Забруднення гідросфери

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Основні види забруднення гідросфери

2. Забруднення океанів і морів

3. Забруднення річок і озер

4. Методи очищення стічних вод

5. Питна вода

6. Забруднення підземних вод

Висновок

Список літератури

Вступ

Гідросфера - водна середовище, яке включає поверхневі і підземні води. Поверхневі води в основному зосереджені в Світовому океані, що містить близько 91% всієї води на Землі. Поверхня океану (акваторія) составляет361 млн. кв. км. Вона приблизно в 2,4 рази більше площі суші - території, що займає 149 млн. кв. км. Якщо розподілити воду рівним шаром, то вона покриє Землю товщиною 3000 м. Якщо земну кулю уподібнити яйцю, то земна кора - це шкаралупа, а гідросфера - найтонша, менше мікрона, плівка на її поверхні. Якщо ж нашу планету уподібнити голівці дитини, то вся гідросфера буде дорівнювати двом сльоза на його віях.

Вода в океані (94%) і під землею - солона. Кількість прісної води складає 6% від загального обсягу води на Землі, причому дуже мала її частка (усього 0,36%) є в легкодоступних для видобутку місцях. Більша частина прісної води міститься в снігах, прісноводних айсбергах і льодовиках (1,7%), що знаходяться в основному в районах південного полярного кола, а також глибоко під землею (4%). Річний світової річковий стік прісної води складає 37,3-47 тис. куб. км. Крім того, може використовуватися частина підземних вод, що дорівнює 13 тис. куб. км.

В даний час людство використовує 3,8 тис. куб. км. води щорічно, причому можна збільшити споживання максимум до 12 тис. куб. км. За нинішніх темпів зростання споживання води цього вистачить на найближчі 25-30 років. Викачування грунтових вод призводить до осідання грунту і будинків (в Мехіко і Бангкоку) та зниження рівнів підземних вод на десятки метрів (у Манілі).

Кожен житель Землі в середньому споживає 650 куб. м води на рік (1780 л на добу). Однак для задоволення фізіологічних потреб достатньо 2,5 л на день, тобто близько 1 куб. м на рік. Велика кількість води потрібно сільського господарства (69%) головним чином для зрошення; 23% води споживає промисловість; 6% витрачається в побуті.

З урахуванням потреб води для промисловості і сільського господарства витрата води в нашій країні - від 125 до 350 л на добу на людину (у Санкт-Петербурзі 450 л, в Москві - 400 л).

У розвинених країнах на кожного жителя припадає 200-300 л води на добу, у містах 400-500 л, в Нью-Йорку - понад 1000 л, у Парижі - 500 л, у Лондоні - 300 л. У той же час 60% суші не має достатньої кількості прісної води. Чверть людства (приблизно 1,5 млн. осіб) відчуває її недолік, а ще 500 мільйонів страждають від нестачі і поганої якості питної води, що призводить до кишкових захворювань.

Не тільки прісні, а й солоні води використовуються людиною, зокрема для рибальства.

1. Основні види забруднення гідросфери

1) Забруднення нафтою і нафтопродуктами призводить до появи нафтових плям, що ускладнює процеси фотосинтезу у воді через припинення доступу сонячних променів, а також викликає загибель рослин і тварин. Кожна тонна нафти створює нафтову плівку на площі до 12 кв. км. Відновлення уражених екосистем займає 10-15 років.

2) Забруднення стічними водами в результаті промислового виробництва, мінеральними і органічними добривами в результаті сільськогосподарського виробництва, а також комунально-побутовими стоками веде до евтрофікації водойм - збагачення їх поживними речовинами, що приводить до надмірного розвитку водоростей, і до загибелі інших водних екосистем з непротічних водою (озер , ставків), а іноді до заболочування місцевості.

3) Забруднення іонами важких металів порушує життєдіяльність водних організмів і людини.

4) Кислотні дощі призводять до закислению водойм і до загибелі екосистем.

5) Радіоактивне забруднення пов'язане зі скиданням у водойми радіоактивних відходів.

6) Теплове забруднення викликає скидання у водойми підігрітих вод ТЕС і АЕС, що призводить до масового розвитку синьо-зелених водоростей, так званого цвітіння води, зменшення кількості кисню і негативно впливає на флору і фауну водоймищ.

7) Механічне забруднення підвищує вміст механічних домішок.

8) Бактеріальне та біологічне забруднення пов'язано з різними патогенними організмами, грибами і водоростями.

Світове господарство скидає в рік 1500 куб. км стічних вод різного ступеня очищення, які вимагають 50-100-кратного розбавлення для надання їм природних властивостей та подальшого очищення в біосфері. При цьому не враховуються води сільськогосподарських виробництв. Світовий річковий стік (37,5-45 тис. куб. Км на рік) недостатній для необхідного розбавлення стічних вод. Таким чином, в результаті промислової діяльності прісна вода перестала бути поновлюваних ресурсом.

Розглянемо послідовно забруднення океанів, морів, річок і озер, а також методи очищення стічних вод.

2. Забруднення океанів і морів

Щорічно у Світовий океан потрапляє понад 10 млн. т нафти і до 20% його площі вже покрито нафтовою плівкою. У першу чергу це пов'язано з тим, що видобуток нафти і газу в Світовому океані стала найважливішим компонентом нафтогазового комплексу. У 1993 році в океані видобуто 850 млн. т нафти (майже 30% світового видобутку). У світі пробурено близько 2500 свердловин, з них 800 в США, 540 - у Південно-Східній Азії, 400 - в Північному морі, 150 - у Перській затоці. Ці свердловини пробурені на глибинах до 900 м.

Забруднення гідросфери водним транспортом відбувається по двох каналах. По-перше, морські та річкові судна забруднюють її відходами, які отримуються в результаті експлуатаційної діяльності, і, по-друге, викидами в разі аварій токсичних вантажів, здебільшого нафти і нафтопродуктів. Енергетичні установки судів (в основному дизельні двигуни) постійно забруднюють атмосферу, звідки токсичні речовини частково або майже повністю потрапляють у води річок, морів і океанів.

Нафта і нафтопродукти є головними забруднювачами водного басейну. На танкерах, що перевозять нафту та її похідні, перед кожною черговий завантаженням, як правило, промиваються ємності (танки) для видалення залишків раніше перевезеного вантажу. Промивна вода, а з нею і залишки вантажу зазвичай скидаються за борт. Крім того, після доставки нафтовантажів в порти призначення танкери найчастіше направляються до пункту нового навантаження порожніми. У цьому випадку для забезпечення належної опади та безпеки плавання танки судна наповнюються баластної водою. Ця вода забруднюється нафтовими залишками, а перед завантаженням нафти і нафтопродуктів виливається в море. Із загального вантажообігу світового морського флоту в даний час 49% падає на нафту та її похідні. Щорічно близько 6000 танкерів міжнародних флотилій транспортують 3 млрд. т нафти. У міру зростання перевезень нафтовантажів все більша кількість нафти стало потрапляти в океан при аваріях.

Величезний збиток океану завдало крах американського супертанкера «Торрі Каньйон» у південно-західного узбережжя Англії в березні 1967 року: 120 тисяч тонн нафти вилилося на воду і було підпалено запальними бомбами з літаків. Нафта горіла кілька днів. Були забруднені пляжі і узбережжя Англії та Франції.

За десятиріччя після катастрофи танкера «Торрі Канон» в морях і океанах загинуло більше 750 великих танкерів. Більшість цих аварій супроводжувалося масовими викидами нафти та нафтопродуктів у море. У 1978 році у французьких берегів знову сталася катастрофа, ще більш значна за наслідками, ніж у 1967 році. Тут в шторм розбився американський супертанкер «АмонаКодіс». З судна вилилося більше 220 тис т нафти, покривши площа 3,5 тис. кв. км. Був завдано величезної шкоди рибальства, рибництва, устричним «плантаціям», всім морським мешканцям цього району. Протягом 180 км узбережжя покрилося чорним траурним «крепом».

У 1989 році аварія танкера «Валдіз» поблизу узбережжя Аляски стала найбільшою екологічною катастрофою подібного роду в історії США. Величезний, з півкілометра завдовжки, танкер сів на мілину приблизно в 25 милях від берега. Тоді в море вилилося близько 40 тис. т нафти. Величезна нафтова пляма розтеклося в радіусі 50 миль від місця аварії, покривши щільною плівкою простір 80 кв. км. Були отруєні найчистіші і багаті фауною прибережні райони Північної Америки.

Для запобігання подібних катастроф розробляються двокорпусні танкери. При аварії, якщо буде пошкоджений один корпус, другий запобіжить потрапляння нафти у море.

Відбувається забруднення океану та іншими видами відходів промисловості. У всі моря світу скинуто приблизно 20 млрд. т сміття (1988 рік). Підраховано, що на 1 кв. км океану припадає в середньому 17 т відходів. Зафіксовано, що за один день у Північне море було скинуто 98 тис. т відходів (1987 рік).

Відомий мандрівник Тур Хейєрдал розповідав, що коли він і його друзі пливли на плоту «Кон-Тікі» в 1954 році, вони не втомлювалися милуватися чистотою океану, а під час плавання на папірусно судні «Ра-2» в 1969 році він і його супутники , «прокинувшись вранці, побачили океан настільки забрудненим, що нікуди було занурити зубну щітку ... ... З блакитного Атлантичний океан став сіро-зеленим і каламутним, і всюди плавали грудки мазуту величиною від шпилькової головки до скибки хліба. У цій каші бовталися пластикові пляшки, ніби ми потрапили в брудну гавань. Нічого подібного я не бачив, коли сто одну добу сидів в океані на колодах «Кон-Тікі». Ми на власні очі переконалися, що люди отруюють найважливіше джерело життя, могутній фільтр земної кулі - Світовий океан ».

До 2 млн. морських птахів і 100 тис. морських тварин, у тому числі до 30 тис. тюленів, щорічно гинуть, проковтнувши будь-які пластмасові вироби або заплутавшись у обривках мереж і тросів.

ФРН, Бельгія, Голландія, Англія скидали в Північне море отруйні кислоти, в основному 18-20%-у сірчану кислоту, важкі метали з грунтом і опадами стічних вод, що містять миш'як і ртуть, а також вуглеводні, у тому числі отруйний діоксин (1987 рік). До важких металів відноситься ряд елементів, широко використовуються в промисловості: цинк, свинець, хром, мідь, нікель, кобальт, молібден і ін При попаданні в організм більшість металів дуже важко виводяться, мають властивість постійно накопичуватися в тканинах різних органів, і при перевищенні певної порогової концентрації настає різке отруєння організму.

Три річки, що впадають в Північне море, Рейн, Маас та Ельба, щорічно приносили 28 млн. т цинку, майже 11000 т свинцю, 5600 т міді, а також 950 т миш'яку, кадмій, ртуть і 150 тис. т нафти, 100 тис. т фосфатів і навіть радіоактивні відходи в різних кількостях (дані на 1996 рік). Із суден щорічно скидалося 145 млн. т звичайного сміття. Англія скидала 5 млн. т каналізаційних стоків на рік.

У результаті видобутку нафти з трубопроводів, що зв'язують нафтові платформи з материком, щороку в море випливало близько 30000 т нафтопродуктів. Наслідки цього забруднення неважко бачити. Цілий ряд видів, які колись мешкали в Північному морі, в тому числі лосось, осетр, устриці, скати і пікша, просто зникли. Гинуть тюлені, інші мешканці цього моря нерідко страждають від інфекційних захворювань шкіри, мають деформований скелет і злоякісні пухлини. Гине птиця, що харчується рибою або отруїти морською водою. Спостерігалося цвітіння отруйних водоростей, що призвело до зменшення рибних запасів (1988 рік).

У Балтійському морі протягом 1989 загинули 17 тис. тюленів. Проведені дослідження показали, що тканини загиблих тварин буквально просочені ртуттю, яка потрапляла в їх організм з води. Біологи вважають, що забруднення води призвело до різкого ослаблення імунної системи мешканців моря та їх загибелі від вірусних захворювань.

Великі розливи нафтопродуктів (тисячі тонн) відбуваються в Східній Балтиці один раз на 3-5 років, дрібні (десятки тонн) - щомісяця. Крупний розлив вражає екосистеми на акваторії в кілька тисяч гектарів, дрібний - у кілька десятків гектарів. Балтійського моря, протоки Скагеррак, Ірландському моря загрожують викиди іприту - хімічної отруйної речовини, створеного Німеччиною в роки Другої світової війни і затопленого Німеччиною, Великобританією і СРСР в 40-і роки. Свої хімічні боєприпаси СРСР топив у північних морях, і на Далекому Сході, Великобританія - в Ірландському морі.

У 1983 році увійшла в силу міжнародна Конвенція по запобіганню забруднення морського середовища. У 1984 році держави Балтійського басейну підписали в Гельсінкі Конвенцію із захисту морського середовища Балтійського моря. Це було перше міжнародне угоду на регіональному рівні. В результаті проведеної роботи вміст нафтопродуктів у відкритих водах Балтійського моря знизилося в 20 разів у порівнянні з 1975 р.

У 1992 році міністрами 12 держав і представником Європейського Співтовариства була підписана нова Конвенція з охорони середовища басейну Балтійського моря.

Відбувається забруднення Адріатичного та Середземного морів. Тільки через річку По в Адріатичне море з підприємств промисловості і сільськогосподарських ферм щорічно потрапляє 30 тис. т фосфору, 80 тис. т азоту, 60 тис. т вуглеводнів, тисячі тонн свинцю і хрому, 3 тис. т цинку, 250 т миш'яку (1988 рік).

Середземному морю загрожує доля перетворитися на сміттєзвалище, стічну яму трьох континентів. Щорічно в море потрапляє 60 тис. т миючих речовин, 24 тис. т хрому, тисячі тонн нітратів, що застосовуються у сільському господарстві. До того ж 85% вод, що скидаються з 120 великих приморських міст, не очищаються (1989 рік), а самоочищення (повне оновлення вод) Середземного моря здійснюється через Гібралтарську протоку за 80 років.

Через забруднень Аральське море з 1984 року повністю втратило рибогосподарська значення. Його унікальна екосистема загинула.

Власники хімічного комбінату «Тіссо» в містечку Мінамата на острові Кюсю (Японія) довгі роки скидали в океан стічні води, насичені ртуттю. Прибережні води і риба виявилися отруйними, і з 50-х років 1200 чоловік померли, а 100000 отримали отруєння різної важкості, у тому числі псіхопаралітіческіе захворювання.

Серйозну екологічну загрозу для життя у Світовому океані і, отже, для людини представляє поховання на морському дні радіоактивних відходів (РАВ) і скидання в море рідких радіоактивних відходів (РРВ). Західні країни (США, Великобританія, Франція, Німеччина, Італія та ін) СРСР з 1946 року почали активно використовувати океанські глибини для того, щоб позбавлятися від РАВ.

У 1959 році ВМС США затопили в 120 милях від Атлантичного узбережжя США невдалий ядерний реактор від атомного підводного човна. За даними «Грінпіс», наша країна скинула в море близько 17 тис. бетонних контейнерів з РАВ, а також більше 30 корабельних атомних реакторів.

Найбільш складна обстановка склалася в Баренцевому і Карському морях навколо ядерного полігону на Новій Землі. Там крім незліченної кількості контейнерів затоплено 17 реакторів, у тому числі з ядерним паливом, кілька аварійних атомних підводних човнів, а також центральний відсік атомохода «Ленін» з трьома аварійними реакторами. Тихоокеанський флот СРСР ховали ядерні відходи (в тому числі 18 реакторів) в Японському та Охотському морях, у 10 місцях недалеко від берегів Сахаліну та Владивостока.

США і Японія скидали відходи діяльності АЕС в Японське, Охотське море і Північний Льодовитий океан.

Рідкі радіоактивні відходи СРСР зливав в далекосхідних морях з 1966 року по 1991 рік (в основному поблизу південно-східній частині Камчатки і в Японському морі). Північний флот щорічно скидав у воду 10 тис. куб. м РРВ.

У 1972 році була підписана Лондонська конвенція, яка забороняє скидання на дно морів і океанів радіоактивних та отруйних хімічних відходів. До тієї конвенції приєдналася і наша країна. Військові кораблі, відповідно до міжнародного права, у дозволі на скид не потребують. У 1993 році заборонене скидання РРВ на море.

У 1982 році 3-я Конференція ООН з морського права прийняла конвенцію з мирного використання Світового океану в інтересах всіх країн і народів, яка містить близько тисячі міжнародно-правових норм, що регламентують всі основні питання використання ресурсів океану.

3. Забруднення річок і озер

Велика кількість стічних вод, нафтопродуктів і навіть рідкі радіоактивні відходи надходять у ріки й озера різних регіонів світу.

Коли в 1969 році в Клівленді (США) спалахнула насичена нафтою Кайяхога річка, що впадає у Великі озера, вона відразу ж стала наочним символом екологічного лиха, породженого багаторічним скиданням відходів комунальних служб і промислових підприємств, розташованих на узбережжі озер.

Якщо до самих Великим озер, що містить 90% прісної води США, перестали ставитися як до гігантської вигрібній ямі, то на дно майже чотирьох десятків заток, бухт і гирла річок все ще осідають покидьки, які потрапляють у верхів'я річок з довколишніх міст і фермерських господарств, а також дозволені до поховання хімічні речовини.

На початку 80-х років американсько-канадська комісія зареєструвала на Великих озерах 42 райони, що викликають тривогу. Колишні поховання токсичних речовин привели тут до концентрації отруйних донних відкладень. США і Канада зобов'язалися зайнятися очищенням цих отруйних «гарячих точок». Проте наступ на настільки забруднені в технологічному плані озера виявилося справжнім кошмаром. Воно обійдеться, мабуть, у десятки мільярдів доларів і завершиться в ХХI столітті.

Особливу загрозу становлять пестициди. Потрапивши в озера, вони швидко розсіюються і практично не загрожують 35 млн. американців та канадців, які користуються озерної питною водою. Але, рухаючись по харчовому ланцюжку, отрутохімікати досягають високого ступеня концентрації. На думку деяких учених, у 1991 році вона була така, що обід з озерної форелі містив у собі більше отруйних речовин, ніж вся вода, яку людина випиває за своє життя і в якій жила ця форель. Близько 40% водних ресурсів США непридатні для пиття, а 34 річки та озера настільки забруднені, що в них не можна ні купатися, ні ловити рибу (1994 рік). На очищення джерел води США потрібно 400 млрд. доларів (дані на 1993 рік).

Уздовж усього русла Рейну в 70-90-і роки було побудовано безліч очисних споруд, в які вкладено понад 50 млрд. доларів. Якість води стало поступово поліпшуватися. Однак що відбувся в листопаді 1986 року пожежа на складах великої хіміко-фармацевтичної компанії «Sandoz» у Швейцарії спричинив викид близько 30 тонн пестицидів та продуктів окислення у води Рейну, в результаті чого в річці загинуло майже все живе до міста Карлсруе. Проте до 2000 року скидання промислових і комунальних стоків у Рейн зменшився на 50-90%, а по ряду найбільш небезпечних сполук повністю припинено. Якість води в річці покращився настільки, що з 1990 року лосось і океанічна оселедець повернулися сюди.

У Росії з 60 куб. км стічних вод щонайменше третина потрапляє в навколишнє середовище без усякого очищення. Найбільш забруднені водні джерела півдня Росії, а також Московської області. З басейну Кубані в 1991 році було забрано для виробничих цілей 80% річного стоку, з Дону - 65%. З Терека й Уралу сучасне господарювання забирає в середньому 50% їх стоку. Більше половини забирається води повертається в річки без очищення. Вода не встигає самоочищатися. Для того, щоб вилікувати річку після такої агресії, необхідно розбавляти забруднену воду чистою, як мінімум, у співвідношенні 1:30. Цього не відбувається.

У Неву щодня потрапляє близько 2000 тонн забруднюючих речовин. У Печорі за цим її течії спостерігаються високі концентрації фенолу (через сплаву лісу), нафтопродуктів, сполук міді. У Північній Двіні крім фенолу, нафтопродуктів і з'єднань міді знаходять ще сполуки азоту і відходи целюлозно-паперової промисловості. У Уральських річках юХУПЧПК, Ісеті, Тагілі і Туре концентрації міді, нікелю, хрому вище гранично допустимих норм у 5-20 разів. Єнісей, Ангара та Олена забруднені міддю, цинком і фенолами. Об на всьому протязі від витоку до гирла забруднена нафтопродуктами і фенолом у концентрації від 5 до 17 ГДК.

Братське та Усть-Ілімському водосховища забруднені стічними водами лісопромислових комплексів (концентрації сірководню і інших речовин досягають сотень ГДК).

Води Амура забруднені міддю і хромом (у 5-15 разів вище ГДК). У важкому екологічному стані перебуває Волга, на берегах якої живе 60 млн. чоловік і де виробляється 30% промислової з сільськогосподарської продукції. Водозабір з Волги дорівнює 33% (дані на 1992 рік). Обсяг забруднених стічних вод, що скидаються в її басейн, становить 37% загального їх обсягу на території Росії. У Волгу в 1989 році надходило 20 куб. км стічних вод. Якщо виходити з средненеобходімого для різних галузей промисловості 30-кратного розведення, то для доведення цих стоків до норми знадобилося б 600 куб. км чистої води, а середньорічний стік Волги - 250 куб. км. Щорічно в Волгу, а потім в Каспійське море надходить 367 тис. тонн органіки, 13 тис. т нафтопродуктів, 45 тис. т азоту, 20 тис. т фосфору, що вже призвело до різкого скорочення рибних багатств Каспію і Волги. У 1990 році в Волзі вже не можна було зустріти здорове рибу. Кількість фенолів у воді не волзької території Ярославської області перевищує ГДК в 21 разів, в районі Астрахані - 5-12 ГДК. Вміст кадмію і свинцю перевищує норми, допустимі з точки зору вживання риби в їжу (1995 рік). У 1998 році уряд РФ ухвалив програму «Відродження Волги». У 1999-2010 роках передбачається корінна зміна стан навколишнього середовища на Волзі та її притоках, відновлення природних компонентів басейну.

У цілому близько половини населення Росії в 1994 році був змушений користуватися водою, що не відповідає гігієнічним нормам і вимогам Державного стандарту.

З кінця 50-х років йде боротьба за порятунок найбільшого в світі прісноводного водосховища - озера Байкал, визнаного ЮНЕСКО надбанням людства. Целюлозно-паперовий комбінат на його березі використовує воду Байкалу для виробничого процесу і недостатньо очищені води скидає в озеро. У 1992 році було скинуто 169 млн. куб. м неочищених вод. Безліч років обговорюється питання про перепрофілювання комбінату. Для цього перепрофілювання потрібно 500 млн. доларів (1999 рік).

Велику загрозу становлять рідкі радіоактивні відходи виробництва ядерного палива і збройового плутонію.

У 1991 році стали відомі наслідки аварій, що відбувалися на хімкомбінаті «Маяк» близько Челябінська, де з кінця 40-х років проводився для зброї плутоній, а радіоактивні відходи зливалися в річку Теча. У 1951 році сталася аварія, було опромінені 124 тис. чоловік, а 28 тис. отримали дози до 170 бер (Бер - біологічний еквівалент рентгену. Доза в 100 бер призводить до хронічної променевої хвороби.). У 1957 році вибухнула одна з ємностей з рідкими відходами, викинувши в повітря майже половину чорнобильської дози. Радіоактивне хмара покрила 23 тис. кв. км, де проживали 270 тис. людей. У Челябінській, Свердловській і Курганської областях було опромінені 450 тис. чоловік, а 2,5 чорнобильських дози укладено у відходах, скинутих в озеро Карачай, і у водному лінзі під ним, які можуть влитися в річки Обського стоку, і викликати екологічну катастрофу в Західній Сибіру до Льодовитого океану.

Майже 20 чорнобильських доз укладено в ємностях на зразок тієї, що вибухнула в 1957 році. Є ще 200 могильників з 500 тис т твердих відходів і півмільярда кубічних метрів радіоактивної води у системі штучних водойм у верхів'ях Течі (дані 1991 року).

Чорнобильська катастрофа 1986 призвела до радіоактивного забруднення вод Прип'яті, Дніпра та інших річок. Радіоактивні речовини у воді концентруються мікроорганізмами, планктоном і рибою, а потім по харчовому ланцюгу передаються іншим тваринам і людині. Це явище називають біоакумуляції. Встановлено, що радіоактивність риби в тисячі разів вище, ніж води, в якій вона живе.

У 1996 році 20 країн Європи домовилися об'єднаними зусиллями боротися за скорочення шкідливих викидів в загальні ріки й озера. Договір охоплює 150 річок та 20 озер, в тому числі Урал і Дніпро, Аральське море. Багато джерел води в Європі забруднені пестицидами і добривами, а деякі, особливо у Східній Європі, містять небезпечні концентрації важких металів (включаючи кадмій) і навіть миш'як.

4. Методи очищення стічних вод

Очищенням стічних вод називається їх обробка з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Методи очищення можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні.

Суть механічного методу очищення полягає в тому, що із стічних вод шляхом відстоювання і фільтрації видаляються наявні домішки. Механічне очищення дозволяє виділити з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, а з промислових до 95%, багато з яких (як цінні матеріали) використовуються у виробництві.

Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають в реакцію із забруднювачами й облягають їх у вигляді нерозчинних опадів. Хімічної очищенням досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%.

При фізико-хімічному методі обробки із стічних вод видаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні і погано окислюються речовини. З фізико-хімічних методів найчастіше застосовуються коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д., а також електроліз. Електроліз полягає в руйнуванні органічних речовин у стічних водах і видаляння металів, кислот й інших неорганічних речовин при протіканні електричного струму. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих і мідних підприємствах, в лакофарбової промисловості.

Стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонно-обмінних смол і високого тиску. Добре зарекомендувала себе очищення шляхом хлорування.

Серед методів очищення стічних вод велику роль повинен зіграти біологічний метод, заснований на використанні закономірностей біохімічного самоочищення річок та інших водойм. Використовуються різні типи біологічних пристроїв: біофільтри, біологічні ставки й ін У біофільтрах стічні води пропускають через шар грубозернистого матеріалу, покритого тонкою бактеріальної плівкою. Завдяки цій плівці інтенсивно протікають процеси біологічного окислення.

У біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь всі організми, що населяють водойму. Перед біологічним очищенням стічні води піддають механічного очищення, а після біологічної (для видалення хвороботворних бактерій) та хімічної очистки, хлоруванню рідким хлором або хлорним вапном. Для дезінфекції використовують також інші фізико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування та ін.) Біологічний метод дає кращі результати при очищенні комунально-побутових відходів, а також відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництва штучного волокна.

З метою зменшення забруднення гідросфери бажано вторинне використання в замкнутих ресурсозберігаючих, безвідходних процесах у промисловості, крапельне зрошення в сільському господарстві, економне використання води у виробництві та в побуті.

5. Питна вода

Всесвітня організація охорони здоров'я попереджає, що 80% захворювань на планеті викликані споживанням неякісної питної води. Проблема чистої води стоїть перед багатьма країнами. Кожен п'ятий американець у 1991 оду ил воду, забруднену токсичними речовинами (50 млн. чоловік). Щороку в США через вживання неочищеної води захворюють близько 900 тис. чоловік. Конгрес США затвердив створення фонду для модернізації 55 тис. комунальних систем водопостачання з метою виконання з охорони здоров'я стандартів з питної води, захисту систем водопостачання від мікробіологічних забруднень і запобігання її забруднення свинцем, нітратами та іншими шкідливими речовинами.

У Росії кожна п'ята проба водопровідної води не відповідає санітарно-хімічними нормам, кожна восьма - мікробіологічними, а 90% питної води в країні не відповідає рекомендованим санітарним нормам, хімічними та мікробіологічними стандартам. Цю воду використовують 70% міст і населених пунктів. Найбільше нам псує життя хлор, що використовується для дезинфекції води. Хоча спочатку він рятує від інфекцій, однак потім його похідні починають повільно вбивати нас, тому що мають канцерогенну, мутагенної ефектом, впливають на спадковість. За даними американських досліджень, у людей, які постійно вживають хлоровану воду, імовірність раку сечового міхура на 21% і раку прямої кишки на 38% вище, ніж у тих, хто п'є очищену, але нехлорірованную воду.

Тим не менш, у США хлорується 75% води (1993 рік).

У Японії воду очищають за допомогою озону, хоча один з його недоліків полягає в тому, що він не володіє довгостроковим дією сполук хлору. Тому перед вживанням водопровідну воду треба очищати. Для звільнення від хлору воду доцільно відстоювати (від кількох годин до доби). Для звільнення від мікробів і хлору воду необхідно кип'ятити не більше 1-3 хв. Сиру воду можна пити тільки в крайніх випадках. Небажано використовувати для приготування їжі гарячу водопровідну воду: гаряча вода хімічно більш агресивна, і це може призводити до вилуговування важких металів з водопровідних труб. Важкі метали накопичуються в життєво важливих органах людини, викликаючи з часом їх захворювання.

Останнім часом стали використовуватися різні побутові фільтри для доочищення води. Фільтр повинен видаляти мікроби, хлор і його похідні, важкі метали, нафтопродукти, нітрати та нітрити, пестициди. Проте небезпечно і вторинне забруднення води мікроорганізмами, які осіли на самому фільтрі.

Приблизно 70% європейців вважають за краще тримати на кухні фільтри-глечики. Кожна друга американська сім'я встановлює фільтри прямо на кухонний кран з перемикачем: вода для приготування їжі йде через фільтр, для миття - минувши його. Як уже зазначалося, для харчування кожної людини потрібно приблизно 3 л води на день.

Японці і американці переходять зараз на електрохімічні фільтри. Таким фільтром є російсько-англійська фільтр «Ізумруд». Принцип його дії заснований на хімічній реакції, що проходить під впливом сильного електричного поля в присутності каталізатора. В результаті вода повністю очищується від мікроорганізмів, органічних сполук та іонів важких металів. Вдається навіть знизити концентрацію мінеральних солей, що практично недосяжна при будь-якому іншому способі очищення. Ці фільтри вічні, в них немає матеріалів, що витрачаються, проте потрібна електроенергія.

Добре зарекомендував себе вітчизняний фільтр «Аквафор», виконаний у вигляді насадки на кран. У цьому фільтрі глибоке очищення води досягається за рахунок використання «Аквальон» - сорбенту нового покоління. Ця речовина застосовується в медицині для очищення крові. Фільтр ефективно протидіє будь-яких забруднень: бактеріальним, важких металів, фенолу, хлороформу, бензопірену. Його можна з однаковим успіхом використовувати в будь-якому регіоні, а також на дачі, у поході, в діловій поїздці. Ресурс змінного картриджа - 1000 л ( «Аквафор 300»), 4000 л ( «Аквафор Модерн»), 15000 л ( «Аквафор В150»). Після фільтрів, як би хороші вони не були, воду краще кип'ятити. Забруднення зазнають не тільки поверхневі, а й підземні води. В цілому стан підземних вод оцінюється як критичний і має небезпечну тенденцію подальшого погіршення.

6. Забруднення підземних вод

Підземні води (особливо верхніх, неглибоко залягають, водоносних горизонтів) слідом за іншими елементами навколишнього середовища відчувають забруднююча вплив господарської діяльності людини. Підземні води страждають від забруднень нафтових промислів, підприємств гірничодобувної промисловості, полів фільтрації, шламонакопичувачів і відвалів металургійних заводів, сховищ хімічних відходів і добрив, смітників, тваринницьких комплексів, не каналізовані населених пунктів. Відбувається погіршення якості води в результаті підтягування некондиційних природних вод при порушенні режиму експлуатації водозаборів. Площі вогнищ забруднення підземних вод досягають сотень квадратних кілометрів.

З забруднюючих підземні води речовин переважають: нафтопродукти, феноли, важкі метали (мідь, цинк, свинець, кадмій, нікель, ртуть), сульфати, хлориди, сполуки азоту.

Перелік контрольованих речовин в підземних водах не регламентований, тому не можна скласти точну картину про забруднення підземних вод.

Висновок

Захист водних ресурсів від виснаження і забруднення та їх раціонального використання для потреб народного господарства - одна з найбільш важливих проблем, що вимагають невідкладного рішення. У Росії широко здійснюються заходи з охорони навколишнього середовища, зокрема з очищення виробничих стічних вод.

Одним з основних напрямків роботи з охорони водних ресурсів являє?? я впровадження нових технологічних процесів виробництва, перехід на замкнуті (безстічні) цикли водопостачання, де очищені стічні води не скидаються, а багаторазово використовуються у технологічних процесах. Замкнені цикли промислового водопостачання дадуть можливість повністю ліквідувати скидаються стічних вод у поверхневі водойми, а свіжу воду використовувати для поповнення безповоротних втрат.

У хімічній промисловості намічене більш широке впровадження маловідходних і безвідходних технологічних процесів, що дають найбільший екологічний ефект. Велика увага приділяється підвищенню ефективності очищення виробничих стічних вод.

Значно зменшити забруднення води, що скидається підприємством, можна шляхом виділення з стічних вод цінних домішок, складність вирішення цих задач на підприємствах хімічної промисловості полягає в різноманітті технологічних процесів і одержуваних продуктів. Слід також зазначити, що основна кількість води в галузі витрачається на охолодження. Перехід від водяного охолодження до повітряного дозволить скоротити на 70-90% витрати води в різних галузях промисловості. У зв'язку з цим вкрай важливими є розробка і впровадження новітнього обладнання, що використовує мінімальну кількість води для охолодження.

Істотний вплив на підвищення водообігу може зробити впровадження високоефективних методів очищення стічних вод, зокрема фізико-хімічних, з яких одним з найбільш ефективних є застосування реагентів. Використання реагентного методу очищення виробничих стічних вод не залежить від токсичності присутніх домішок, що в порівнянні зі способом біохімічного очищення має істотне значення. Більш широке впровадження цього методу як у поєднанні з біохімічної очищенням, так і окремо, може деякою мірою вирішити ряд завдань, пов'язаних з очищенням виробничих стічних вод.

У найближчій перспективі намічається впровадження мембранних методів для очищення стічних вод.

На реалізацію комплексу заходів з охорони вод від забруднення і виснаження в усіх розвинених країнах виділяються асигнування, що досягають 2-4% національного доходу орієнтовно, на прикладі США, відносні витрати складають (у%): охорона атмосфери 35,2%, охорона водойм -- 48,0, ліквідація твердих відходів - 15,0, зниження шуму -0,7, інші 1,1. Як видно з прикладу, більша частина витрат - витрати на охорону водойм, Витрати, пов'язані з одержанням коагулянтів і флокулянтів, частково можуть бути знижені за рахунок більш широкого використання для цих цілей відходів виробництва різних галузей промисловості, а також опадів, що утворюються при очищенні стічних вод , особливо надлишкового активного мулу, який можна використовувати як флокулянти, точніше біофлокулянта.

Таким чином, охорона і раціональне використання водних ресурсів - це одна з ланок комплексної світової проблеми охорони природи.

гідросфера забруднення очищення питний

Список літератури

1. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього середовища: навчальний посібник. - К.: Т-во «Знання», КОО, 2000. - С.85-92.

2. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающаясреда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987. - 207 с.

Размещено на Allbest.ru