Загрязнение водоемов
Балтийская Государственная Академия
Рыбопромыслового Флота
Кафедра Общественных наук
Доклад
На тему: Загрязнение водоемов
Выполнил: студент ЭФ группы К-21
Ефимов Артем
Калининград 2000
Источники загрязнения внутренних водоемов
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения
физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи
со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые
причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов
опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью
и безопасности населения.
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
. механическое - повышение содержания механических примесей,
свойственное, в основном, поверхностным видам загрязнений;
. химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ
токсического и нетоксического действия;
. бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных
патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
. радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или
подземных водах;
. тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных
электростанций.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются
недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных
предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства
при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и
сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта;
отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие
вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным
изменениям воды, которые, в основном, проявляются в изменении
физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов,
привкусов и т.д.; в изменении химического состава воды, в частности,
появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на
поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
Производственные сточные воды загрязнены, в основном, отходами и выбросами
производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и
зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят
на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и
токсические, и содержащие яды.
К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых
заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в
которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные
воды этой группы, в основном изменяют физические свойства воды.
Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие,
нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические
и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы,
фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой
группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие
которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается
биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели
воды.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными
загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в
водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную
пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на
дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска,
поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода,
появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические
свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают
непригодной для употребления тонну воды.
Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он
содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом
резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения,
вода приобретает специфический запах карболки.
На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной
промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением
значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и
взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и
ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме -
беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей
древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и
другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода,
вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы
сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб
нерестилищ и кормовых мест.
Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки.
Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными
микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным.
Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше,
чем воды, в которой они живут.
Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1 л и более),
подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные
резервуары.
Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно
увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали
источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами.
В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства,
широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в
промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические
вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают
значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В
результате, снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется
деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и
минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями
дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что
инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в
нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие
приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений.
Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе и по
цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на
отдельные органы, так и на организм в целом.
В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки
предприятий данной отрасли сельского хозяйства.
Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные
жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и
целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов,
предприятий мясо-молочной, консервной и кондитерской промышленности,
являются причиной органических загрязнений водоемов.
В сточных водах обычно около 60 % веществ органического происхождения, к
этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы,
грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных
водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.
Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств
причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными
последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется
термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при
этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах
сине-зеленых водорослей, так называемого “цветения воды”. Загрязняются реки
и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом
навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.
Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения
воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были
невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с
резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным
загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и
утилизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения
или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от
загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом
производстве, имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция
(очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические,
физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то
метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным.
Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется
характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем
отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные
частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами,
песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а
поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями,
отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых
сточных вод до 60-75 % нерастворимых примесей, а из промышленных - до 95 %,
многие из которых, как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные
химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают
их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение
нерастворимых примесей до 95 % и растворимых до 25 %
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко
дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические
и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов
применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое
применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении
органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других
неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых
сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза
эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых
других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука,
озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала
себя очистка путем хлорирования.
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический
метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и
физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов
биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические
пруды и аэротен0ки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого
материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке
интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит
действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных
вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало -
активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа
бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества
сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком
подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты,
минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает,
отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и
другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья)
омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после
нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию
жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие
физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых
стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий
нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве
искусственного волокна.
Заключение
Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы
еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении.
Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда,
куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы
будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему
страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных
сильно увлажненных земель будут уничтожены.
Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих
районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему
еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии будут
сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время.
Международное сообщество уделяет повышенное внимание мировым проблемам,
связанным с водой, и целый ряд организаций предоставляют финансовые
средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы.
Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое
распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с традиционной
нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают
общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам
управления водосборными и речными бассейнами. Между тем, число и масштаб
таких проектов должны быть существенным образом увеличены.
Список литературы
1. Авезов Р.Р., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего
водоснабжения. – Ташкент: Фан, 1988.
2. Алферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства
промышленных предприятий, комплексов и районов. – М.: Стройиздат, 1987.
3. Бурдаков В.П. Электроэнергия из космоса. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Дверняков В.С. Солнце – жизнь, энергия. – К.: Наукова думка, 1986.
5. Колтун М.М. Солнце и человечество. – М.: Наука, 1981.
6. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения / Под ред. И.К.
Гавич. – М.: Агропромиздат, 1985.
7. Охрана окружающей природной среды / Под ред. Г.В. Дуганова. – К.: Выща
школа, 1990.
8. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. - М.: Энергоатомиздат,
1991.