Источники загрязнений гидросферы

 

Загрязнение гидросферы

 

Площадь гидросферы составляет 71% от площади земной поверхности. Вода гидросферы находится в непрерывном круговороте: океан, атмосфера, суша, океан. Соленой воды: 97,2% общего объема воды на земле. Пресные воды составляют 2,8%, причем из них 0,36% имеются в легкодоступных местах. Большая часть пресной воды представлена ледниками – 2,15%. Суммарный сток рек России – примерно 40% мирового стока, но Россия – это 63% тундры и вечной мерзлоты.

 

 

Структура использования воды.

Выделяют три типа использования воды: водопользование (общее и специальное) и водопотребление.

Водопользование – использование водных объектов без применения сооружений, технических средств и устройств.

Общее водопользование может осуществляться гражданами и физическими лицами без необходимости лицензии: водный спорт, туризм, питье и т.п.

Специальное водопользование – использование водных объектов с применением сооружений, специальных средств и технических устройств.

Водопотребление – использование водных объектов, сопровождающееся забором воды для промышленности, сельского хозяйства и ЖКХ.

Основные потребители воды: ЖКХ (18%), промышленность (56%) и сельское хозяйство (26%); транспорт (1%).

 

 

Классификация вод по целевому назначению

H2O

Хозяйственно-питьевая

Техническая

Поливная

Энергетическая

Охлаждающая

Технологическая

 

ГОСТ 2874–82; Вода питьевая СанПиН 2.1.4.599–96

 

 

Требования к качеству воды

1) Хозяйственно-питьевая вода должна соответствовать ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая» и СанПиН 2.1.4.599–96.

2) Основным требованием к поливной воде является недопущение засорения почв после испарения воды. Минерализация воды не должна превышать 1,5 г/л.

3) Энергетическая вода используется для нужд ТЭС, АЭС, котельных. Не должна вызывать коррозию металлов, вспениваться и образовывать накипь.

4) Охлаждающая вода используется многократно. Она не должна давать отложений в трубах и аппаратах, не должна содержать большого количества ионов железа, а так же органических веществ.

5) Качество технологической воды нормируется условиями ее применения.

Виды и источники загрязнений гидросферы

Сточные воды подразделяются на бытовые (БСВ), атмосферные (АСВ) и производственные (ПСВ).

Бытовые сточные воды образуются в результате жизнедеятельности человека, содержат 60% органических и 40% минеральных веществ, и направляются на городские станции очистки.

Атмосферные сточные воды образуются в результате стока осадков с определенных территорий и направляются в канализации (ливневые канализации)

Промышленные сточные воды образуются в результате использования воды в различных технологических процессах.

 

Основные загрязняющие вещества: металлические взвеси (окалина, стружка), минеральные масла, нефтепродукты, кислоты, щелочи, ПАВы и соли тяжелых металлов.

 

 

Последствия загрязнения гидросферы

1) Перерасход поверхностных вод (забирается слишком много воды – примерно 50% от стока, обмеление рек, гибнет биоценоз реки)

2) Перерасход грунтовых вод (ведет к сокращению родников и просадке грунта)

3) Уменьшение самоочищающихся особенностей водоемов (при сбросе со сточными водами большого количества органических веществ за счет уменьшения количества растворенного кислорода в воде происходит уменьшение количества растворенного кислорода, что ведет к гибели организмов).

4) Ухудшение здоровья людей.

5) Эвтрофикация – резкое увеличение биопродуктивности пресноводных водоемов, образование большого количества водорослей, гибнет рыба (цветение водоемов).

6) Подкисление водоемов (нормальный pH воды: 6–8; если pH менее 5,5, рыба уже не размножается).

7) Замутненность воды, происходит в результате сброса взвешенных веществ со сточными водами.

8) Минерализация воды, соленость воды повышается прежде всего в результате сброса Na₂SO₄ и NaCl.

 

 

Защита гидросферы

Для сохранения чистоты поверхностных водоемов применяют следующие методы:

1) Уменьшение количества сточных вод

1.1 Разработка и внедрение маловодных и безводных технологий (для охлаждения используют воздух и др. способы, когда вода устраняется)

1.2 Организация повторного водоснабжения с очисткой или без него (оно позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление воды)

2) Обеспечение надлежащего разбавления ПСВ (промышленные) и БСВ (бытовые)

3) Интенсификация процессов самоочищения

1 га тростника за сезон поглощает 5-6 тонн присутствующих в сточных водах вредных солей.

Искусственная аэрация с применением:

1) Барбодажный аэратор (воздуходувка с горизонтальной трубой на глубине около 1,5м с отверстиями…)

2) Механический заглубленный аэратор (система расположенных на понтонах вращающихся труб, заглубленных до 1 метра)

3) Механический поверхностный аэратор (система, разбрызгивающая воду в воздушном пространстве над водоемом)

4) Водослив через плотину в виде свободно падающего потока.

4) Очистка сточных вод. Методы очистки можно разделить:

a. Рекуперационные методы – предусматривают извлечение из сточных вод загрязняющих веществ.

b. Деструктивные – сточные воды подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются в виде газа или осадка.

Существуют следующие основные методы очистки:

· Механическая (самая простейшая) – удаляются нерастворенные крупнодисперсные примеси размером 20-100 мм. Основные способы:

а) Процеживание

б) Отстаивание

в) Фильтрование

г) Флотация. Происходит с применением добавок (ПАВы).

· Физико-химические методы

а) Коагуляция – добавка коагулянтов, позволяет образовать хлопья гидроксидов металлов, которые осаждаются под действием сил тяжести.

Флокуляция – добавление высокомолекулярных соединений – флокулянтов (крахмал, целлюлоза). Позволяет ускорить процесс очистки.

б) Ионный метод – основной метод обезсоливания воды на ТЭС и АЭС, очистки воды в химической и машиностроительной промышленности

в) Адсорбция

г) Ультрафильтрация – фильтрование через полупроницаемые мембраны (применяется для очистки растворенных веществ)

д) Электродиализ (как у Николая Растаргуева)

· Химические методы – связаны с расходом различных химических материалов, при этом загрязняющие вещества переводятся в нетоксичную или малотоксичную форму.

Основные способы:

а) Нейтрализация

б) Озонирование (очистка от соединений мышьяка, цианидов, ПАВ, красителей, обеззараживания воды)

в) Восстановление

· Биохимическая очистка – основана на способности использовать некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие вещества сточных вод для своего питания.

Основные способы:

а) Поля орошения

б) Поля фильтрации

в) Биологические пруды – искусственно созданные сооружения, в которых очистка осуществляется под действием фито- и зоо- планктона.

г) Аэротэнты – очистка осуществляется под действием микроорганизмов активного ила.

д) Биофильтры

· Термические методы

Применяются для уничтожения опасных примесей и для очистки сильно минерализованных сточных вод

а) Огневой метод – распыление сточных вод в топочные газы (темп. более 1000*С)

б) Жидкофазное окисление – окисление кислородом воздуха при тема. 150-350 *С и давлении до 300 атм.

· Опреснительные установки

· Захоронение

а) Закачка в глубокие скважины

б) Пруды-накопители

в) Могильники радиоактивных отходов