1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Екологія
  3. Забруднення водних ресурсів, методи очищення стічних вод

Забруднення водних ресурсів, методи очищення стічних вод

Зі стічними водами, з поверхневим стоком, стоком з сільськогосподарських угідь, з атмосфери у водойми надходять різні забруднення. Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-які зміни фізичних, хімічних і біологічних властивостей води у водоймищах у зв’язку із скиданням у них рідких, твердих і газоподібних речовин, роблячи воду даних водоймищ небезпечною для використання, завдаючи збитку народному господарству, здоров’ю та безпеці населення.

Забруднення поверхневих і підземних вод можна розподілити на такі типи: механічне – підвищення змісту механічних домішок, властиве в основному поверхневим видам забруднень; хімічне – наявність у воді органічних і неорганічних речовин токсичної і нетоксичної дії; бактеріальне і біологічне – наявність у воді різноманітних патогенних мікроорганізмів, грибів та водоростей; радіоактивне – присутність радіоактивних речовин в поверхневих або підземних водах; теплове – випуск у водоймища підігрітих вод теплових і атомних ЕС.

Основними джерелами забруднення водойм є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств (малюнок 21.4), великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин; обробці і сплаві лісоматеріалів; води шахт, рудників; скиди водного і залізничного транспорту. Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водойми, призводять до якісних змін води, які в основному виявляються в зміні фізичних властивостей води, зокрема, появі неприємних запахів, присмаків; у зміні хімічного складу води, появі в ній небезпечних речовин, в наявності плаваючих речовин на поверхні і відкладанні їх на дні водойм.

Виробничі стічні води забруднені в основному відходами і скидами виробництв. Кількісний і якісний склад їх різноманітний і залежить від галузі промисловості, її технологічних процесів. У стоках виробництв містяться нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли та інші речовини.

Серйозні наслідки у водних організмів виникають при підвищеному вмісті у воді важких металів.

Первинними і побічними продуктами промисловості є стійкі органічні забруднювачі (СОЗ). СОЗ являють собою малолетучие хімічно міцні сполуки, які можуть залишатися в навколишньому середовищі протягом тривалого часу, не піддаючись розкладанню. У зв’язку з дуже повільним руйнуванням СОЗ накопичуються в зовнішньому середовищі і переносяться на великі відстані потоками води, а також повітря, рухливими організмами. Вони накопичуються у високих концентраціях у воді і основних харчових продуктах – зокрема в рибі. При цьому навіть малі концентрації деяких стійких органічних забруднювачів призводять до розвитку хвороб імунної та репродуктивної систем, вроджених дефектів, пороків розвитку, онкологічним захворюванням. Під впливом СОЗ мало місце різке зниження чисельності популяцій таких морських ссавців, як тюлені, дельфіни, білуга. Згідно Стокгольмської конвенції (перша міжнародна угода, націлене на припинення виробництва і використання деяких найбільш токсичних речовин у світі, набула чинності 17 травня 2004) до СОЗ віднесено 12 речовин: токсафен, альдрин, діельдрін, ендрін, мірекс, ДДТ (діхлордіфенілтріхлоретан) , хлордан, гептахлор, гексахлорбензол (ГХБ), поліхлоровані діоксини (ПХДД), поліхлоровані фурани (ПХДФ), поліхлоровані біфеніли (ПХБ). З зазначених речовин перша група (8) – це застарілі та заборонені пестициди. Всі вони, крім ДДТ, не тільки давно заборонені до виробництва, але й до використання. ДДТ ж досі використовують проти небезпечних комах, переносників збудників важких захворювань, як малярія, кліщовий енцефаліт. Друга група включає промислові продукти, які використовуються в даний час. До них відносяться поліхлоровані біфеніли. ПХБ стійкі, токсичні, здатні до біоакумуляції. Вони можуть накопичуватися в жирових тканинах тварин і людини, існувати там довгий час. ПХБ присутні повсюдно і виявляються, навіть у тканинах тварин, що мешкають в диких ландшафтах. Гексохлорбензолу (також друга група) може міститися в промислових відходах на промислових підприємствах деревообробних заводів, вони утворюються при спалюванні відходів. ГХБ токсичний для водної флори і фауни, а також для наземних рослин і тварин, для людини. Третя група речовин – ПХДД і ПХДФ (їх зазвичай називають діоксини та фурани) володіє надзвичайно високою токсичністю і найсильнішим чином впливає на імунну систему людини. Їх допустима добова доза (ДСД) обчислюється піктограмами – величиною в мільйон мільйонів разів менше грама. Разом з тим, останнім часом діоксини широко поширилися по всьому світу і виявляються в тканинах людей і тварин. У Білорусі після її приєднання до Стокгольмської конвенції проводяться заходи щодо скорочення і ліквідації викидів стійких органічних забруднювачів (дані наведені по роботі Е. А. Лобанова і М. В. Коровай «Проблеми поводження зі стійкими органічними забруднювачами в Республіці Беларусь.- Мн.: УП «Горіх», 2005 – 24 с.).

Останнім часом велика увага приваблюють такі компоненти, що містяться у воді, як амонійний, нітритний, нітратний азот, які потрапляють у водойми, водотоки різними шляхами. Виявлення азоту у воді в значній мірі пов’язане з розкладанням белоксодержащіх органічних сполук, що надходять у водойми, водотоки зі стічними побутовими та промисловими водами. Крім зазначеного шляху можливе надходження азоту в вододжерела з атмосферними опадами, поверхневим стоком, при рекреаційному використанні водойм, водотоків. Істотним джерелом потрапляння азоту в водойми є тваринницькі комплекси. Велику небезпеку для водойм представляє поверхневий стік з сільськогосподарських угідь, де використовуються хімічні добрива, так як до їх складу часто входить азот. Одне з джерел надходження його у водойми – землі, піддані осушувальної меліорації. Все збільшується застосування азотних добрив, забруднення навколишнього середовища азотовмісними промисловими і побутовими відходами приводить до зростання вмісту амонійного, нітритного, нітратного азоту у воді, до забруднення ними води.

Разом з тим встановлено, що вони можуть надавати негативну дію на людину, тварин. Велика небезпека полягає в тому, що нітрити та нітрати здатні в організмі людини частково перетворюватися в висококанцерогенние (викликають ракові захворювання) нитрозосоединения. Останні володіють також мутагенними і ембріотоксичними властивостями. Нітрити викликають руйнування вітаміну А в організмі тварин, знижують активність травних ферментів, викликають розлад шлунково-кишкового тракту. У доброякісної воді нітритів не повинно бути або можуть міститися тільки їхні сліди. Дуже високі концентрації нітратів у воді діють на тварин токсично, викликаючи ураження нервової системи. При вживанні води, що містить 50-100 мг / дм3 нітратів, підвищується рівень метгемоглобіну в крові і виникає захворювання метгемоглобінемія. Утворився метгемоглобін не здатний переносити кисень, тому при значному його вмісті в крові виникає кисневе голодування, коли надходження кисню до тканин (при зниженні його вмісту в крові) або здатність тканин використовувати кисень виявляються нижче, ніж їх потребу в ньому. Внаслідок цього в життєво важливих органах розвиваються незворотні зміни. Найбільш чутливі до кисневої недостатності центральна нервова система, м’яз серця, тканини нирок, печінки. Ступінь вираженості метгемоглобінемії при вступі нітратів у внутрішнє середовище організму залежить від віку та дози нітратів, від індивідуальних особливостей організмів. Рівень метгемоглобіну при одних і тих же дозах нітратів тим вище, чим менше вік організму. Встановлена ??і видова чутливість до метгемоглобінообразующему дії нітратів. Чутливість людини до нітратів перевищує чутливість до них деяких тварин.

Загалом, у водойми надходить велика кількість забруднюючих речовин. У переліку основних з них є 12 (наводяться по публікації В. Л. Гуревича, В. В. Левковича, Л. М. Скориною, Н. В. Станілевіч. «Огляд документів ВООЗ та ЄС щодо забезпечення якості питної води», 2008) :

– Органогалогеновие з’єднання і речовини, які можуть утворювати такі сполуки у водному середовищі;

– Фосфорорганічні сполуки;

– Оловоорганічне з’єднання;

– Речовини, препарати або продукти розпаду того, що, як було доведено, має канцерогенні або мутагенні властивості, а також властивості, які через водне середовище можуть впливати на репродуктивну функцію організму, функції щитовидної залози або інші функції, пов’язані з ендокринною системою;

– Стійкі вуглеводні, стійкі і біоаккумуліруемие органічні токсичні речовини;

– Ціаніди;

– Метали та їх сполуки;

– Миш’як та його сполуки;

– Біоциди та продукти захисту рослин;

– Суспензії;

– Речовини, що сприяють евтрофірованію (зокрема, нітрати і фосфати);

– Речовини, що несприятливо впливають на кисневий баланс.

Оцінка сучасного стану якості води в Білорусі, басейні Дніпра свідчить про наявність хімічного та інших видів забруднення. Так, в річки Білоруського Полісся скидаються різні хімічні інгредієнти, 12 з них відзначаються майже регулярно – завислі речовини, сульфати, хлориди, фосфати, азот амонійний, нітритний і нітратний, СПАР (синтетичні поверхнево-активні речовини), мідь, цинк, нікель, хром .

У зв’язку з небезпекою, яку представляють забруднюючі речовини, що потрапляють у навколишнє середовище, в тому числі у водойми, в різних країнах і в Білорусі здійснюється екологічне нормування. Система нормативно-технічного забезпечення включає нормативи ГДК і ГДС (гранично-допустимих скидів). ГДК (гранично-допустима концентрація) – це кількість шкідливої ??речовини в навколишньому середовищі при постійному контакті або при впливі за певний проміжок часу, практично не впливає на здоров’я людини і не викликає несприятливих наслідків у його потомства. Порогові значення речовини, при яких в організмі ще не може статися жодних незворотних патологічних змін, приймаються як ГДК. Значення ГДК встановлюється органами охорони здоров’я. Є ГДК для багатьох шкідливих, небезпечних речовин. Стосовно до таких речовин верхня межа не повинен перевищуватися, ні за яких умов. Основним засобом для дотримання ГДК є встановлення ПДВ (гранично-допустимих викидів). Вони є науково-технічним нормативом, встановленим для кожного джерела забруднення, виходячи з умови, що скиди забруднюючих речовин не створять концентрацій, що перевищують встановлені нормативи.

На території Республіки Білорусь діють санітарні норми, правила і гігієнічні нормативи, відображені в ряді документів:

1 Збірник гігієнічних нормативів по розділу комунальної гігієни. Республіканські санітарні правила, норми і гігієнічні нормативи. Міністерство охорони здоров’я Республіки Білорусь. – Мн., 2004. – 96 с.

2 13.060.10 Вода природних джерел. СанПин 2.1.2.12-33-2005. Гігієнічні вимоги до охорони поверхневих вод від забруднення.

3 13.060.20 Питна вода. СанПин. Гігієнічні вимоги до питної води, розфасованої в ємності (Постанова Міністерства охорони здоров’я Республіки Білорусь від 29.06.2007 № 59).

4 СанПин 2.1.4.12-23-2006. Санітарна охорона та гігієнічні вимоги до якості води джерел централізованого питного водопостачання населення (Постанова Головного державного санітарного лікаря Республіки Білорусь від 22.11.2006 № 141).

5 13.060.50 Дослідження води для визначення вмісту хімічних речовин. ГН 2.1.5.10-20-2003. Орієнтовні допустимі рівні (ОДУ) хімічних речовин у воді водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування.

6 ГН 2.1.5.10-21-2003. Гранично допустимі концентрації (ГДК) хімічних речовин у воді водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування.

7 СП 2.1.4.12-3-2005. Санітарні правила для господарсько-питних водопроводів.

Наведений перелік документів відображений в Каталозі СанПин станом на 01.05. 2008 (НП РУП «Білоруський державний інститут стандартизації та сертифікації – Белгисс, Мінськ, 2008).

Значення ГДК 16 показників, прийнятих у країнах Дніпровського басейну (РБ, РФ, України), ЄС, США, ВООЗ наводяться в книзі «Транскордонний діагностичний аналіз басейну річки Дніпро. Програма екологічного оздоровлення басейну річки Дніпро. – Мн., 2003. – 217 с. ».

ГДК деяких показників, наявних у зазначеній роботі, для водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового призначення наступні: рН – 6-9 (РБ і РФ), 6,5-8,5 (Україна), кисень, мг / дм3 ( концентрація інших показників наводиться в таких же одиницях) – 4 (РБ, РФ, Україна), БСК5 (БПК – біохімічне споживання кисню, виражається концентрацією кисню в мг / дм3, БСК5 – втрата кисню в 5-та добової пробі, дає уявлення про кількість розчинених і зважених речовин у воді) – 6,0 (РБ), 2,0-4,0 (РФ), 4,0 (Україна), амонійний азот-N – 1,0 (РБ), 2,0 (РФ , Україна), нітритний азот-N – 0,99 (РБ), 0,91 (РФ) і 1,0 (Україна), нітратний азот-N – 10,2 (РБ, РФ, Україна), РО4-Р – 0,2 (РБ), 1,14 (РФ, Україна), нафтопродукти – 0,3 (РБ, РФ, України), феноли – 0,001 (РБ, РФ, Україна), СПАР – 0,5 (РБ, РФ) . Норми для джерел питного водопостачання: рН – 6,5-8,5 (ЄС), амонійний азот-N – 0,39 (ЄС), 1.5 (ВООЗ), нітритний азот-N – 0,91 (ВООЗ), нітратний азот -N – 11,3 (ЄС, ВООЗ), РО4 -Р – 0,15 (ЄС).

У водоймах і водотоках відбувається природний процес самоочищення води. Поки промислово-побутові скиди були невеликі, водойми і водотоки самі справлялися з ними. У наше індустріальне століття, у зв’язку з різким збільшенням кількості відходів, відбувається порушення процесів самоочищення. Виникає необхідність знешкоджувати і очищати стічні води.

ПОДІЛИТИСЯ: