|
Вода - основа жизни. Вообще вода, особенно пресная, всегда рассматривалась с ресурсных позиций. Запасы подземных вод, становящиеся главным ресурсом чистой питьевой воды, восстанавливаются относительно медленно, и поэтому случаи исчерпания месторождений встречаются все чаще. Обеспеченность же водой разных территорий сильно отличается. Ресурсы воды более чем любой другой фактор определяют предельную численность и размещение промышленности в регионе. Большую часть воды потребляет сельское хозяйство, но в последнее десятилетие быстро растет и промышленное водопотребление. При этом фактическое использование воды значительно больше и растет быстрее, чем водозабор из природных источников. Антропогенное загрязнение природных вод приобрело сейчас глобальный характер и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле. Главными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, дренажные воды систем орошения, смыв с полей части внесенных удобрений и ядохимикатов, стоки животноводческих ферм . Наиболее опасные загрязнители водыэто соли тяжелых металлов, пестициды, фенолы и другие органические яды, нефтепродукты, синтетические моющие средства, минеральные удобрения. Вообще же развитие систем водоотведения, канализации и очистки сточных вод во всем мире отстает от темпов урбанизации, роста промышленного производства и технического прогресса. Чистая вода поступает не только из истоков и русловых ключей. В самих водоемах действует система самоочищения, главную роль в которой играют водные биоценозы. Вся совокупность водных организмов от бактерий до рыб в своих трофических связях имеет специализированные концентраты, фильтраты, осадители, которые сообща обеспечивают многоступенчатую минерализацию органики и перевод многих загрязнителей в форму неактивных донных отложений. Однако возможности самоочищения не безграничны. При определенном уровне загрязнения воды, а особенно при залповых сбросах неочищенных стоков с токсичными примесями, может быть погублена почти вся биота водоема. Угрожающие размеры приняло загрязнение многих морей и всего мирового океана. Ведь реки, играя роль продолжения канализации, выносят большую часть стоков в море. Попавшие в океан отходы частично оседают на дно, частично разрушаются под действием морской воды, и при этом они губят массу живых организмов. Больше всего страдает планктон, так как именно на него обрушиваются все поверхностные загрязнения, в первую очередь пленки нефтепродуктов, масел и т.п. Хорошо известно, какие экологические беды приносят разливы нефти при кораблекрушениях крупных танкеров и при авариях на шельфовых буровых. Но и без них ежегодное поступление нефти в океан в общей сложности достигает 6 млн. т. Росту дифицита свежей воды способствуют сохраняющиеся тенденции разбавлять ей жидкие отходы до требуемой концентрации загрязнений. Если исходить из необходимого в среднем для различных отраслей промышленности 20-кратного разбавления, то поступающие, например, в Волгу 20 км 3 в год сточных вод не могут быть разбавлены до нормы, так как для этого требуется 400 км 3 чистой воды, а среденегодовой сток Волги всего 250 км 3 . А для разбавления суммы стоков, льющихся во все водоемы нашей страны, необходимо 4000 км 3 , т.е. почти весь годовой речной сток России. Иначе говоря, страна вплотную подошла к исчерпанию ресурсов чистой воды. Очистка сточных вод представляет собой одну из наиболее острых инжинерно-экологических и эколого-экономических проблем. Разработаны разные системы очистки. Способы очистки сбросных вод делятся на механические (процеживание, отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция, флокуляция), физико-химические (флотация, сорбция, термическое и электрохимическое воздействие) и биологические (аэрирование, биосорбция, использование специальных бактерий и микробов). Иногда используется комбинация из нескольких методов. Способами механической очистки улавливают содержащиеся в воде нерастворимые примеси. В зависимости от размеров частиц и физических свойств загрязнений конструктивные решения предусматривают процеживание через решетки, сетки или фильтрующий массив, отстаивание. Отстойники для очистки воды от нефтепродуктов и масел имеют устройство для слива всплывшего на поверхность загрязнения. Для ликвидации аварий на морских нефтепромыслах и в местах сбора загрязняемых вод создают плавающие барьеры, ограничивающие растекание жидкости. С поверхности продукт собирается насосом. После прохождения через фильтры очищенная вода сбрасывается обратно в акваторию. Методы химической очистки предназначены для перевода загрязненных сточных вод в состояние, безопасное для окружающей среды или удобное для дальнейшей обработки. Метод флотации основан на физико-химических способах очистки. Частицы всплывают в пене реагента и удаляются с поверхности . Перспективно и использование ионизирующего излучения. Его источниками могут быть радиоактивные изотопы, отходы атомной энергетики, ускорители электронов. При таком воздействии происходит разрушение молекул вещества загрязнителя, ускоряется отстаивание и коагуляция, устраняются цветность и запах, происходит дезинфекция воды. При биологически активных методах очистки сточных вод в качестве рабочих агентов выступают ил и микроорганизмы, для которых загрязнение стоков естественная питательная среда. Усиление их жизнедеятельности можно при необходимости вызвать аэрацией или добавлением солей азота и фосфора. В последнее время особое внимание уделяется способам очистки, в результате которых образуются вещества, пригодные для целевого использования без дополнительной обработки или в качестве сырьевого источника получения товарной продукции. Создание и внедрение технологий очистки с получением пригодных для утилизации продуктов позволит не только оздоровить окружающую среду, но и повысить экономическую эффективность процессов обезвреживания отходов.
|