Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих та підземних вод. Джерела забруднення водних ресурсів у сучасному світі: як визначити, основні види
Основні вхідні та вихідні потоки міста
Таблиця №1
Оксид азоту утворюється при лісових пожежах. Високі концентрації оксиду азоту у місті пов'язані з діяльністю людини. У значній кількості оксид азоту виділяється на ТЕС та двигунами внутрішнього згоряння.
Оксид вуглецю - найбільше його джерело - автотранспорт. Інше джерело – тютюновий дим. Оксид вуглецю зв'язується з гемоглобіном крові і при великій його концентрації може спричинити летальний кінець.
Частки - пил - причини викидів в атмосферу - це пилові бурі,
ерозія ґрунтів, вулкани. Близько 20% пилу в атмосфері – справа рук людини:
виробництво будматеріалів, цементу та ін. Американський еколог Бартон
сказав про проблему забруднення атмосфери пилом: «Одне з двох: або люди
зроблять так, що в повітрі поменшає диму, або дим зробить так, що на
Землі поменшає людей».
Джерелами забруднення гідросфериє біологічні, хімічні та фізичні джерела. Антропогенний вплив на гідросферу призводить до зниження запасів води, зміни стану фауни та флори водойм, порушення круговороту багатьох речовин у біосфері, зниження біомаси планети і, як наслідок, зменшення відтворення кисню.
Роль води у всіх життєвих процесах загальновизнана. Без води людина може жити не більше 8 діб, протягом року вона споживає близько 1 т води. Величезна кількість прісної води вимагає і виробництво як промислове, так і сх. Нині кількість прісної води на планеті становить лише 2,5% усієї води; 85% – морська вода.
Вище було зазначено кількість стічних вод, що викидаються містом за добу. Залежно від умов утворення стічні води поділяються на три групи:
· Побутові стічні води - стоки душових, пралень, лазень, їдалень, туалетів, від миття підлог і т.д.;
· Атмосферні стічні води, або зливові. Особливо небезпечні зливи на промислових підприємствах. Через їх нерівномірність утруднено збирання та очищення цих стоків.
· Промислові стічні води - рідкі відходи, які
виникають при видобутку та переробці сировини.
Забруднювачі води поділяються на біологічні, Що викликають бродіння води; хімічніщо змінюють хімічний склад води; фізичніщо змінюють її прозорість, температуру та інші показники.
Біологічніпотрапляють разом із побутовими та промисловими стоками (харчова, целюлозно-паперова промисловість).
Хімічні- нафтопродукти, важкі метали, мінеральні добрива, пестициди, миючі засоби.
Фізичні- при скиданнях із виробок шахт, кар'єрів, транспортних магістралей.
Для очищення стічних вод застосовуютьмеханічний, хімічний, фізико-хімічний та біологічний методи. Коли вони застосовуються разом, метод очищення та знешкодження стічних вод є комбінованим. Механічний методдозволяє видалити з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, та якщо з промислових - до 95%; хімічний метод- до 95% нерозчинних домішок та до 25% - розчинних. Фізико-хімічний методдозволяє видалити тонкодисперсні та розчинені неорганічні домішки та зруйнувати органічні та погано окислювані речовини. Існує кілька типів біологічних пристроївпо очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки.
Головним критерієм якості води та атмосфери в нашій країні є ГДК. У Росії щорічно утворюються близько 21 км стічних вод, їх 16 км зливаються у Волгу. Наразі прийнято спеціальну постанову щодо захисту ОЗ у басейнах Волги та Уралу. Для збереження води на планеті необхідно навчитися використовувати її багаторазово - створювати замкнуті водооборотні системи, а також розробляти сучасні методи очищення води.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
- 1. Введення
- 2. Види забруднення
- Висновки
- Список літератури
- Програми
1. Введення
Протягом усієї своєї історії люди використовували поверхневі води (річки, озера) для своїх господарських потреб. Це не завдавало істотної шкоди, оскільки сама природа забезпечувала самоочищення водойм. У XX ст. ситуація кардинально змінилася. Урбанізація, промислове зростання та розвиток сільського господарства стали причинами забруднення річок та озер у всьому світі.
Забруднення вод – це штучні зміни хімічного та фізичного стану, а також біологічних характеристик води, внаслідок яких подальше її вживання обмежене. Забруднення вод - у законодавстві Російської Федерації розцінюється як екологічний злочин, об'єктивну основу якого складають забруднення, засмічення, виснаження поверхневих вод, підземних вод, джерел питного водопостачання, а також інші зміни їх властивостей, в ході яких було заподіяно суттєву шкоду тваринному або рослинному світу, рибних запасів, лісового чи сільського господарства. Залежно від тяжкості наслідків, забруднення вод може розглядатися як адміністративне або кримінальне правопорушення.
Якість води більшості водних об'єктів відповідає нормативним вимогам. Багаторічні спостереження за динамікою якості поверхневих вод виявляють тенденцію збільшення кількості стулок з високим рівнем забрудненості (понад 10 ГДК) та числа випадків екстремально високого вмісту (понад 100 ГДК) забруднюючих речовин у водних об'єктах. Стан водних джерел та систем централізованого водопостачання не може гарантувати необхідної якості питної води. Цей стан досяг небезпечного рівня здоров'ю людини. Служби санітарно-епідеміологічного нагляду постійно наголошують на високому забрудненні поверхневих вод.
2. Види забруднення
Близько 1/3 усієї маси забруднюючих речовин вноситься у вододжерела з поверхневим та зливовим стоком з територій санітарно неупорядкованих місць, сільськогосподарських об'єктів та угідь, що впливає на сезонне, у період весняної повені, погіршення якості питної води, щорічно відзначається у крупах. Основні забруднювачі поверхневих вод:
· Нафта і нафтопродукти;
· стічні води;
· Іони важких металів;
· кислотні дощі;
· Радіоактивні забруднення;
· Теплові забруднення;
· Механічні забруднення;
· Бактеріальні та біологічні забруднення.
Головними джерелами несприятливого впливу поверхневі водойми, їх забруднення є стічні води - рідкі відходи побутової та виробничої діяльності людини. Стічною називається вода, яка утворилася після використання питної води людиною для задоволення тих чи інших потреб у побуті чи виробництві. При цьому у воду потрапили додаткові домішки (забруднення), які змінили та погіршили її склад. Залежно від походження стічні води поділяють на:
1) господарсько-побутові, або господарсько-фекальні, що утворюються в результаті господарсько-побутової діяльності людей переважно у житлових та громадських будинках;
2) промислові, що утворюються на промислових підприємствах, внаслідок технологічних виробничих процесів);
забруднення поверхневе водне джерело
3) зливові (атмосферні), що утворюються внаслідок формування поверхневого стоку з асфальтових та інших покриттів та ґрунту під час атмосферних опадів та танення снігу. Вони стікають у водойми з територій населених місць, промислових майданчиків та сільськогосподарських полів;
4) міські, під якими мають на увазі суміш побутових та промислових стічних вод, що утворюються в населеному пункті внаслідок відведення неочищених або попередньо очищених промислових стічних вод у загальноміську каналізацію;
5) дренажні води з зрошуваних земель;
6) стічні води тваринницьких комплексів;
7) стічні води ставків-накопичувачів, які скидаються у водойми в період весняного паводку. Бувають випадки вимушеного скидання стічних вод з накопичувачів, при недостатніх витратах річки, в зарегульовані водойми, в період паводку та ін;
8) стічні води (фанові) пасажирських суден морського та річкового (у тому числі маломірного) флоту, вантажних та нафтоналивних терміналів та суден.
Крім того, водоймища забруднюються при заборі піску та проведенні інших робіт у їх руслі. До забруднення водойм призводить замочування в них волокнистих рослин, наприклад льону або коноплі. Забруднює водойми та сплав лісу. Поверхневі водоймища можуть забруднюватися через атмосферне повітря. Водойми можуть також забруднюватися внаслідок масового відмирання в них водних організмів, тварин і рослин, особливо в осінній час, змучування донних відкладень
Надходячи у водоймища, неочищені або недостатньо очищені стічні води забруднюють їх зваженими частинками, органічними речовинами, патогенними та умовно-патогенними бактеріями, вірусами, найпростішими цистами, яйцями гельмінтів. З промисловими стічними водами до водойм потрапляє значна кількість токсичних хімічних речовин.
Забруднені водоймища втрачають значення позитивного фактора у підтримці здоров'я населення. Користування забрудненими водоймищами може призвести до виникнення водних епідемій, масового отруєння населення токсичними, канцерогенними, радіоактивними, алергенними, мутагенними речовинами. Водойми завдають великої шкоди рибному та хутровому господарству, втрачають оздоровче значення.
Нафта і нафтопродукти на етапі є основними забруднювачами внутрішніх водойм, вод і морів, Світового океану. Потрапляючи у водоймища, вони створюють різні форми забруднення: нафтову плівку, що плаває на воді, розчинені або емульговані у воді. Нафтопродукти, що осіли на дно важких фракцій і т.д. При цьому змінюється запах, смак, забарвлення, поверхневий натяг, в'язкість води, зменшується кількість кисню, з'являються шкідливі органічні речовини, вода набуває токсичних властивостей і становить загрозу не тільки для людини. 12 г нафти роблять непридатною для вживання тонну води. Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють річки. Радіоактивні речовини концентруються найдрібнішими планктонними мікроорганізмами та рибою, потім ланцюгом живлення передаються іншим тваринам. Встановлено, що радіоактивність планктонних мешканців у тисячі разів вища за воду, в якій вони живуть. Головним джерелом радіоактивного забруднення моря є слабоактивні відходи, що видаляються з атомних електростанцій. Однією з найважливіших проблем, що виникають у зв'язку з цим забрудненням, є те, що морські організми, наприклад водорості, накопичують або концентрують радіоактивні ізотопи. Теплове забруднення води викликається тепловими чи атомними електростанціями. Теплове забруднення вноситься в навколишні водоймища відпрацьованою охолоджувальною водою. В результаті підвищення температури води в цих водоймах призводить до прискорення деяких біохімічних процесів, а також до зменшення вмісту кисню, розчиненого у воді. Це викликає швидкі та нерідко дуже суттєві зміни у біологічному середовищі поблизу електростанцій. Відбувається порушення тонко збалансованих циклів розмноження різних організмів. В умовах теплового забруднення, як правило, спостерігається сильне розростання водоростей, але вимирання інших організмів, що живуть у воді.
3. Методи очищення стічних вод
У річках та інших водоймах відбувається природний процес самоочищення води. Однак він протікає повільно. Поки промислово – побутові скиди були невеликі, річки самі справлялися з ними. У наш індустріальний вік у зв'язку з різким збільшеннямвідходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води та утилізувати їх.
Очищення стічних вод- Обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення – складне виробництво. У ньому, як і в будь-якому іншому виробництві є сировина (стічні води) та готова продукція (очищена вода)
Методи очищення стічних вод можна розділити на:
· механічні,
· Хімічні,
· Фізико-хімічні та
· Біологічні,
коли ж вони застосовуються разом, то метод очищення та знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування тієї чи іншої методу у кожному даному випадку визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.
Сутність механічного методу полягає в тому, що зі стічних вод шляхом відстоювання та фільтрації видаляються механічні домішки. Механічна очистка дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, та якщо з промислових до 95%, з яких як цінні домішки, використовують у виробництві. Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають у реакцію із забруднювачами і беруть в облогу їх у вигляді нерозчинних опадів. Хімічною очисткою досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%.
При фізико-хімічному методі обробки зі стічних вод видаляються тонко дисперсні та розчинені неорганічні домішки та руйнуються органічні та погано окислювані речовини. Широке застосування також знаходить електроліз. Він полягає у руйнуванні органічних речовин у стічних водах та вилучення металів, кислот та інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в спеціальних спорудах - електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих та мідних підприємствах, у лакофарбовій та деяких інших галузях промисловості.
Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол та високого тиску, добре зарекомендувала себе очищення шляхом хлорування. Серед методів очищення стічних вод велику роль має відіграти біологічний метод, що ґрунтується на використанні закономірностей біохімічного та фізіологічного самоочищення річок та інших водойм. Є кілька типів біологічних пристроїв для очищення стічних вод: біофільтри, біологічні ставки та аеротенки. У біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь усі організми, що населяють водоймище.
Аеротенки – величезні резервуари із залізобетону. Тут очищувальний початок - активний мул із бактерій та мікроскопічних тварин. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що надходить у спорудження потоком повітря, що подається. Бактерії склеюються в пластівці і виділяють ферменти, що мінералізують органічні забруднення. Іл із пластівцями швидко осідає, відокремлюючись від очищеної води. Інфузорії, джгутикові, амеби, коловратки та інші дрібні тварини, пожираючи бактерії, що неслипаються в пластівці, омолоджують бактеріальну масу мулу.
Стічні води перед біологічним очищенням піддають механічному, а після неї для видалення хвороботворних бактерій і хімічному очищенню, хлоруванню рідким хлором або хлорним вапном. Для дезінфекції використовують також інші фізико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування та ін.)
Біологічний метод дає великі результати під час очищення комунально-побутових стоків. Він застосовується також і для очищення відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництва штучного волокна.
4. Історія забруднення поверхневих вод у Росії
Забруднення поверхневих вод почалося у центральній Росії ще XVI в., коли почали удобрювати поля гноєм. З того часу в центральних районах країни основним забруднювачем вод було сільське господарство. У північних районах велику роль забрудненні грав сплав лісу, особливо мольовий, у якому колоди тонули і гнили у питній воді. З розвитком промисловості та зростанням міст стала зростати роль комунальних та промислових забруднень. Різке посилення забруднень відбулося у ХХ ст. Особлива небезпека пов'язана із збігом періоду зростання скидів забруднених стічних вод та багатовікової тенденції наростання сухості клімату, зниження водності водойм. У умовах зростають концентрації полютантів у розчинах і, отже, ступінь їх шкідливого на природні системи та здоров'я людини. До початку 90-х рр. головними забруднюючими поверхневих вод є нафтопродукти, феноли, легкоокислювані органічні речовини, сполуки міді та цинку, амонійний та нітратний азот. (Додаток 1)
У більшості промислово розвинених районів країни скидання стічних вод склало понад 100 куб. м на душу населення. В Іркутській області та Краснодарському краївін перевищував 500 куб. м на людину. В основних промислових центрах – Москві, Нижегородській області тощо. - понад 200, у Санкт-Петербурзі - понад 300. А кілька десятиліть внаслідок промислових і комунальних скидів забрудненої води не можна пити воду з Середньої та Нижньої Волги. Незважаючи на відносно високий для Росії ступінь забезпеченості басейну промисловими та комунальними очисними спорудами, вони працюють неефективно. Так, у водоймища басейну було скинуто: нафтопродуктів – 6.8 тис. т., завислих речовин – 257 тис. т., сульфатів – 1344 тис. т., органічних забруднювачів 176 тис. т., загального азоту – 12 тис. т., нітратів – 69.7 тис. т., заліза – 35 тис. т., цинку – 0.6 тис. т., алюмінію – 5.5 тис. т., магнію – 10.7 тис. т., та ртуті – 61 кг. . Саме цією водою поливають городи та баштани у Волго-Ахтубінській заплаві, продукцією з якої постачається значна частина населення Росії. Риба дельти Волги та Каспію також живе у цій забрудненій воді. Велика кількість патологій, викликаних забрудненням вод у осетрових Каспію широко відома. Днища волзьких водоймищ покриті мулами, які містять, наприклад, величезні концентрації важких металів, які у разі їх розмиву (наприклад, при особливо низьких рівнях води або серйозних аваріях гребель ГЕС) можуть різко погіршити екологічний стан всього басейну. Взагалі, Волго-Каспійський басейн, у якому живе 80 млн. чоловік - у плані стану води чи не найнебезпечніший у Росії. Величезний басейн річки Обі вкрай забруднений нафтовидобуванням. Салехард, що стоїть на злитті величезної Обі з її великою притокою Повуємо зазнає великих труднощів із чистою питною водою, її розвозять містом у цистернах. Є й набагато екзотичніші види забруднень. Практично у всіх золотодобувних провінціях води сильно забруднені ртуттю, що застосовується для амальгування в золотодобувній промисловості. Але місцями пішли далі – так, в Алданському районі застосовували з цією метою ціаніди. Уздовж річок були поставлені транспаранти, які забороняли пити воду, але корови та лосі та, що набагато страшніше, діти читати не вміють. Хоча Росія володіє найбільшим у світі, унікальним резервуаром найчистішої прісної води - оз. Байкал, ситуація і на ньому вселяє побоювання, особливо у зв'язку з діяльністю Байкальського целюлозно-паперового комбінату і Селенгінського ЦКК, зі стічними водами яких в Байкал надходить до 60% органічних речовин, що важко розкладаються.
5. Вплив забруднених поверхневих водойм на здоров'я людини
Забруднення поверхневих водойм надає пряму та опосередковану дію на здоров'я людини. Пряма шкідлива дія може проявитися як при надходженні води в організм людини перорально (людина свідомо п'є воду із забрудненої водойми або випадково наковталася її під час купання), так і при контакті її зі шкірою та слизовими оболонками під час плавання, купання та ін. Але частіше всього шкідливий вплив здійснюється за схемою: забруднена вода поверхневого водоймища - питна вода - людина. Пояснюється це тим, що технології підготовки питної води із поверхневих джерел водопостачання дають можливість покращити лише деякі її властивості. Зокрема, знизити каламутність та кольоровість за рахунок освітлення та знебарвлення, позбавити епідемічної небезпеки шляхом знезараження, покращити деякі показники мінерального складу шляхом спеціальних методів водопідготовки (опріснення, пом'якшення, фторування, дефторування та ін.). Ці технології часом не розраховані видалення з води окремих шкідливих хімічних речовин. Якщо їх концентрація у водоймі в місцях водозабору значно перевищуватиме ГДК, вони можуть пройти водоочисні споруди практично транзитом, потрапити в питну воду, а з питною водою - в організм людини. Отже, з одного боку, вживання або використання населенням води з водойм, забруднених ентеропатогенними бактеріями та вірусами, найпростішими, гельмінтами, може призвести до масових інфекційних захворювань та інвазій, а з іншого - використання людиною забрудненої води, яка містить шкідливі хімічні речовини в концентраціях, що перевищують ГДК, може зумовити гостре або хронічне отруєння з можливими віддаленими наслідками (алергенними, тератогенними, мутагенними, канцерогенними).
Опосередкована, або непряма, шкідлива дія водойм на здоров'я людини відбувається за схемою: забруднена вода – забруднені продукти харчування (“дари моря”) – людина; забруднена водойма - зрошення сільськогосподарських угідь - продукти харчування рослинного походження - людина; забруднене водоймище - водопій великої рогатої худоби - молоко - людина та ін. при використанні води, забрудненої ентеропатогенними бактеріями та вірусами або токсичними хімічними речовинами, для миття овочів, фруктів, ягід, під час відпочинку на березі водойми, спортивно-масових заходів тощо.
Наслідки впливу забрудненої води водойм на здоров'я людини в узагальненому вигляді можуть бути наступні:
якість питної водопровідної води багато в чому залежить від якості води в поверховій водоймі, яка є реальною або може бути потенційним джерелом централізованого водопостачання;
забруднення водойм призводить до скорочення харчових ресурсів внаслідок неможливості вживати рибу, рибопродукти, інші "дари моря", які можуть бути забруднені різними токсичними хімічними речовинами: важкими металами, хлорорганічними пестицидами, поліхлорованими біфенілами та ін;
Забруднені води водойм не можна використовувати для зрошення сільськогосподарських угідь, оскільки це гальмує розвиток землеробства. Такі води не можуть бути використані також у тваринництві та птахівництві;
втрата води через забруднення як сировинного ресурсу народного господарства. Так, відомі випадки масових захворювань та загибелі овець на пасовищах, розташованих на островах біля Великобританії. Тварини гинули внаслідок вживання морських водоростей з високим вмістом ртуті та миш'яку.
Висновки
Основними джерелами забруднення поверхневих вод на сьогодні є:
· промислове підприємство;
· тваринницькі комплекси, ферми та птахофабрики;
· Теплові та атомні електростанції;
· Підприємства комунального господарства;
· зливові стоки з міських територій;
· сільське господарство;
· водний транспорт;
· атмосферні опади;
· Гідротехнічні споруди, регулювання стоку річок та створення водосховищ.
У ряді районів водні об'єкти забруднюються також при видобутку корисних копалин, торфорозробках. За останні десятиліттяістотним джерелом забруднення річок і водойм стала рекреація, особливо такі її види, як масове купання і маломірний флот.
Сучасний рівень очищення стічних вод такий, що навіть у водах, що пройшли біологічне очищення, вміст нітратів та фосфатів достатньо для незворотних екологічних змін водойм.
Безумовно, все викладене негативно впливає на здоров'я та добробут людини та свідчить про те, що проблема санітарної охорони водойм має як медичне (гігієнічне), так і народногосподарське значення.
Список літератури
1. Мартинов та інших. Аналіз соціально-економічних чинників які впливають стан біологічного розмаїття. Підготовча фаза проекту ГЕФ "Збереження біологічного розмаїття Росії" (Додаток 1) - М., ПАІМС, 1995-288 с., Ілл.
2. Журнал "Екологічні Норми. Правила. Інформація" №1, 2007
3. Бадтієв Ю.С., Барков В.А., Усов Г.П. Біоіндикація поверхневих водойм. // Екологія та промисловість Росії. - 2003 – липень. – С.24-26.
4. http://www.uzenbash.ru/okruzhajuscheaja-sreda/prirodnaja-sreda/14/
5. http://www.monolit. info/poleznaya-informatsiya/zagrazaznie-poverhnostnyh-vod.html
Розміщено на Allbest.ru
Подібні документи
Зниження біосферних функцій водойм. Зміна фізичних та органолептичних властивостей води. Забруднення гідросфери та її основні види. Основні джерела забруднення поверхневих та підземних вод. Виснаження підземних та поверхневих вод водойм.
контрольна робота , доданий 09.06.2009
Охорона поверхневих вод від забруднення. Сучасний станякості води у водних об'єктах. Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих та підземних вод. Вимоги щодо якості води. Самоочищення природних вод. Охорона води від забруднення.
реферат, доданий 18.12.2009
Чинники забруднення поверхневих вод. Основні фізичні, хімічні та біологічні забруднювачі води. Природні джерела забруднення підземних вод. Методи знезараження та очищення поверхневих вод, що використовуються для питного водопостачання.
реферат, доданий 25.04.2010
Загальна характеристиката структурна класифікація видів та джерел забруднення водних об'єктів Російської Федерації. Вивчення методів моніторингу поверхневих водойм, джерел їх забруднення та способів нормування якості водних ресурсів країни.
курсова робота , доданий 17.06.2011
Стан якості води у водних об'єктах. Джерела та шляхи забруднення поверхневих та підземних вод. Вимоги щодо якості води. Самоочищення природних вод. Загальні відомості щодо охорони водних об'єктів. Водне законодавство, водоохоронні програми.
курсова робота , доданий 01.11.2014
Фізико-географічна характеристика району. Оцінка стану водяних об'єктів. Загальна характеристика стану поверхневих вод та донних відкладень. Оцінка ступеня забруднення поверхневих вод та їх придатності до різних видів водокористування.
дипломна робота , доданий 17.06.2011
Джерела забруднення стічних вод, критерії їхньої класифікації. Типи забруднення поверхневих та підземних вод. Етапи процесу очищення (механічний, біологічний, фізико-хімічний, дезінфекція). Нові технологічні процеси, модернізація устаткування.
реферат, доданий 13.12.2015
Поняття, характеристика, функції та значимість гідросфери. Види та джерела забруднень поверхневих та підземних вод. Групи стічних вод. Вплив сільського господарства та теплових електростанцій на забруднення річок та водойм. Методи очищення стічних вод.
реферат, доданий 17.11.2016
Якість питної води, доступ до чистої води міського та сільського населення. Основні шляхи та джерела забруднення гідросфери, поверхневих та підземних вод. Проникнення забруднюючих речовин у кругообіг води. Методи та способи очищення стічних вод.
презентація , додано 18.05.2010
Основні шляхи забруднення гідросфери Землі. Джерела засмічення поверхневих, підземних вод, річок, озер та світового океану. Методи їх очищення та охорони від виснаження. Проникнення шкідливих речовин у кругообіг води. Вивчення способів самоочищення водойм.
Вступ
Актуальність дослідження. Забруднення поверхневих вод почалося у центральній Росії ще XVI в., коли почали удобрювати поля гноєм. З того часу в центральних районах країни основним забруднювачем вод було сільське господарство. У північних районах велику роль грав сплав лісу, особливо мольовий, у якому колоди тонули і гнили у питній воді. З розвитком промисловості та зростанням міст стала зростати роль комунальних та промислових забруднень.
Різке посилення забруднень відбулося у ХХ ст. Особлива небезпека пов'язана із збігом періоду зростання скидів забруднених стічних вод та багатовікової тенденції наростання сухості клімату, зниження водності водойм. У умовах зростають концентрації полютантів у розчинах і, отже, ступінь їх шкідливого на природні системи та здоров'я людини.
На початку 90-х років. в Росії створилася досить складна ситуація. Якість вод більшості поверхневих водойм країни не відповідало встановленим нормативам. Головними речовинами, що забруднюють поверхневі води, є нафтопродукти, феноли, легкоокислювані органічні речовини, сполуки міді та цинку, амонійний і нітратний азот.
Мета роботи – охарактеризувати джерела забруднення вод.
На виконання поставленої мети нами було вирішено такі завдання: описати основні джерела забруднення прісноводних вод суші, проаналізувати особливості очищення водойм.
1. Джерела забруднення поверхневих вод суші
Річки в їхньому природному стані виконують роль дренажних систем, що збирають стік з водозбірного басейну. Господарська діяльність людини поступово перетворює річки на стічні канави з дуже високим рівнем забруднення (іноді до 100 ГДК). І якщо кількісне виснаження водозапасів планети в найближчому майбутньому людству не загрожує, то якісне виснаження водних ресурсів є вже в наші дні.
Головними джерелами забруднення природних вод є виробничі підприємствахімічної, нафтової, целюлозно-паперової промисловості, електроенергетика та машинобудування, чорна та кольорова металургія, сільське та комунальне господарство. Величина скидання стічних вод у водоймища Росії в 2007 р. склала 59,3 км. 3(близько 3% світового обсягу стічних вод). З цієї кількості в ріки щорічно скидається до 30 км. 3забруднених вод, що вимагають щонайменше 10-12-кратного розведення. Щоб гарантувати якість води із вмістом забруднюючих речовин не вище ГДК, для промислових підприємств встановлено величини гранично допустимого скидання поллютантов (ПДС). У Росії ГДК за різними показниками перевищено по всіх великих водоймах. Основні річки Росії – Волга, Дон, Кубань, Об, Єнісей, Олена – за якістю вод оцінюються як «забруднені» і місцями «сильно забруднені». Сумарна маса забруднюючих речовин (нафтопродукти, зважені речовини, сульфати, хлориди, феноли, сполуки фосфору, жири, олії, органічні речовини, особливо токсичні важкі метали та синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) та ін.), що надходять до природних водойм країни разом зі стічними водами оцінюється в 21 млн т. Особливо неблагополучний стан річок у зонах багатонаселених мегаполісів та великих промислових центрів, де забруднення викликається прямим скиданням стічних та зливових вод з поверхонь прилеглих територій через колектори, необладнані очисними спорудами, каналізаційні люки та ін. Сучасний рівень очищення стічних вод такий, що навіть у водах, що пройшли біологічне очищення, вміст нітратів і фосфатів достатньо інтенсивної евтрофікації водойм. Тяжкі метали можуть перебувати в невеликих, але дуже небезпечних концентраціях в оброблених, але повністю не очищених стічних водах, або більш концентрованому вигляді в підземних водах на територіях звалищ. Одне з джерел надходження полютантів у водне середовище - це сухі та мокрі випадання з атмосфери на поверхню водозбірних басейнів. Разом з аерозолями (головним чином сірчисті та азотисті сполуки) та пилом у водоймища, поверхневі та підземні води потрапляють також важкі метали, небезпечні органічні сполуки, радіоактивні речовини. Зараз з усією очевидністю можна говорити, що основний обсяг забруднення всієї гідросфери, зокрема понад 70% забруднення Світового океану, пов'язане із наземними джерелами. Промисловість, будівництво, комунально-побутове та сільське господарство постачають забруднюючі речовини, що створюють загрозу життєдіяльності біоти Океану. Нафта, метали, хлорорганічні сполуки, сміття, пластмаси, радіоактивні відходи повільно розкладаються, накопичуються у організмах. Нафта є найстійкішим забруднювачем океанічних вод. Щорічно в моря та океани надходить від 6 до 10 млн. т нафти (табл. 1). Відомо, що 1 т нафти, розтікаючись, утворює на водній поверхні пляму 12 км. 2. У нафтових плівках акумулюються іони важких металів, пестициди та інші токсиканти, небезпечні живих організмів. Одним із основних джерел забруднення поверхневих та підземних вод служить сільське господарство - як землеробство, так і інтенсивне тваринництво. Під час повінь, весняного танення снігу та після сильних дощів із поверхонь сільськогосподарських угідь із водою змиваються багато тонн отрутохімікатів та мінеральних добрив. Таблиця 1. Джерела забруднення гідросфери нафтою (за У. Стонером та Б. Сігером) Джерело забрудненняЗагальна кількість, млн. т/рікДоля, % Морські перевезенняУ тому числі звичайні перевезення2,13 1,8334,9 30,0Катастрофи0,34,9Винос річками1,931.1Випадання з атмосфери0,69,8Промислові відходи0,34,9Природні джерела0,69,8Міські відходи0,34 2Видобуток нафти у відкритому морі У тому числі: звичайні операції аварії0,08 0,02 0,061,3 0,3 0,98 Наприклад, у Росії на полях щорічно використовується кілька мільйонів тонн добрив і до 100 тис. т отрутохімікатів. Особливо небезпечні скидання стічних вод тваринницьких комплексів та птахофабрик, де збирання гною та відходів проводиться гідрозмивом без очищення стічних вод. Переповнені гноєсховища періодично скидають величезну кількість органіки, що призводить до евтрофікації природних водойм. Це пов'язано з надлишковим надходженням біогенних речовин (головним чином сполук фосфору та азоту) в озера, водосховища, гирла річок, що призводять до масового зростання водних рослин, бурхливого «цвітіння» водоростей. Евтрофікація викликає ряд несприятливих геоекологічних наслідків: погіршення якості води, зниження рекреаційної цінності водойми, загибель риб, блокування каналів та водозборів. Головними джерелами надходження азоту та фосфору є сільське господарство та комунально-побутові стоки. Підземні води, як та інші компоненти довкілля, відчувають забруднює вплив господарську діяльність людини. Підземні води страждають від забруднень нафтових промислів, підприємств гірничодобувної промисловості, полів фільтрації забруднених стічних вод, сміттєзвалищ та відвалів металургійних заводів, сховищ хімічних відходів та добрив, тваринницьких комплексів, населених пунктів, не обладнаних каналізацією та ін. не більше 1 - 100 ГДК). У Росії для господарсько-питного, виробничо-технічного водопостачання та зрошення земель розвідано близько чотирьох тисяч родовищ підземних вод, експлуатаційні запаси яких становлять 26,7 км. 3/ Рік. Ступінь освоєння їх запасів у середньому країною не перевищує 33%. Найбільші ділянки забруднених підземних вод виявлені в Московській, Тульській, Пермській областях, Татарстані, Башкортостані, а також поблизу міст Волгоград, Магнітогорськ, Кемерово. Населення Росії загалом не забезпечене водою належної якості внаслідок незадовільного стану як водойм (поверхневих і підземних), і систем централізованого водопостачання. Близько 1/3 населення використовують для пиття воду з децентралізованих джерел. Аналіз води таких джерел показав, що близько 50% з них не відповідають гігієнічним вимогам за санітарно-хімічними та бактеріологічними показниками. Особливо важке становище склалося в Архангельській, Калінінградській, Калузькій, Курській, Томській та Ярославській областях, Приморському краї, Дагестані, Калмикії. Забезпечення всіх мешканців Землі доброякісною питною водою є найважливішою. глобальною проблемоюсучасності. Іншою не менш важливою проблемою є раціональне використання водних ресурсів, економія води у всіх видах водоспоживання. Скорочення масштабів забруднення води – шлях до вирішення проблеми кількісного та якісного виснаження водних ресурсів світу. Економіка використання водних ресурсів потребує перегляду. Поки що вода у всьому світі має низьку цінуУ багатьох регіонах вона взагалі безкоштовна. Це веде до неефективного використання водних ресурсів та, як наслідок, до серйозних екологічних проблем. 2. Особливості забруднення поверхневих вод
Існують дві основні категорії джерел забруднення водних об'єктів: джерела точкового забруднення та розсіяного забруднення. До першої категорії відносяться, наприклад, скидання промислових підприємств та очисних спорудкомунальних стоків. До другої категорії належать, наприклад, забруднення, пов'язані із сільським господарством, такі як забруднення вод продуктами розпаду добрив та пестицидів. Стратегії управління точковим та розсіяним забрудненням дуже різні. У першому випадку потрібно мати справу з кожним джерелом, тоді як при розсіяному забрудненні необхідно здійснювати стратегію управління всім річковим басейном, а точніше, станом ландшафтів басейну, особливо антропогенно трансформованих. У стратегіях покращення якості води, як правило, починають з точкового забруднення, а після досягнення певних успіхів потім звертаються до регулювання розсіяного забруднення. У Росії поки основна увага, та й недостатня, приділяється контролю точкового забруднення. Забруднюючі воду речовини та їх індикатори можуть бути розділені на кілька груп, що викликають специфічні проблеми якості води в різних типах водних об'єктів і, відповідно, потребують різних стратегій їх контролю: мікробіологічні індикатори, пов'язані зі здоров'ям людини (концентрація кишкової палички як індикатор кількості патогенних бактерій та ін.); зважені речовини (загальний вміст, каламутність та прозорість води); органічні речовини. Індикатори забруднення: розчинений кисень, біохімічне та хімічне споживання кисню (ВПК та ГПК), фосфати, хлорофіл-А; біогенні речовини (сполуки азоту та фосфору); основні іони (загальна кількість розчинених речовин, електропровідність, рН, кальцій, магній, натрій, калій, хлориди, сульфати, бікарбонати, бор, фтор, твердість води); неорганічні мікрозабруднювачі (алюміній, миш'як, берилій, кадмій, хром, кобальт, мідь, ціаніди, сірководень, залізо, свинець, літій, марганець, ртуть, молібден, нікель, селен, ванадій, цинк); органічні мікрозабруднювачі (або діоксини) (їх багато: поліхлоровані біфеніли, бензапірен, пестициди та ін; вони шкідливі навіть у дуже малих концентраціях; внаслідок малої концентрації їх визначення становить великі труднощі). Основні проблеми, пов'язані із забрудненням різних водних об'єктів, представлені у табл. 2. Таблиця 2. Основні проблеми якості води Розглянемо основні особливості цих проблем. Зараження патогенами – дуже важливий фактор високої захворюваності та смертності від шлунково-кишкових хвороб. Воно знаходиться в прямій залежності від щільності населення і рівня його соціально-економічного розвитку і тому більшою мірою характерне для країн. У розвинених країнах вода в системах питного водопостачання обробляється, тоді як у країнах обробка який завжди задовільна, якщо вона взагалі виробляється. Навіть у розвинених країнах забруднення патогенами контролюється не повністю, як ми це щойно бачили у випадку з криптоспоридіозом у США. У країнах, що розвиваються, воно широко поширене вниз за течією від міст і густонаселених сільських територій внаслідок недостатнього розвитку каналізації та систем очищення води. В результаті індекс патогенного забруднення води збільшується в межах міста в 3200 разів, досягаючи 24 млн. колі-паличок на 100 мл води. Високий рівень забруднення патогенами та органічними речовинами відзначається в нар. Ганг; здійснюється спеціальна програмапокращення стану цієї великої річки Індії. Зараження патогенами та забруднення органічними речовинами взаємопов'язані. Органічні речовини - найбільша група забруднювачів, що історично з'являється зазвичай першою, на самому початку процесу забруднення річки. Вони потрапляють у воду у розчиненому або зваженому вигляді, головним чином зі стоками каналізації або з нерегульованими побутовими стоками. В окремих місцях целюлозо-паперова та харчова промисловість також роблять свій помітний внесок. Географічне поширеннязабруднення органічними речовинами загалом збігається із поширенням патогенного зараження. Ріки мають значну самоочищувальну здатність завдяки розчиненому у воді кисню, кількість якого постійно поповнюється з атмосфери внаслідок турбулентного режиму течії річок. Коли надходження органічних речовин у річку починає перевищувати її самоочисна здатність, забруднення води прогресивно зростає. Для вирішення проблеми забруднення води органічними речовинами та патогенами необхідно здійснювати комплекс заходів. Головну рольтут грає зниження обсягу забруднень, що надходять з басейну і, з іншого боку, будівництво очисних споруд. Зважені речовини у річкових водах – це переважно тонкі частинки ґрунту. Концентрація зважених наносів є показником ступеня водної ерозії ґрунту і тому стану басейну. Сільське господарство відіграє значну роль у цьому процесі. Загалом, за інших рівних умов, що стоїть площа орних земель, то більше вписувалося стік наносів. Загальний стік наносів ріками світу оцінюється приблизно 20 млрд. т на рік. Переміщення наносів у межах річкових басейнів, по крайнього заходу, вп'ятеро більше, приблизно 100 млрд. т. Діяльність людини значно збільшує стік наносів, багато в чому завдяки порушення природного стану поверхні грунтів у басейні річки. Антропогенно зростаючий стік наносів призводить до погіршення умов судноплавства на річках, замулення водосховищ та зрошувальних систем. Тонкі частинки ґрунту, що переносяться у вигляді наносів, зазвичай адсорбують на своїй поверхні сполуки фосфору. Це той самий мул, який нар. Ніл приносила на поля кожну повінь, підтримуючи родючість ґрунтів Єгипту протягом тисячоліть. Після спорудження гребель на річках майже всі наноси акумулюються у водосховищах разом з адсорбованим фосфором. Це веде до зниження як родючості ґрунтів, так і рибної продуктивності, у нижніх б'єфах гребель. Заходи щодо зниження ерозії ґрунту в басейнах річок водночас керують переміщенням фосфору в басейні. Ми знову бачимо високий рівень складності взаємозв'язків в екосфері та провідну роль води в управлінні територіальними системами. Прийнято, що природні води перебувають у стані асидифікації, якщо показник їхньої кислотності (рН) дорівнює або менше 5,0. Багато процесів в екосфері визначаються кислотно-лужними реакціями, тобто залежить від величини рН. Всі біологічні процеси у водоймах, такі як зростання водоростей, розпад мікроорганізмів, нітрифікація та денітрифікація, відрізняються своєю оптимальною величиною рН, зазвичай, в межах 6-8. Зміни флори та фауни у водних екосистемах – важливий індикатор асидифікації. забруднення вода якість очищення 3. Очищення води
Найважливішими технологічними заходами раціонального використання та охорони водних ресурсів є вдосконалення технологій виробництва, впровадження у практику безвідходних технологій. В даний час вдосконалюється чинна оборотна система водопостачання, або повторне використання води. Оскільки уникнути повністю забруднення води неможливо, застосовуються біотехнічні заходи для охорони водних ресурсів - примусове очищення стічних вод від забруднення. Основні методи очищення - механічні, хімічні та біологічні. При механічному очищенні стічних вод нерозчинні домішки видаляються за допомогою грат, сит, жиро (масло) спритність і т.д. У відстійниках беруть в облогу важкі частинки. Механічним очищенням вдається звільнити воду від нерозчинених домішок на 60-95%. При хімічному очищенні застосовуються реагенти, які переводять розчинні речовини в нерозчинні, зв'язують їх, беруть в облогу і видаляють зі стічних вод, які очищаються ще на 25-95%. Біологічне очищення проводиться двома способами. Перший здійснюється на спеціально підготовлених полях фільтрації (зрошення) з обладнаними картами, магістральними та розподільчими каналами. Очищення відбувається природним способом - шляхом фільтрації води через ґрунтоґрунти. Органічний фільтрат піддається бактеріальному розкладанню, впливу кисню, сонячних променів і використовується надалі як добрива. Застосовується також каскад ставків-відстійників, у яких природним шляхом відбувається самоочищення води. Другий прискорений спосіб очищення стічних вод проводиться із застосуванням спеціальних біофільтрів. Очищення стічних вод здійснюється фільтрацією через пористі матеріали (жвір, щебінь, пісок та керамзит), поверхня яких покрита плівкою мікроорганізмів. Процес очищення на біофільтрах відбувається більш інтенсивно, ніж на полях фільтрації. В даний час практично жодне місто не обходиться без очисних споруд, причому в міських умовах застосовуються всі зазначені способи в комплексі, що дає добрий ефект. Висновок Приблизно 1/3 їх - промислові стічні води. Вважається, що у водоймища надходить понад 500 тис. різних речовин. У води потрапляють промислові та побутові відходи, що містять солі різних металів, отрути, пестициди, добрива, миючі засоби, радіоактивні речовини. Більше 2/3 забруднюючої водні системинафти надходить у результаті скидання відходів нафтопродуктів, що використовуються автомобілями та машинним обладнанням. Аналіз світового водогосподарського балансу показав, що у всі види водокористування витрачаються 2200 м. 3 чистої водина рік. Досі зростання якості очисних споруд відстає від зростання споживання води. Однак проблема очищення серйозніша, оскільки навіть при найдосконалішій технології, включаючи біологічну, всі розчинені неорганічні речовини і до 10% органічних забруднюючих речовин залишаються в очищених стічних водах. Така вода знову може стати придатною для господарського споживання лише після її багаторазового розведення чистою водою. На розведення стоків витрачається майже 20% ресурсів прісних вод світу. Розрахунки на початок нового тисячоліття, припущення, що норми водоспоживання знизяться, а очищення охопить усі стічні води, показали, що все одно на розведення стічних вод щорічно потрібно 30 - 35 тис. м 3прісної води. Це означає, що ресурси повного світового річкового стоку будуть близькими до вичерпання, а в багатьох районах світу вони вже вичерпані. Адже 1 м 3очищеної стічної води «псує» 10 м 3річкової води, а неочищеної – у 3 – 5 разів більше. Кількість прісної води не зменшується, але її якість різко знижується, вона стає непридатною для споживання. Література
1.Голубєв Г.М. Геоекологія: Підручник – М.: Аспект-прес, 2006. – 288 с. 2.Князєва В.П. Екологія. Основи реставрації. – М., 2006. – 328 с. .Комарова Н.Г. Геоекологія та природокористування. - М: Академія, 2008. -192 с. .Костянтинов В.М., Челідзе Ю.Б. Екологічні засади природокористування. – М.: Академія, 2006. – 208 с.
Основними джерелами забруднення та засмічення водойм є недостатньо очищені стічні води промислових та комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин, гідроенергетичному будівництві, води шахт, копалень, відходи при обробці та сплаві лісоматеріалів, скиди водного та первинної обробки льону, пестициди тощо. З початком навігаційного періоду зростає забруднення судами річкового флотту.
Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водоймища, призводять до якісних змін води, які в основному проявляються у змінах фізичних властивостей її хімічного складу, зокрема, поява неприємних запахів, присмаків тощо; у наявності речовин, що плавають на поверхні води та відкладанні на дні водойм.
Виробничі стічні води забруднені переважно відходами і викидами виробництва. Кількісна і якісна з'єднання їх різноманітна і залежить від галузі промисловості, її технологічних процесів, їх поділяють на дві основні групи: що містять неорганічні домішки, у тому числі і токсичні, і ті, які містять отрути.
До першої групи відносяться стічні води содових, сульфатних, азотно-тукових заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд і тд, в яких містяться кислоти, луги, іони важких металів та ін. Стічні води цієї групи в основному змінюють фізичні властивості вододи .
Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні та ін. У стоках містяться різні нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли та інші шкідливі речовини. Шкідлива дія стічних вод цієї групи полягає головним чином в окислювальних процесах, внаслідок яких зменшується вміст у воді кисню, збільшується біохімічна потреба в ньому, погіршуються органолептичні показники воді.
Нафта і нафтопродукти на етапі є основними забруднювачами внутрішніх водойм, вод і морів. Світового океану. Потрапляючи у водоймища, вони створюють різні форми забруднення: нафтову плівку, пл. Лава на воді, розчинені або емульсовані у воді нафтопродукти, що осіли на дно, важкі фракції тощо. При цьому змінюється запах, смак, забарвлення, поверхневий натяг, в'язкість води, зменшується вміст кисню, з'являються шкідливі органічні речовини, вода набуває токсичних властивостей і становить загрозу не тільки для людини 12 мл нафти роблять непридатною для вживання тонну воді.
Серед продуктів промислового виробництва особливе місце за своїм негативним впливом на водне середовище та живі організми займають токсичні синтетичні речовини. Вони знаходять все більш широке застосування. Ання у промисловості, на транспорті, у комунально-побутовому господарстві. Концентрація цих сполук у стічних водах, як правило, становить 5-Ю мг/л при. ГДК-0,1 мг/л. Ці речовини можуть утворювати в водо ймахшар піни, особливо добре помітний на порогах. Перехрестя, шлюзи. Здатність до піноутворення у цих речовин утворюється вже при концентрації 1-2 мг/мг/л.
Досить шкідливим забрудненням промислових вод є фенол. Він міститься у стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. При цьому різко знижуються біологічні процеси водойм, процес їх самоочищення, вода набуває специфічного запаху карболкіки.
На життя населення водойм згубно впливають стічні води целюлозно-паперової промисловості. Окислення деревної маси супроводжується поглинанням значної кількості кисню, що призводить до загибелі ікри мальків та дорослих риб. Волокна та інші нерозчинні речовини засмічують воду та погіршують її фізико-хімічні властивості. На рибах і їх кормі - безхребетних - несприятливо відбиваються сплави. З гнучої деревини та кори виділяються у воду різні дубильні речовини. Смола та інші екстрактивні продукти розкладаються та поглинають багато кисню, викликаючи загибель риби, особливо молоді та ікри. Крім того, сплави сильно засмічують річки, а топляк нерідко повністю забиває їхнє дно, позбавляючи риб нерестовищ і кормових місць.
Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють річки. Радіоактивні речовини концентруються найдрібнішими планктонними мікроорганізмами та рибою, потім ланцюгом живлення передаються іншим живіт інам і людині. Встановлено, що радіоактивність планктонних мешканців у тисячі разів вища за воду, в якій вони живуть. Стічні води, що мають підвищену радіоактивність (100 кюрі на 1л і більше), підлягають похованню в підземні безстічні басейни та спеціальні резервуарарі.
Зростання населення, розширення старих та виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водойми. Ці стоки стали джерелом забруднення річок та озер хвороботворними бактеріями та гельмінтами. Ще більшою мірою забруднюють водойми миючі синтетичні засоби, що широко використовуються в побуті. Вони знаходять широке застосування також у промисловості та сільському господарстві. Хімічні речовини, що містяться в них, надходячи зі стічними водами в річки та озера, мають значний вплив на біологічний та фізичний режим водойм. В результаті знижується здатність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, які мінералізують органічні речовини.
Серйозне занепокоєння викликає забруднення водойм пестицидами і мінеральними добривами, які потрапляють з полів разом зі струменями дощової та талої води. У зв'язку з інтенсифікацією тваринництва все було дають про себе знати стоки підприємств даної галузі сільського господарства.
Стічні води, що містять рослинні волокна, тваринні та рослинні жири, фекальну масу, залишки плодів і овочів, відходи шкіряної та целюлозно-паперової промисловості, цукрових і пивоварних заводів, підприємств м'ясо-молочної, консервної та кондитерської промисловості, є причиною органічної
У стічних водах зазвичай близько 60% речовин органічного походження, до цієї ж категорії органічних відносяться біологічні (бактерії, віруси, гриби, водорості) забруднення в комунально-побутових, медико-іко-санітарних водах та відходах шкіряних та підприємств, що миють вовну.
Забруднюються річки і під час сплаву при гідроенергетичному будівництві, а з початком навігаційного періоду збільшується забруднення суднами річкового флоту.
Нагріті стічні води. ТЕС та інших виробництв завдають "теплове забруднення", яке загрожує досить серйозними наслідками: у нагрітій воді менше кисню, різко змінюється термічний режим, що негативно впливає на флору та фауну водойм, при цьому виникають благотворні умови для масового розвитку у водосховищах синьо-зелених водоростей - так званого "цвітіння води; цвітіння води".
У низці регіонів важливим джерелом прісної води були підземні води. Раніше вони вважалися найчистішими. Але нині внаслідок господарської діяльності людей багато джерел підземної води також зазнають забруднення. Нерідко це забруднення настільки велике, що у них стала непридатною для пиття. Людство споживає свої потреби безліч прісної води. Основними її споживачами є промисловість та сільське господарство. Найбільш водоємні галузі промисловості - гірничодобувна, сталеливарна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова та харчова. На них йде до 70% всієї води, витрачається промисловості. Головний споживач прісної води - сільське господарство: з його потреби йде 60-80% всієї прісної води. У сучасних умовах сильно збільшуються потреби людини у воді на комунально-побутові потреби. Об'єм споживаної води для цих цілей залежить від регіону та рівня життя, що становить від 3 до 700 л на одну особу. З аналізу водоспоживання за 5-6 минулих десятиліть випливає, що річний і приріст безповоротного водоспоживання, у якому використана вода безповоротно губиться для природи, становить 4-5%. Перспективні розрахунки показують, що при збереженні таких темпів споживання та з урахуванням приросту населення та обсягів виробництва до 2100 г людство може вичерпати всі запаси прісної води. Вже нині брак прісної води відчувають як території, що природа обділила водними ресурсами, а й багато регіонів, ще нещодавно вважалися сприятливими щодо цього нині потреба у прісної воді не задовольняється у 20% міського і 75% сільського населення планетселения планети.
Обмежені запаси прісної води ще більше скорочуються через їхнє забруднення. Головну небезпеку створюють стічні води (промислові, сільськогосподарські та побутові), оскільки значна частина використаної води повертається у водні басейни у вигляді стічних вод.
ПЛАН
Вступ................................................. ............................................ 2
Кругообіг води................................................ .............................. 2
Поверхневі води................................................ ........................ 3
Грунтові води................................................ ................................ 4
Вода в житті людини.............................................. .......................... 5
Проблеми з водою............................................... ................................ 7
Забруднення................................................. ....................................... 10
Забруднення поверхневих вод............................................... ..... 12
Забруднення підземних вод............................................... ............ 15
Цілі з екології водних ресурсів........................................... 16
Діяльність із захисту та збереження водних ресурсів..... 19
Засоби здійснення................................................ ............... 23
а) Фінансування та оцінка витрат....................................... 23
б) Науково-технічні засоби............................................ ...... 24
в) Розвиток людських ресурсів............................................. ........ 25
г) Створення потенціалу.............................................. .................. 26
ВИСНОВОК................................................. ................................ 27
Вступ
Вчені підрахували, що 97.5% всіх запасів води планети Земля посідає солоні води морів і океанів. Іншими словами, прісна вода становить лише 2.5% світових запасів.
Якщо врахувати, що 75% прісної води "заморожено" у гірських льодовиках та полярних шапках, ще 24% знаходиться під землею у вигляді ґрунтових вод, а ще 0.5% "розосереджено" у ґрунті у вигляді вологи, то виходить, що на найбільш доступний і Найдешевший джерела води - річки, озера та інші наземні водойми припадає трохи більше 0.01% світових запасів води.
Зважаючи на те значення, яке вода має для життєдіяльності людини і всього живого на Землі, наведені цифри наочно підтверджують сакраментальну тезу про те, що вода - один із найдорожчих скарбів нашої планети.
Кругообіг води
Як пам'ятаємо з уроків природознавства, вода перебуває у постійному русі. Випаровуючись із поверхні водойм, ґрунту, рослин, вода накопичується в атмосфері і, рано чи пізно, випадає у вигляді опадів, поповнюючи запаси в океанах, річках, озерах тощо. Таким чином, кількість води на Землі не змінюється, вона лише змінює свої форми - це і є кругообіг води в природі. З усіх опадів 80% потрапляє безпосередньо в океан. Для нас найбільший інтерес представляють 20%, що залишилися, випадають на суші, так як більшість використовуваних людиною джерел води поповнюється саме за рахунок цього виду опадів. Спрощено кажучи, вода, що випала на суші, має два шляхи. Або вона, збираючись у струмки, річечки та річки, потрапляє в результаті в озера та водосховища – так звані відкриті (або поверхневі) джерела водозабору. Або вода, просочуючись через грунт та підґрунтові шари, поповнює запаси ґрунтових вод. Поверхневі та ґрунтові води і становлять два основні джерела водопостачання. Обидва ці водні ресурси взаємопов'язані і мають як свої переваги, так і недоліки як джерело питної води.
Поверхневі води
Якість поверхневих вод залежить від поєднання кліматичних та геологічних факторів.
Основним кліматичним фактором є кількість та частота опадів, а також екологічна ситуаціяв регіоні. Опади, що випадають, несуть з собою певну кількість нерозчинених частинок, таких як пил, вулканічний попіл, пилок рослин, бактерії, грибкові суперечки, а іноді і більші мікроорганізми. Океан є джерелом різних солей, розчинених у дощової води. У ній можна виявити іони хлориду, сульфату, натрію, магнію, кальцію та калію. Промислові викиди в атмосферу також "збагачують" хімічну палітру, в основному за рахунок органічних розчинників та оксидів азоту та сірки, що є причиною випадання "кислотних дощів". Вносять свій внесок і хімікати, що застосовуються у сільському господарстві.
До геологічних чинників належить структура русла річок. Якщо русло утворене вапняковими породами, вода в річці, зазвичай, прозора і жорстка. Якщо ж русло з непроникних порід, наприклад граніту, вода буде м'якою, але каламутною за рахунок великої кількості зважених частинок органічного і неорганічного походження.
Загалом поверхневі води характеризуються відносною м'якістю, високим вмістом органіки та наявністю мікроорганізмів.
Грунтові води
Значна частина дощової води, що випадає, а також тала вода, просочується в грунт. Там вона розчиняє органічні речовини, що містяться в ґрунтовому шарі, і насичується киснем. Найглибше знаходяться піщані, глинисті, вапнякові шари. Вони органічні речовини здебільшого відфільтровуються, але вода починає насичуватися солями і мікроелементами. Загалом, якість грунтових вод впливають кілька чинників.
1) Якість дощової води (кислотність, насиченість солями тощо).
2) Якість води у підводному резервуарі. Вік такої води може сягати десятків тисяч років.
3) Характер шарів, якими проходить вода.
4) Геологічна природа водоносного шару.
У найбільш значних кількостях у ґрунтових водах містяться, як правило, кальцій, магній, натрій, калій, залізо та меншою мірою марганець (катіони). Разом з поширеними у воді аніонами – карбонатами, гідрокарбонатами, сульфатами та хлоридами – вони утворюють солі. Концентрація солей залежить від глибини. У найбільш "старих" глибоких водах концентрації солей настільки велика, що вони мають виразно солонуватий смак. До цього типу належать більшість відомих мінеральних вод. Найбільш якісну воду одержують із вапнякових шарів, але глибина їх залягання може бути досить великою і добуритися до них – задоволення не з дешевих. Ґрунтові води характеризуються досить високою мінералізацією, жорсткістю, низьким вмістом органіки та практично повною відсутністю мікроорганізмів.
Вода у житті людини
Вода – на перший погляд найпростіше хімічне з'єднаннядвох атомів водню та одного атома кисню - є, без жодного перебільшення, основою життя Землі. Невипадково вчені у пошуках форм життя інших планетах сонячної системистільки зусиль спрямовують виявлення слідів води.
Сама собою вода не має поживної цінності, але вона є неодмінною складовою всього живого. У рослинах міститься до 90% води, в тілі ж дорослої людини її 60-65%, але це усереднено від загальної маси тіла. Якщо ж говорити детальніше, то кістки - це всього 22% води, проте мозок - це вже 75%, м'язи - теж 75% води (у них знаходиться близько половини всієї води тіла), кров складається з води аж на 92%.
p align="justify"> Перворядна роль води в житті всіх живих істот, і людини в тому числі, пов'язана з тим, що вона є універсальним розчинником величезної кількості хімічних речовин. Тобто. фактично є тим середовищем, у якому і протікають усі процеси життєдіяльності.
Ось лише невеликий і далеко не повний перелік обов'язків води в нашому організмі.
Регулює температуру тіла.
Зволожує повітря при диханні.
Забезпечує доставку поживних речовин та кисню до всіх клітин тіла.
Захищає та буферизує життєво важливі органи.
Допомагає перетворювати їжу на енергію.
Допомагає поживним речовинам засвоюватись органами.
Виводить шлаки та відходи процесів життєдіяльності.
Певний та постійний вміст води - ось необхідна умова існування живого організму. При зміні кількості споживаної води та її сольового складу порушуються процеси травлення та засвоєння їжі, кровотворення та ін. Без води неможливе регулювання теплообміну організму з навколишнім середовищем та підтримання температури тіла.
Людина надзвичайно гостро відчуває зміну вмісту води у своєму організмі і може прожити без неї лише кілька діб. При втраті води в кількості менше 2% ваги тіла (1-1.5л) з'являється почуття спраги, при втраті 6-8% настає напівнепритомність, при 10% - галюцинації, порушення ковтання. Втрата 10-20% води є небезпечною для життя. Тварини гинуть у разі втрати 20-25% води.
Залежно від інтенсивності роботи, зовнішніх умов (в т.ч. клімату), культурних традиційлюдина сумарно (разом із їжею) вживає від 2 до 4 л води на добу. Середньодобове споживання становить близько 2 -2.5 л. Саме з цих цифр виходить Всесвітня Організація Охорони Здоров'я (ВООЗ) при розробці рекомендацій щодо якості води.
Проблеми з водою
Запаси прісної води є єдиним ресурсом. Розраховане на тривалу перспективу освоєння світових ресурсів прісної води вимагає цілісного підходу до використання цих ресурсів та визнання взаємозалежності між елементами, що становлять запаси прісної води та визначають її якість.
У світі існує мало регіонів, не порушених проблемами втрати потенційних джерел постачання прісною водою, погіршення якості води та забруднення поверхневих та підземних джерел. Основні проблеми, що негативно впливають на якість води річок та озер, виникають, залежно від обставин, з різним ступенем гостроти внаслідок невідповідного очищення побутових стічних вод, слабкого контролю за скиданням промислових стічних вод, втрати та руйнування водозбірних площ, нераціонального розміщення промислових підприємств, знеліснення, безконтрольної залежної системи землеробства та нераціональних методів ведення сільського господарства. Це призводить до вимивання поживних речовин та пестицидів. Порушується природний баланс водних екосистем і виникає загроза для живих прісноводних ресурсів.
У різних обставинах на водні екосистеми впливають також проекти освоєння водних ресурсів з метою розвитку сільського господарства, такі, як греблі, схеми перекидання річкових стоків, водогосподарські споруди та проекти іригації. Ерозія, замулення, обезліснення та опустелювання призводять до зростання деградації земель, а створення водосховищ у деяких випадках негативно позначається на екосистемах. Багато з цих проблем виникають внаслідок екологічно руйнівних моделей розвитку та відсутності розуміння проблем громадськістю та відповідних знань про охорону ресурсів поверхневих та підземних вод.
Ступінь впливу на довкілля та здоров'я людини піддається виміру, хоча в багатьох країнах методи здійснення такого контролю є дуже неадекватними або взагалі не розроблені. Широко поширене непорозуміння взаємозв'язків між освоєнням, управлінням, раціональним використаннямта очищенням водних ресурсів та водними екосистемами. Там, де це можливо, виключно важливо здійснювати профілактичні заходи, щоб уникнути згодом дорогих заходів щодо відновлення, очищення та освоєння нових водних ресурсів.
У більшості випадків вода, що надходить зі свердловини, а найчастіше і з муніципальної водопровідної системи, потребує попередньої обробки, метою якої є доведення якості води до чинних нормативів.
Судити про якість води та її відповідність або невідповідність встановленим нормам можна лише на підставі максимально повного хімічного та бактеріологічного аналізу. Тільки на основі аналізу можна робити остаточний висновок про ту проблему чи комплекс проблем, з якими доведеться мати справу.
Основні неприємності з водою, з якими доводиться стикатися користувачам:
Наявність у воді нерозчинених механічних частинок, піску, суспензій, іржі, а також колоїдних речовин. Їхня присутність у воді призводить до прискореного абразивного зносу сантехніки та труб, а також до їх засмічення.
Присутність у воді розчиненого заліза та марганцю. Така вода спочатку прозора, але при відстоюванні або нагріванні набуває жовтувато-бурого забарвлення, що є причиною іржавих патьоків на сантехніці. При підвищеному вмісті заліза вода також набуває характерного "залізистого" присмаку.
Жорсткість, яка визначається кількістю розчинених у воді солей кальцію та магнію. При їх високому вмісті можливі випадання осаду та поява білих розлучень на поверхні ванни, миття тощо. Солі кальцію та магнію, звані також солями жорсткості, є причиною виникнення всім добре відомого накипу.
Порівняно нешкідливий у чайнику, накип, відкладаючись на стінках водонагрівальних пристроїв (бойлерів, колонок тощо), а також на стінках труб у лінії гарячої води, порушує процес теплообміну.
Це призводить до перегріву нагрівальних елементів, перевитрати електроенергії та газу. Відкладення накипу є причиною до 90% аварій водонагрівачів.
Наявність у воді неприємного присмаку, запаху та кольоровості. На ці три параметри, які прийнято називати органолептичними показниками, можуть впливати органічні речовини, що знаходяться у воді, залишковий хлор, сірководень.
Бактеріологічна забрудненість. Викликана наявністю у воді різних мікробів чи бактерій. Деякі з них можуть становити безпосередню загрозу здоров'ю та життю людини, але навіть порівняно безпечні бактерії у процесі своєї життєдіяльності виділяють органічні речовини, які не тільки впливають на органолептичні показники води, а й, вступаючи в хімічні реакції (наприклад з хлором), здатні створювати отруйні та канцерогенні сполуки.
Природно, що наведений вище список не вичерпує всієї різноманітності проблем, що виникають з водою, проте знайомить нас з основними з них.
Забруднення
Під забрудненням водойм розуміється зниження їх біосферних функцій та економічного значення в результаті надходження в них шкідливих речовин.
Одним із видів забруднення водойм є теплове забруднення. Електростанції, промислові підприємства часто скидають підігріту воду у водойму. Це призводить до підвищення температури води. З підвищенням температури у водоймі зменшується кількість кисню, збільшується токсичність домішок, що забруднюють воду, порушується біологічна рівновага.
У забрудненій воді з підвищенням температури починають бурхливо розмножуватися хвороботворні мікроорганізми та віруси. Потрапивши у питну воду, вони можуть спричинити спалахи різних захворювань.
У низці регіонів важливим джерелом прісної води були підземні води. Раніше вони вважалися найчистішими. Але в даний час в результаті господарської діяльності людини багато джерел підземної води також зазнають забруднення. Нерідко це забруднення настільки велике, що з них стала непридатною для пиття.
Людство споживає свої потреби безліч прісної води. Основними її споживачами є промисловість та сільське господарство. Найбільш водоємні галузі промисловості - гірничодобувна, сталеливарна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова та харчова. На них йде до 70% усієї води, що витрачається у промисловості. Головний споживач прісної води - сільське господарство: з його потреби йде 60-80% всієї прісної води.
У сучасних умовах сильно збільшуються потреби людини у воді на комунально-побутові потреби. Об'єм споживаної води для цих цілей залежить від регіону та рівня життя, що становив від 3 до 700 л на одну особу.
З аналізу водокористування за 5-6 минулих десятиліть випливає, що щорічний приріст безповоротного водоспоживання, у якому використана вода безповоротно губиться для природи, становить 4-5%. Перспективні розрахунки показують, що при збереженні таких темпів споживання та з урахуванням приросту населення та обсягів виробництва до 2100 р. людство може вичерпати всі запаси прісної води.
Вже нині брак прісної води відчувають як території, які природа обділила водними ресурсами, а й чимало регіонів, ще недавно вважалися благополучними щодо цього. В даний час потреба у прісній воді не задовольняється у 20% міського та 75% сільського населення планети.
Втручання людини в природні процеси торкнулося навіть великих річок (таких, як Волга, Дон, Дніпро), змінивши у бік зменшення обсяги переносних водних мас (стік рік). Вода, що використовується в сільському господарстві, здебільшого витрачається на випаровування та утворення рослинної біомаси і, отже, не повертається в річки. Вже зараз у найбільш обжитих районах країни стік рік скоротився на 8%, а в таких річок, як Дон, Терек, Урал - на 11-20%. Дуже драматична доля Аральського моря, по суті, яке припинило існування через надмірний забір вод річок Сирдар'ї та Амудар'ї на зрошення.
Обмежені запаси прісної води ще більше скорочуються через їхнє забруднення. Головну небезпеку становлять стічні води (промислові, сільськогосподарські та побутові), оскільки значна частина використаної води повертається у водні басейни у вигляді стічних вод.
Забруднення поверхневих вод
Якість води більшості водних об'єктів відповідає нормативним вимогам. Багаторічні спостереження за динамікою якості поверхневих вод виявляють тенденцію збільшення кількості стулок з високим рівнем забрудненості (понад 10 ГДК) та числа випадків екстремально високого вмісту (понад 100 ГДК) забруднюючих речовин у водних об'єктах.
Стан водних джерел та систем централізованого водопостачання не може гарантувати необхідної якості питної води, а в ряді регіонів ( Південний Урал, Кузбас, деякі території Півночі) цей стан досяг небезпечного рівня для здоров'я людини. Служби санітарно-епідеміологічного нагляду постійно наголошують на високому забрудненні поверхневих вод.
Близько 1/3 усієї маси забруднюючих речовин вноситься у вододжерела з поверхневим та зливовим стоком з територій санітарно неупорядкованих місць, сільськогосподарських об'єктів та угідь, що впливає на сезонне, в період весняного паводку, погіршення якості питної води, щорічно відзначається у крупах. числі і в Новосибірську. У зв'язку з цим проводиться гіперхлорування води, що, однак, небезпечно для здоров'я населення у зв'язку з утворенням хлору. органічних сполук.
Одним з основних забруднювачів поверхневих вод є нафта та нафтопродукти. Нафта може потрапляти у воду внаслідок природних її виходів у районах залягання. Але основні джерела забруднення пов'язані з людською діяльністю: нафтовидобуванням, транспортуванням, переробкою та використанням нафти як паливо та промислову сировину.
Серед продуктів промислового виробництва особливе місце за негативним впливом на водне середовище і живі організми займають токсичні синтетичні речовини. Вони знаходять дедалі ширше застосування у промисловості, транспорті, в комунально-побутовому господарстві. Концентрація цих сполук у стічних водах зазвичай становить 5-15мг/л при ГДК - 0,1 мг/л. Ці речовини можуть утворювати у водоймищах шар піни, особливо добре помітний на порогах, перекатах, шлюзах. Здатність до піноутворення цих речовин з'являється вже при концентрації 1-2 мг/л.
Найбільш поширеними забруднюючими речовинами в поверхневих водах є феноли, легко окислювані органічні речовини, сполуки міді, цинку, а в окремих регіонах країни - амонійний і нітритний азот, лігнін, ксантогенати, анілін, метил меркаптан, формальдегід та ін. поверхневі води зі стічними водами підприємств чорної та кольорової металургії, хімічної, нафтохімічної, нафтової, газової, вугільної, лісової, целюлозно-паперової промисловості, підприємств сільського та комунального господарства, поверхневим стоком із прилеглих територій.
Невелику небезпеку для водного середовищаз металів представляють ртуть, свинець та їх сполуки.
Розширене виробництво (без очисних споруд) та застосування отрутохімікатів на полях призводять до сильного забруднення водойм шкідливими сполуками. Забруднення водного середовища відбувається в результаті прямого внесення отрутохімікатів при обробці водойм для боротьби зі шкідниками, надходження у водойми води, що стікає з поверхні оброблених сільськогосподарських угідь, при скиданні у водойми відходів підприємств-виробників, а також внаслідок втрат при транспортуванні, зберіганні та частково атмосферними опадами.
Поряд із отрутохімікатами сільськогосподарські стоки містять значну кількість залишків добрив (азоту, фосфору, калію), що вносяться на поля. Крім того, великі кількості органічних сполук азоту та фосфору потрапляють зі стоками від тваринницьких ферм, а також із каналізаційними стоками. Підвищення концентрації поживних речовин у ґрунті призводить до порушення біологічної рівноваги у водоймі.
Спочатку в такому водоймищі різко збільшується кількість мікроскопічних водоростей. Зі збільшенням кормової бази зростає кількість ракоподібних, риб та інших водних організмів. Потім відбувається відмирання величезної кількості організмів. Воно призводить до витрачання всіх запасів кисню, що міститься у воді, та накопичення сірководню. Обстановка у водоймі змінюється настільки, що він стає непридатним для будь-яких форм організмів. Водойма поступово «вмирає».
Сучасний рівень очищення стічних вод такий, що у водах, які пройшли біологічну очищення, вміст нітратів і фосфатів достатньо інтенсивного евтрофування водойм.
Евтрофізація- збагачення водойми біогенами, що стимулює зростання фітопланктону. Від цього вода каламутніє, гинуть бентосні рослини, скорочується концентрація розчиненого кисню, задихаються риби і молюски, що мешкають на глибині.
У багатьох водних об'єктах концентрації забруднюючих речовин перевищують ГДК, встановлені санітарними та рибоохоронними правилами.
Забруднення підземних вод
Забруднення піддаються як поверхневі, а й підземні води. У цілому нині стан підземних вод оцінюється як критичний і має небезпечну тенденцію подальшого погіршення.
Підземні води (особливо верхніх, неглибоко залягають, водоносних горизонтів) за іншими елементами довкілля відчувають забруднює вплив господарську діяльність людини. Підземні води страждають від забруднень нафтових промислів, підприємств гірничодобувної промисловості, полів фільтрації, шламонакопичувачів та відвалів металургійних заводів, сховищ хімічних відходів та добрив, сміттєзвалищ, тваринницьких комплексів, не каналізованих населених пунктів. Відбувається погіршення якості води внаслідок підтягування некондиційних природних вод у разі порушення режиму експлуатації водозаборів. Площі вогнищ забруднення підземних вод досягають сотень квадратних кілометрів.
З забруднюючих підземних вод речовин переважають: нафтопродукти, феноли, важкі метали (мідь, цинк, свинець, кадмій, нікель, ртуть), сульфати, хлориди, сполуки азоту.
Перелік речовин, контрольованих у підземних водах, не регламентований, тому не можна скласти точну картину про забруднення підземних вод.
