Количество воды на 1 тонну сельхозпродукции, т

· пшеница 1500

· рис 7000

· хлопок 10000

Значительная часть воды в промышленности (до 50...60%) расходуется на охлаждение продуктов в теплообменных аппаратах, для промывки промежуточной и готовой продукции, для транспортирования компонентов, приготовления технологических растворов, эмульсий и смазочных жидкостей. На 1 т продукции расходуется от 130 (для литейных заводов) до 800 т воды (для заводов прецизионного станкостроения)

Количество воды на 1 тонну промышленной продукции, т

· чугун и переработанная из него сталь 300

· алюминий 1500

· медь 500

· бумага 900

· синтетический каучук 3500

· искусственное волокно 4000

Одна ТЭС мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м³/с или более 0,3 км³ воды в год.

Значительны расходы на хозяйственно-питьевые нужды (около 10% общего водопользования). Норма водопотребления в ближайшее время в среднем по РФ будет составлять до 500 л/сут на человека (в Москве уже 650 л/сут). В 2000 году среднесуточное потребление на одного жителя Земли превысило 400 л/сут и составляет 920 км³/год.

В настоящее время на промышленные и хозяйственно-бытовые нужды в мире потребляется ~ 150 км³ воды в год. По сравнению с величиной устойчивого речного стока (мировой сток — 45 тыс. км³/год, СНГ — 4 тыс. км³/год) пресной воды это менее 0,5%. Однако для обеспечения такого потребления водозабор должен быть в 4 раза больше, т.е. ~600 км³. Разница в 450 км³ — это возвратные сточные воды. В зависимости от происхождения, вида и состава сточные воды подразделяются на 3 основные категории:

· бытовые (души, кухни, туалеты, бани, прачечные, т.е. они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений промышленных предприятий);

· производственные (используемые в технологических процессах, в т.ч. воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых);

· атмосферные (дождевые и талые, от полива, дренажей и т.п.).

Для их обезвреживания помимо основательной очистки требуется разбавление чистой водой. Нормы разбавления составляют, например, от 1:29 (для производства полиэтилена) до 1:185 (для производства синтетического волокна).

Таким образом, общий расход на обезвреживание сточных вод составляет уже 30% устойчивого мирового стока рек. По некоторым данным эта величина занижена и уже сейчас происходит не только количественное, но и качественное истощение водных ресурсов

Загрязнение гидросферы ведет к ежегодному приросту безвозвратного водозабора, который уже составляет 4-5%. При сохранении темпов прироста населения и объемов хозяйственной деятельности к 2100 году человечество может исчерпать все пресные воды. Уже сейчас потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения мира (793,5 млн. чел. не имеют доступ к безопасной питьевой воде).

 

Нормирование качества воды

 

В соответствии с нормами установлены две категории водоемов (или их участков):

· I— водоемы питьевого и культурно-бытового назначения (водоснабжение, купание)

· II— водоемы рыбохозяйственного назначения.

Состав и свойства воды водных объектов I типа должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии 1 км выше ближайшего по течению, а в непроточных водоемах — в радиусе одного километра от пункта водозабора. Параметры рыбохозяйственных водоемов должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (наличие течений), а при отсутствии рассеивающего выпуска — не далее 500м от места выпуска.

Вредные и ядовитые ВВ разнообразны по составу и воздействию на организм, поэтому их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие вредного вещества. При нормировании качества воды в водоемах I категории используются 3 вида ЛПВ:

· санитарно-токсикологические, которые устанавливают микробиологические и паразитологические показатели воды, а также характеризующие безвредность ее химического состава на организм человека;

· общесанитарные, отражающие возможность естественного самоочищения воды от загрязнений;

· органолептические, (воспринимаемые органами чувств): придающие воде соответствующие температуру, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость.

Для водоемов II категории дополнительно используются еще 2 вида ЛПВ — токсикологические и рыбохозяйственные, соблюдение которых обеспечивает следующие условия:

· нет гибели рыб и кормовых организмов;

· не наблюдается постепенное исчезновение тех или иных видов рыб и замена кормовых организмов на малоценные;

· не происходит порчи товарных качеств рыбы и т.д.

Наименьшая концентрация из используемых ЛПВ является допускаемой расчетной ПДК для анализируемого вещества. Установление ПДК базируется на пороговых концентрациях, при которых не наблюдается функциональных изменений и рефлекторных реакций.

На практике водоемы загрязнены одновременно несколькими веществами. Гигиеническое нормирование проводится с учетом комбинированного действия, при этом эффект действия ВВ одной группы (по ЛПВ), находящихся на уровне, близком к ПДК суммируется. Т.е. комбинированное действие имеет, в основном, аддитивный эффект.

Наличие загрязнений влияет на состояние равновесия водных экосистем, однако до определенных интенсивностей поступления ВВ происходит самоочищение водоемов. Этот процесс зависит от интенсивности физико-химических и биологических процессов восстановления, гидродинамических параметров потока, его температуры и т.д. Один из факторов, определяющих эффективность самоочистки — это разбавление чистой водой, поэтому для уменьшения нагрузки на естественный процесс восстановления необходима предварительная искусственная очистка сточных вод.

Необходимая степень очистки может быть определена (при наличии течения) из балансового уравнения расхода ВВ:

mc_СТ+Qc₀=(m+Q)c_ПДК

где m — расход сточных вод; Q— расход воды в водоеме; с_СТ, с₀ — концентрации ВВ в стоке и выше него.

Таким образом, допустимая концентрация ВВ в стоке составит

c_CТ£c_ПДК+Q(c_ПДК-с₀)/m

В соответствии с. санитарными правилами сток ограничивается или полностью запрещается в случаях:

· если этого можно избежать, используя рациональную технологию, безводные процессы и системы повторного и оборотного водоснабжения;

· если сточные воды содержат ценные отходы, которые можно утилизировать;

· если сточные воды содержат сырье, реагенты и продукцию предприятий в количествах, превышающих технологические потери;

· если сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК.