Основні шляхи забруднення гідросфери схема. Скидання стічних вод промисловості та комунально-побутового господарства

Гідросфера – це водні та підводні ресурси земної кулі, з яких лише 6 % становить необхідну для життєдіяльності людини, а також флору та фауну земної поверхні. Величезна частина цієї прісної води поки не доступна, оскільки знаходиться глибоко під землею або є айсбергами та льодовиками. Те, що є для використання, є мізерною часткою всієї гідросфери нашої планети. Саме тому питання збереження цього ресурсу відіграє першорядну роль нині.

Забруднення гідросфери

Люди ХХ століття, а тим більше двадцять першого, завдяки науково-технічній революції примудрилися настільки отруїти навколишнє середовище і що ми можемо залишитися без прісної води, а це означає, що зникне життя на нашій планеті. Забруднення гідросфери відбувається різними способами:

Скидання стічних вод;
Засмічення побутовим сміттям та ;
Скидання радіоактивних речовин;
Скидання хімічних речовин токсичної дії;
Скидання гарячої води (що охолоджує атомні реактори).

Ми настільки недбало ставимося до навколишнього середовища, що забруднення гідросфери не здається для нас чимось страшним і небезпечним. На жаль, люди донедавна не замислювалися про те, що на нашій планеті вже з'являються перші ознаки. Наочний приклад грубого втручання людини - це мертве, яке намагаються врятувати вчені. На сьогоднішній день забруднення гідросфери – це першочергова проблема всього людства та кожного з нас окремо. Поки ми всі будемо тільки споживати, нічого не віддаючи натомість матінці-природі, ми залишимося тимчасовими дітьми, які живуть сьогоднішнім днем і не думають про своїх дітей і наш спільний будинок під назвою ЗЕМЛЯ.

Що ж порушує гідросферу? Джерела забруднення гідросфери ми зустрічаємо на кожному розі. Багато підприємств та тваринницькі комплекси не бажають купувати якісне обладнання для очищення стічних вод та скидають відходи у водойми. Що можна знайти у воді після таких викидів? Ну, по-перше, усю періодичну систему Менделєєва. Наявність більшості елементів цієї системи є небезпечною не тільки для людей, тварин і рослин, але і для мешканців підводного світу. По-друге, всілякі органічні та неорганічні сполуки, що несуть загибель усьому живому. По-третє, хвороботворні бактерії і бацили, здатні в короткий термін знищити більшу частину населення і тваринний світ. Це і чума, і холера, і дизентерія та багато інших хвороб. - це джерела забруднення гідросфери, що несуть у собі такі страшні наслідки, які нашим нащадкам доведеться розхльобувати не одне десятиліття, оскільки їх розпад відбувається сотні років. Також проблему представляє скидання в річки та моря води, що служить для охолодження реакторів. Це призводить до підвищення її температури і згодом стає причиною масової загибелі риби та організмів, що населяють водні простори.

Що нас чекає за безвідповідального ставлення до природи

Наслідки забруднення гідросфери дуже важко уявити, оскільки масштаб їх може бути величезним. поховані у ґрунті чи океані, це бомба сповільненої дії, яка може «вибухнути» будь-якої хвилини і викликати найстрашнішу катастрофу, здатну знищити життя на землі. Все розумне людство має активізувати свої сили, щоб дати нащадкам можливість насолоджуватися прекрасним життям на нашій блакитній планеті. Давайте дбайливо ставитися до того, що ми маємо, щоб не допустити таких наслідків забруднення гідросфери, які здатні привести Землю до загибелі. Не намагайтеся обдурити природу, скидаючи без якісного очищення. Природа набагато розумніша за нас і, обманюючи її, ми обманюємо себе. Не засмічуйте водоймища побутовим сміттям і відходами, що гублять навколишню природу. Якщо ми навчимося знищувати відходи без шкоди для екології, то зможемо залишити своїм нащадкам чисту воду та гарну землю.

Загальна кількість природної води Землі становить 1386 млн до м 3 , їх кількість прісної води - 35 млн до м 3 , тобто. близько 2,5%. Обсяг споживання прісної води у світі сягає 3900 млрд м3/рік. Близько половини цієї кількості споживається безповоротно, а інша половина перетворюється на стічні води.

Будь-яке водоймище або водне джерело пов'язане з навколишнім його зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого чи підземного водного стоку; різноманітні природні явища; промисловість; промислове та комунальне будівництво; транспорт; господарська та побутова діяльність людини.

Наслідком цих впливів є внесення у водне середовище нових, не властивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води.

Забруднення, що у водне середовище, класифікують залежно від підходів, критеріїв і завдань. Так, зазвичай виділяють хімічне, біологічне та фізичне забруднення.

Хімічне забруднення є зміною природних хімічних властивостей води з допомогою збільшення вмісту у ній шкідливих домішок як неорганічної, і органічної природи.

Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних та морських вод є різноманітні хімічні сполуки, токсичні для мешканців водного середовища, - сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору.

Серед внесених в океан із суші розчинних речовин велике значення для мешканців водного середовища мають органічні хімічні сполуки. Винесення в океан органічної речовини оцінюється в 300...380 млн. т/рік. Стічні води, що містять суспензії органічного походження або розчинена органічна речовина, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії замулюють дно і затримують розвиток або повністю припиняють життєдіяльність донних мікроорганізмів, що беруть участь у процесі самоочищення вод. Наявність суспензій ускладнює також проникнення світла в глиб води та уповільнює процеси фотосинтезу. Шкідливу дію надають усі забруднення, які так чи інакше сприяють зниженню вмісту кисню у воді. Поверхнево-активні речовини (ПАР) – жири, олії, мастильні матеріали – утворюють на поверхні води плівку, яка перешкоджає газообміну між водою та атмосферою, що знижує ступінь насиченості води киснем.

У зв'язку зі швидкими темпами урбанізації та дещо уповільненим будівництвом очисних споруд або їх незадовільною експлуатацією водні басейни та ґрунт забруднюються побутовими відходами. Розкладаючись у водному середовищі, органічні відходи можуть стати середовищем для патогенних організмів. Вода, забруднена органічними відходами, стає практично непридатною для пиття та інших потреб.

Біологічне забруднення пов'язані з присутністю у питну воду біологічних домішок, тобто. мікроорганізмів, що спричиняють захворювання.

Фізичні домішки – це присутні у воді нерозчинні частинки різного походження.

Однією з основних джерел забруднення водойм є промислові стічні води. Найбільш небезпечні забруднювачі води – це солі важких металів, феноли, органічні отрути, нафтопродукти, насичена бактеріями біогенна органіка, синтетичні миючі засоби.

Важливе значення має забруднення гідросфери нафтопродуктами. Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям нафтопродукти швидко поширюються поверхнею води, утворюючи найтонші плівки товщиною до часток міліметра, що зберігають, особливо на спокійній поверхні, високу стійкість. Нафта та нафтопродукти є найпоширенішими забруднювальними речовинами у Світовому океані.

Основні джерела, з яких нафта активно потрапляє у гідросферу:

транспортування із районів видобутку;

аварійні ситуації на нафтонативному транспорті;

злив танкерами за борт промивних та баластових вод;

втрати при видобуванні з морських свердловин (за останні 30 років, починаючи з 1964 р., пробурено близько 2000 свердловин у Світовому океані, з них тільки в Північному морі - 1000);

побутові та зливові стоки.

Детергенти (синтетичні поверхнево-активні речовини - СПАВ) відносяться до групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (СМС), що широко застосовуються в побуті та промисловості. Присутність СПАР у стічних водах промисловості пов'язана з використанням їх у таких процесах, як флотаційне збагачення руд; розподіл продуктів хімічних технологій; одержання полімерів; покращення умов буріння нафтових та газових свердловин; боротьба з корозією обладнання; у сільському господарстві у складі пестицидів.

Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, що виявляють трансформуючу активність і здатність викликати канцерогенні, тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмі.

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) належать до поширених і дуже токсичних речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст з'єднань важких металів у стічних водах досить високий. Більшість цих сполук надходять до океану через атмосферу.

Для морських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець та кадмій. Ртуть переноситься в океан із материковим стоком та через атмосферу. Свинець активно розсіюється у навколишнє середовище у процесі господарської діяльності людини - викиди з промисловими та побутовими стоками, з димом та пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не лише з річковими стоками, а й через атмосферу. З континентальним пилом океан отримує (20...30) 10 3 т свинцю на рік.

Багато країн, які мають вихід до моря, проводять поховання різних матеріалів та речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шламу, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових та хімічних речовин, радіоактивних відходів. Обсяг поховань становив близько 10% усієї маси забруднюючих речовин, що у Світовий океан.

Теплове забруднення поверхні водойм та прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями та іншими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках зумовлює підвищення температури води у водоймах на 6...8°С. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах сягає 30 км 2 . Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну між поверхневим та донним шаром. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки зі зростанням температури посилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину.

Вступ

Концепція гідросфери. Характеристика, функції, значимість

Забруднення гідросфери

1 Види та джерела забруднень гідросфери

2 Забруднення гідросфери стічними водами

Методи очищення східних вод

Висновок

Список літератури

Вступ

Актуальність роботи.

У сучасному світі все менше людей звертають увагу на свою безпосередню взаємодію з природою, не помічаючи згубного наслідку своїх дій.

Однією з найгостріших проблем є забруднення водойм.

Вода в організмі людини становить 60-80% маси тіла, без неї організм зможе функціонувати понад 72 годин. Також для людини вода має і виробниче значення, будучи джерелом енергії, сировиною для продукції, транспортним шляхом і т.д. Незважаючи на усвідомлення всієї важливості ролі води в його житті, людина продовжує ігнорувати необхідність дбайливого ставлення до водних об'єктів та збереження їх природного режиму, піддаючи їх постійним експлуатації та забруднення.

В даний час у багатьох країнах світу бракує води, яка придатна для пиття та приготування їжі, промислового виробництва та зрошення. Якщо продовжувати ігнорувати цю проблему, наступні покоління повністю відчують згубний вплив антропогенного забруднення води. За останні 40 років кількість прісної води на кожну людину у світі зменшилася на 60%. Протягом наступних 25 років передбачається подальше зменшення ще вдвічі. Захворювання, що передаються через воду, щороку забирають життя 3 мільйонів людей.

Відповідно, до вирішення цієї проблеми необхідно приступати якнайшвидше і докорінно переглядати своє ставлення до проблеми очищення промислових скидів.

1. Поняття гідросфери. Характеристика, функції, значимість

Гідросфера (від грецького hydor-водоіsphaira-куля) є одним з найважливіших елементів біосфери, який поєднує в собі всі води Землі, включаючи моря, океани та поверхневі води суші. До неї також відносяться різного виду опади, сніг та лід Антарктиди та Арктики. Водна поверхня Землі становить близько 70%, а з урахуванням снігового покриву та льодовиків – 85%. У кубічних метрах це приблизно 1390 мільйонів. Проте 95-96% з усього цього обсягу посідає мінералізовані океани і моря, а прісна рідина становить лише 2,6-2,7%, у тому числі більшість «замкнена» як снігового покриву і льоду. В результаті виходить, що лише 0,25% загальної кількості прісних вод, доступних для використання, накопичується в озерах і тече поверхнею у вигляді річок. Однак і цих невеликих відсотків вистачило б, якби нині не було такої проблеми, як забруднення гідросфери.

Кожен мешканець Землі в середньому споживає 650 куб. м води на рік (1780 л на добу). Проте задоволення фізіологічних потреб достатньо 2,5 л щодня, тобто. близько 1 куб. м на рік. Багато води потрібно сільському господарству (69%) переважно зрошення; 23% води споживає промисловість; 6% витрачається у побуті.

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

Багато води споживають хімічна та целюлозно-паперова промисловість, чорна та кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значна кількість води витрачається для потреб галузі тваринництва, і навіть на побутові потреби населення. Більшість води після її використання для господарсько-побутових потреб повертається до річок у вигляді стічних вод.

Дефіцит прісної води вже зараз стає світовою проблемою. Все більші потреби промисловості та сільського господарства у воді змушують усі країни, вчених світу шукати різноманітні засоби для вирішення цієї проблеми.

На етапі визначаються такі напрями оптимального використання водних ресурсів: більш повне використання та розширене відтворення ресурсів прісних вод; розробка нових технологічних процесів, що дозволяють запобігти забрудненню водойм і звести до мінімуму споживання свіжої води.

Прісна вода, яка повертається в океан та інші водоймища з суші, часто забруднена. Майже непридатною для пиття стала вода багатьох річок Росії.

Проблема збереження якості води є на даний момент найактуальнішою. Науці відомо понад 2,5 тис. забруднювачів природних вод. Це згубно впливає здоров'я населення і веде до загибелі риб, водоплавних птахів та інших тварин, і навіть до загибелі рослинного світу водойм. При цьому не тільки отруйні хімічні та нафтові забруднення, надлишок органічних та мінеральних речовин, що надходять зі змивом добрив з полів, є небезпечними для водних екосистем. Дуже важливим аспектом забруднення водного басейну Землі є теплове забруднення, яке є скиданням підігрітої води з промислових підприємств і теплових електростанцій у річки та озера.

2. Забруднення гідросфери

Забруднення вод проявляється у зміні її властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запахів, смаку), збільшення вмісту токсичних важких металів, скорочення розчиненого у воді кисню повітря, поява радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій та інших забруднювачів.

Росія має один з найвищих водних потенціалів у світі. Проте в даний час через забруднення або засмічення близько 70% річок та озер Росії втратили свої якості як джерела питного водопостачання. В результаті близько половини населення споживають забруднену недоброякісну воду. Лише у 1998 р. у поверхневі водні об'єкти Росії підприємствами промисловості, комунального та сільського господарства було скинуто понад 60 км. 3 стічних вод, 40% з яких належали до категорії забруднених. Лише десята частина їх проходила нормативну очищення.

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

1 Види та джерела забруднень гідросфери

Забруднення поверхневих та підземних вод можна розподілити на такі види:

· Хімічне - наявність у воді органічних та неорганічних речовин токсичної та нетоксичної дії. Серед хімічних забруднювачів найпоширенішими є нафта і нафтопродукти, СПАР (синтетичні поверхнево-активні речовини), пестициди, важкі метали, діоксини та ін. Воно може бути органічним (феноли, нафтенові кислоти, пестициди та ін.) та неорганічним (солі, кислоти, луги), токсичним (миш'як, сполуки ртуті, свинцю, кадмію та ін.) та нетоксичним. При осадженні на дно водойм або при фільтрації в пласті шкідливі хімічні речовини сорбуються частинками порід, окислюються і відновлюються, випадають в осад, і т. д., однак, як правило, повного самоочищення забруднених вод не відбувається. Осередок хімічного забруднення підземних вод у ґрунтах, що сильно проникаються, може поширюватися до 10 км і більше.

· Бактеріальне та біологічне – наявність у воді різноманітних патогенних мікроорганізмів, грибів та дрібних водоростей. Також бактеріальне забруднення виявляється у появі у воді бактерій, вірусів (до 700 видів). Цей вид забруднень має тимчасовий характер.

· Механічне - підвищення вмісту механічних домішок, властиве переважно поверхневим видам забруднень. Механічні домішки можуть погіршувати органолептичні показники вод. Стосовно поверхневих вод виділяють ще їх забруднення (а точніше, засмічення) твердими відходами (сміттям), залишками лісосплаву, промисловими та побутовими відходами, які погіршують якість вод, негативно впливають на умови проживання риб, стан екосистем.

· Теплове - випуск у водойми підігрітих вод теплових та атомних ЕС. При підвищенні температури відбувається зміна газового та хімічного складу у водах, що веде до розмноження анаеробних бактерій, зростання кількості гід-робіонтів та виділення отруйних газів – сірководню, метану. Одночасно відбувається «цвітіння» води, а також прискорений розвиток мікрофлори та мікрофауни, що сприяє розвитку інших видів забруднення.

· Радіоактивне – присутність радіоактивних речовин у поверхневих чи підземних водах. Найбільш шкідливі «довгоживучі» радіоактивні елементи, що мають підвищену здатність до пересування у воді (стронцій-90, уран, радій-226, цезій та ін.). Радіоактивні елементи потрапляють у поверхневі водоймища при скиданні в них радіоактивних відходів, похованні відходів на дні та ін. разом з атмосферними водами, і в результаті взаємодії підземних вод з радіоактивними гірськими породами.

Найбільш інтенсивно забруднюють поверхневі води такі галузі промисловості, як металургія, хімічна, нафтопереробна, целюлозно-паперова.

Розрізняють мінеральне та органічне забруднення стічних вод.

При мінеральному забрудненні стічні води містять солі, кислоти, луги та інші мінеральні речовини. У промислових стоках міститься 40% мінеральних речовин та 60% речовин органічного походження.

До речовин органічного походження відносяться рослинні волокна, тваринні та рослинні жири, залишки плодів та овочів, відходи целюлозно-паперової, шкіряної, харчової промисловості. Стічні води із цими речовинами є причиною органічного забруднення водойм.

Стічні води поділяють три групи: фанові, чи фекальні; господарсько-побутові, що включають стоки від камбуза, душів, пралень та ін; підсланеві, або нафтовмісні.

Для фанових стічних вод характерно високе бактеріальне забруднення, і навіть органічне забруднення (хімічне споживання кисню достигает1500-2000мг/л.). обсяг цих вод порівняно невеликий.

Господарсько побутові стічні води характеризуються невисоким органічним забрудненням. Ці стічні води зазвичай скидаються за борт судна в міру утворення. Скидання їх заборонено лише у зоні санітарної охорони.

Підслань води утворюються в машинних відділеннях суден. Вони відрізняються високим вмістом нафтопродуктів.

Виробничі стічні води забруднені переважно відходами і викидами виробництва. Кількісний та якісний склад їх різноманітний та залежить від галузі промисловості, її технологічних процесів; їх ділять на дві основні групи: які містять неорганічні домішки, зокрема. і токсичні, і містять отрути.

До першої групи належать стічні води содових, сульфатних, азотно-тукових заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд і т.д., в яких містяться кислоти, луги, іони важких металів та ін. Стічні води цієї групи в основному змінюють фізичні властивості води.

Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні та інших. 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 у ньому, погіршуються органолептичні показники води.

Вплив сільського господарства забруднення гідросфери.

З галузей сільського господарства інтенсивно забруднює водойми рослинництво, завдяки застосуванню добрив та пестицидів. Близько чверті азотних добрив, третина калійних та 4% фосфорних добрив потрапляє у водоймища. Якщо в незабруднених річках середній рівень вмісту нітратів становить 100 мг/л, то Західній та Центральній Європі - 4500 мг/л, концентрація фосфору в річках цього регіону в 2,5 рази вище, ніж у незабруднених водоймах.

Зростання концентрації біогенів призводить до евтрофікації водойм.

Евтрофування (евтрофікація) – підвищення біологічної продуктивності водних об'єктів внаслідок накопичення у воді біогенних елементів під дією антропогенних чи природних факторів. Біогенні елементи - це хімічні елементи, необхідні підтримки життя. Наприклад, повсюдно у Європі спостерігається евтрофікація поверхневих вод. Аналіз проб води показав, що у 8-28% проб відзначено підвищений вміст нітратів, що перевищує національні норми. У ґрунтових водах такі перевищення містять у 4-18% проб, у приватних колодязях - у 11% проб, у системах комунального водопостачання у 0-2,8% проб.

Також на екологічний стан водойм впливає тваринництво. Свинарський комплекс на 100 тисяч голів може забруднювати водоймище так само, як місто з півмільйонним населенням. Гній та гною стоки, потрапляючи в поверхневі та ґрунтові води, викликають:

· забруднення води патогенними та іншими мікроорганізмами, яйцями гельмінтів;

· насичення води органічними речовинами;

· насичення води азотистими та іншими речовинами (нітратами, нітритами, фосфором);

· обсіменіння риб та інших водних тварин мікроорганізмами

Стічні води тваринницьких комплексів містять багато бактерій кишкової групи, які живуть тривалий час: сальмонели – 2,5 роки, мікроорганізми туберкульозу – 475 днів та ін.

Серйозною екологічною проблемою є те, що звичайним способом використання води для поглинання тепла на теплових електростанціях є пряме прокачування прісної озерної або річкової води через охолоджувач і потім повернення в природні водойми без попереднього охолодження. Для електростанції потужністю 1000 МВт потрібне озеро площею 810 га, глибиною близько 8,7 м-коду.

Електростанції можуть підвищувати температуру води в порівнянні з навколишньою на 5-15 С. У природних умовах за повільних підвищення або зниження температур риби та інші водні організми поступово пристосовуються до змін температури навколишнього середовища. Але якщо в результаті скидання в річки та озера гарячих стоків з промислових підприємств швидко встановлюється новий температурний режим, часу для акліматизації не вистачає, живі організми одержують тепловий шок та гинуть.

Тепловий шок – це крайній результат теплового забруднення. Результатом скидання у водоймища нагрітих стоків можуть бути інші, більш підступні наслідки. Одним із них є вплив на процеси обміну речовин.

Підвищення температури води здатне порушити структуру рослинного світу водойм. Характерні для холодної води водорості замінюються теплолюбнішими і, нарешті, при високих температурах повністю ними витісняються, при цьому виникають благотворні умови для масового розвитку у водосховищах синьо-зелених водоростей - так званого цвітіння води . Всі перелічені вище наслідки теплового забруднення водойм завдають величезної шкоди природним екосистемам і призводять до згубної зміни довкілля людини.

Збитки, що утворилися внаслідок теплового забруднення, можна поділити на:

· Економічні – втрати внаслідок зниження продуктивності водойм, витрати на ліквідацію наслідків від забруднення;

· Соціальні – естетичний збиток від деградації ландшафтів;

· Екологічні – незворотні руйнування унікальних екосистем, зникнення видів, генетичні збитки.

Забруднюються річки під час сплаву, при гідроенергетичному будівництві, і з початком навігаційного періоду збільшується забруднення суднами річкового флоту.

гідросфера забруднення водойм стічний

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 із нею. У наш індустріальний вік у зв'язку з різким збільшенням відходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води та утилізувати їх.

Очищенням стічних вод називається їхня обробка з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Методи очищення можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні. Коли вони застосовуються разом, то метод очищення і 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. Грубодисперсні частинки в залежності від розмірів уловлюються решітками, ситами, пісковловлювачами, септиками, гноєуловлювачами різних конструкцій, а поверхневі забруднення - нафтовик, бензомаслоуловітелями, відстійниками і ін. Механічна очистка дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 6 до 95%, багато з яких як цінні домішки, використовуються 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 і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні речовини, що погано окислюються, найчастіше з фізико-хімічних методів застосовується коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д. 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.

Біологічний метод - широко застосовуваний практично метод обробки побутових та виробничих стічних вод, заснований на використанні закономірностей біохімічного самоочищення річок та інших водойм. У його основі лежить процес біологічного окислення органічних сполук, які у стічних водах. Біологічне окислення здійснюється спільнотою мікроорганізмів, що включає безліч різних бактерій, найпростіших і ряд високоорганізованих організмів-водоростей, грибів і т.д., пов'язаних між собою в єдиний комплекс складними взаєминами (метабіозу, симбіозу та антагонізму).

Перед біологічним очищенням стічні води піддають механічному очищенню, а після біологічному (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 найкращі результати під час очищення комунально-побутових відходів, а також відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництва штучного волокна.

Висновок

Чинником людини на Землі є чиста вода. Зберегти гармонію людини та природи – основне завдання, яке стоїть перед справжнім поколінням. Це потребує зміни багатьох уявлень про порівняння людських цінностей. Необхідний розвиток у кожної людини «екологічної свідомості», яка визначатиме вибір варіантів технологій, будівництва підприємств та використання природних ресурсів.

Світу потрібна стійка практика управління водними ресурсами, проте ми ще недостатньо швидкими темпами рухаємось у правильному напрямку.

Захист водних ресурсів від виснаження та забруднення та його раціонального використання потреб народного господарства - одне з найважливіших проблем, потребують невідкладного решения. У Росії її широко здійснюються заходи щодо охорони навколишнього середовища, зокрема щодо очищення виробничих стічних вод.

Список літератури

Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. «Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів» Москва: Стройиздат, 1987

Єрьомін В.Г., Сафонов В.Г. Екологічні засади природокористування. М. 2002 р.

Ушаков Г.В., Солодов Г.А. Екологія. Біосфера та людина. - Кемерово, 1999 р.

Хотунцев Ю.Л. Людина, технології, довкілля М.: Стійкий світ, 2001 р.

Існування біосфери та людини завжди було засноване на використанні води. Людство завжди прагнуло збільшення водоспоживання, надаючи на гідросферу великий і різноманітний тиск. Існує дві категорії використання води - водокористувачі та водоспоживачі. Водокористувачі використовують воду для своєї діяльності (транспорт, рибне господарство). Водоспоживачі використовують воду з метою виробничих, технологічних та життєзабезпечення. В даний час потреба населення Землі у воді становить 18700 км3, з них 38% витрачається на іригацію (штучне зрошення земель, що відчувають нестачу вологи, для підвищення їх родючості), 9% на промисловість, 3% на побутові потреби, 48% на розведення стічних вод. вод та 2% на інші потреби. На нинішньому етапі розвитку техносфери, коли у світі ще більшою мірою зростає вплив людини на гідросферу, це виявляється у хімічному та бактеріальному забрудненні вод. Всі речовини, що забруднюють воду, діляться на групи.

1) Органічні речовини сільського господарства, побутових та промислових стоків (їхнє окислення відбувається під впливом кисню).
2) Хвороботворні мікроорганізми та віруси в погано оброблених стоках міст та тваринницьких ферм.
3) Азот і фосфор з побутових та сільськогосподарських стоків, що збільшує вміст нітратів та нітритів у водоймах.
4) Тяжкі метали, нафтопродукти, пестициди, миючі речовини, феноли. Внаслідок спец.поховань у морські води надходять радіоактивні та хімічні речовини. Так було в період із 1945 по 1948 рр. . на території Німеччини виявили майже 300 тис. тонн хімічних боєприпасів. Американці у своєму секторі знайшли 93 995 тонн, англійці – 122 508, французи – 9 100, у радянській зоні – 70 500. За рішенням потрійної комісії країн-переможниць більше половини всіх отруйних речовин було затоплено у водах Балтійського моря, які там пір. Нафтові забруднення відбуваються з допомогою скидів в океанічні води нафтопродуктів - до 6 млн. т/р., які є аварійними під час транспортування і видобутку нафти морях. Нафта надходить у морські води з річковими стоками. В результаті 2-4% поверхні Тихого та Атлантичного океанів покриті нафтовою плівкою. Світовий океан надходить більшість свинцю, половина ртуті і пестицидів. Нарешті, третій шлях безпосередньо з господарської діяльністю людини у акваторіях Світового океану. Найбільш поширений вид забруднення нафтове забруднення під час транспортування та видобутку нафти. Забруднення гідросфери відбувається, перш за все, в результаті скидання в річки, озера та моря промислових, сільськогосподарських та побутових стічних вод. До кінця 90-х років. загальний світовий обсяг стічних вод наблизився до 5 тис. км3 на рік, або до 25% від "водного пайку" Землі. Але оскільки для розведення цих вод потрібно в середньому в 10 разів більший обсяг чистої води, вони забруднюють набагато більший обсяг руслових вод. Неважко здогадатися, що саме в цьому, а не лише у зростанні безпосереднього водозабору – головна причина загострення проблеми прісної води. До сильно забруднених відносяться багато річок - Рейн, Дунай, Сена, Темза, Тібр, Міссісіпі. Огайо, Волга, Дніпро, Дон, Дністер. Ніл, Ганг та ін. Зростає і забруднення Світового океану, "здоров'ю" якого загрожують одночасно з узбережжя, з поверхні, з дна, з річок та атмосфери. Щороку до Океану потрапляє величезна кількість відходів. Найбільш забруднені внутрішні та окраїнні моря - Середземне, Північне, Ірландське, Балтійське, Чорне, Азовське, внутрішнє Японське, Яванське, Карибське, а також Біскайська, Перська, Мексиканська та Гвінейська затоки. Середземне море - найбільше внутрішнє море Землі, колиска кількох великих цивілізацій. На його берегах розташовано 18 країн, мешкають 130 млн. чоловік, розташовано 260 портів. Крім того, Середземне море – одна з головних зон світового судноплавства: у ньому одночасно перебувають 2,5 тис. судів далекого плавання та 5 тис. каботажних. Його трасами щорічно проходить 300 -350 млн. т нафти. В результаті це море в 60-70-х роках. перетворилося чи не на головну "помийну яму" Європи. Дампінг – скидання відходів у морські води. Щорічно вивозяться на суднах і скидаються до океанічних вод до 6 млрд. тонн різних промислових відходів: відстій стічних вод, будівельне сміття, стара вибухівка, рідкі радіоактивні та хімічні відходи. З комунальними та промисловими відходами (стоками) у води морів викидаються бактеріально заражені води, що веде до біологічного забруднення прибережних вод; з промисловими стоками викидаються важкі метали, миш'як, ртуть та інших. Розкислення прибережних акваторій відбувається у результаті випадання " кислих " дощів, що викликає підкислення прибережних вод і, як наслідок, веде до неможливості розмноження морських тварин, риби. Усе це зменшує кількість морепродуктів, що у цих районах є основним продуктом харчування населення. Гострою проблемою сучасності є нестача прісної води. Запас доступних прісних вод світу, зосереджених у річках, озерах, підземних водах на глибині до 1 км, становить приблизно 3 млн км3. Таких запасів сьогодні й у майбутньому вистачило б потреби 20-25 млрд. людина, але вода розподілена Землі нерівномірно і вже зараз люди відчувають дефіцит води. Так, у країнах "третього світу" щороку помирає від споживання брудної води приблизно 9 млн. людей. Приблизно 1 млрд. чоловік немає необхідної кількості води, й у світі немає механізму її розподілу. Забруднення вод відбувається в результаті дампінгу, забруднень (нафтовими та річковими стоками), спецпоховань, скидання комунальних та стічних вод, розкислення прибережних акваторій кислими дощами. Для здоров'я людини несприятливі наслідки при використанні забрудненої води виявляються або безпосередньо при питті, або в результаті біологічного накопичення за довгими харчовими ланцюгами типу: вода - планктон - риба - людина або вода - грунт - рослини - тварини - людина і т.д. У сучасних умовах збільшується небезпека таких епідемічних захворювань, як холера, черевний тиф, дизентерія та ін, викликаних бактеріальним забрудненням води. Антропогенне забруднення гідросфери Вчені розрізняють три види забруднення гідросфери: фізичне, хімічне та біологічне. Під фізичним розуміється насамперед теплове забруднення, що утворюється внаслідок скидання підігрітих вод, що використовуються для охолодження на ТЕС та АЕС. Скидання таких вод призводить до порушення природного водного режиму. Наприклад, річки у місцях скидання таких вод не замерзають. У замкнутих водоймах це призводить до зменшення вмісту кисню, що призводить до загибелі риб та бурхливого розвитку одноклітинних водоростей ("цвітіння" води). До фізичного забруднення відносять також радіоактивні забруднення. Хімічне забруднення гідросфери виникає в результаті потрапляння до неї різних хімічних речовин та сполук. Прикладом служить скидання у водоймища важких металів (свинець, ртуть), добрив (нітрати, фосфати) та вуглеводнів (нафта, органічні забруднення). Головним джерелом виступає промисловість та транспорт. Біологічне забруднення створюється мікроорганізмами, часто хвороботворними. У водне середовище вони потрапляють зі стоками хімічної, целюлозно-паперової, харчової промисловості та тваринницьких комплексів. Такі стоки можуть бути джерелами різних захворювань. Особливе питання у цій темі забруднення Світового океану. Воно відбувається трьома шляхами. Перший із них річковий стік, разом із яким до океану потрапляють мільйони тонн різних металів, сполук фосфору, органічні забруднення. При цьому майже всі зважені та більшість розчинених речовин осаджуються в гирлах річок та прилеглих шельфах. Другий шлях забруднення пов'язані з атмосферними опадами, із нею забруднення торкнулося як внутрішніх морів, а й центральних частин океанів. Зростає загроза для глибоководних западин: мали місце випадки поховання в них токсичних речовин та радіоактивних матеріалів. Але особливу небезпеку Океану становить нафтове забруднення. Внаслідок витоку нафти при її видобутку, транспортуванні та переробці у Світовий океан щорічно потрапляє (за різними джерелами) від 3 до 10 млн т нафти та нафтопродуктів. Космічні знімки показують, що вже близько 1/3 усієї його поверхні покрито маслянистою плівкою, яка знижує випаровування, пригнічує розвиток планктону, обмежує взаємодію Океану з атмосферою. Найбільше забруднений нафтою Атлантичний океан. Рух поверхневих вод в Океані призводить до поширення забруднення великі відстані. Росія займає одне з перших місць у світі за запасами прісної води. І враховуючи, що загальні ресурси прісної води складають від загального обсягу гідросфери Землі всього 2-2,5%, стає зрозуміло яким багатством ми маємо. Головною загрозою цих ресурсів є забруднення гидросферы. Основні запаси прісної води зосереджені в озерах, площа яких у нашій країні більша за територію Великобританії. В одному Байкалі знаходиться приблизно 20% світових запасів прісної води. Існує три види забруднення водного середовища: фізичне (насамперед теплове), хімічне та біологічне. Хімічні забруднення виникають внаслідок попадання різних хімічних речовин та сполук. До біологічних забруднень належать передусім мікроорганізми. У водне середовище вони потрапляють разом із стоками хімічної та целюлозно-паперової промисловості. Від таких забруднень постраждав і Байкал, і Волга, і багато великих і малих річок Росії. Отруєння річок і морів відходами промисловості, сільського господарства призводять до ще одного лиха - зменшення надходження у морську воду кисню як наслідок отруєння морської води сірководнем. Прикладом може бути Чорне море. У Чорному морі існує режим обміну поверхні і глибинних вод, який перешкоджає проникненню в глибину кисню. В результаті на глибині накопичується сірководень. Останнім часом ситуація в Чорному морі різко погіршилася і не лише через поступове порушення рівноваги між сірководневими та кисневими водами, йде порушення гідрологічного режиму після будівництва гребель на річках, що впадають у Чорне море, так і через забруднення прибережних вод відходами промисловості та стічними водами. Гостро стоять проблеми хімічного забруднення водойм, річок та озер у Мордовії. Одним із найбільш яскравих прикладів - скидання у водостоки та водоймища важких металів, серед яких особливо небезпечний свинець (антропогенні його надходження у 17 разів перевищують природні) та ртуть. Джерелами цих забруднень стали шкідливі виробництва світлотехнічної промисловості. У недавньому минулому важкими металами було отруєно водойму на півночі Саранська під назвою Саранське море. Не оминула Мордовію і спільна біда - чорнобильська аварія. Внаслідок цього багато районів постраждали від радіоізотопного забруднення земель. І результати цього антропогенного впливу позначатимуться ще сотні років. Результати антропогенного впливу: Забруднення океану, поховання в ньому отруйних та радіоактивних речовин, насичення його вод вуглекислим газом з атмосфери, забруднення нафтопродуктами, важкими металами, складноорганічними сполуками, розрив нормального екологічного зв'язку між океаном та водами суші через будівництво гребель та інших гідроспоруд. Виснаження та забруднення поверхневих вод суші та підземних вод, порушення балансу між поверхневими та підземними водами.

Ще зі школи пам'ятаю, що більшість гідросфери становить Світовий океан. Проблема його забруднення стоїть дуже гостро: саме вона унеможливлює виконання основної своєї функції планктоном - вироблення кисню на Землі. Планктон, шляхом свого фотосинтезу, створює 70% цього газу в нашій атмосфері.

Розлив нафти під час транспортування - основне джерело забруднення Світового океану

Давно встановлено, що розлив продуктів нафтохімії в океані є основним джерелом забруднення. Здавалося б, не так часто ті ж нафтові танкери перевертаються, дають пробоїни або взагалі розламуються. Але, як правило, такі аварії дають масштабне забруднення, боротися з яким доводиться досить довго і важко.

Ось кілька найбільших судноплавних катастроф, після яких досі «аукуються» наслідки:

1998 - на мілину сів танкер «Палас» у Північному морі біля берегів Данії. Розлив – 20 тис. тонн нафти.
2000 рік - аварія танкера «Престиж» у Біскайській затоці в Іспанії. 90 тис. тонн нафти виплеснулося у води.
2003 - зазнав лиха танкер «Тасман Спіріт» в Аравійському морі. Вилилося 55 тис. тонн нафтопродуктів.

На відміну від ліквідації розливів на стаціонарних морських нафтовидобувних платформах ліквідувати аварії у відкритому океані набагато складніше. На платформах є заздалегідь створені загороджувальні споруди, які мають запобігати розповсюдженню плям. В океані ж передбачити місце трагедії просто неможливо.

Боротьба з розливами нафти з танкерів

Велику роль у цьому випадку гратиме мобільність коштів для збору розлитої нафти. Вже близько 20 років застосовується для цих цілей технологія «Еко-Карбон», що полягає в накритті нафтової плями спеціальними матами, які абсорбуватиму (вбиратиму) нафту.

А надалі дані мати можна буде перевезти у спеціальне місце та утилізувати. Доставити їх морем у зібраному стані можна в найкоротші терміни. Однак нафтова пляма, як правило, має велику площу, тому для загального охоплення буде необхідна безліч таких латок, що вбирають.