Охорона та раціональне використання поверхневих та підземних вод

Для того щоб уберегти гідросферу нашої планети від остаточного забруднення і вичерпання, необхідно повсюдно перейти до раціонального використання водних ресурсів. Раціональне водокористування повинне базуватися на трьох основних принципах:

— суворій економії водовитрат;

— ефективному очищенні стічних вод;

— санітарній охороні поверхневих підземних вод від забруднення та виснаження.

Очищення стічних вод

Стічні вода — це використані промисловими підприємствами води, забруднені різними домішками. Показниками забруднення є каламутність, вміст рухомих частинок, загальний вміст розчинених речовин, кислотність, концентрація розчинного кисню. Скинуті в природні водойми стічні води, згубно діють на живі організми та значно погіршують гідрохімічний режим. Такі води необхідно очищати. Стічні води очищають механічними, хімічними, фізико-хімічними та біологічними методами. Вибір технології очищення залежить від показників забруднення, можливостей повторного використання вод для виробничих потреб, стану водойм.

Методи очищення стічних вод промислових підприємств поділяються на механічні і механіко-хімічні, хімічні і фізико-хімічні та біохімічні (біологічні).

Схема очищення повинна забезпечувати мінімальне скидання стічних вод у водойми, максимальне використання їх у найбільш повному вилученні цінних домішок. Існує три типи очисних споруд: локальні (цехові), загальні (заводські), районні (міські).

Локальні споруди практично є продовженням технологічного циклу виробництва. Тут очищення від конкретних речовин здійснюється простіше, дешевше й ефективніше, ніж з їх домішок. Вони вловлюються або регенеруються і повертаються у виробничий процес.

Великі хімічні, нафтохімічні, металургійні, машинобудівні підприємства мають спільні очисні споруди, які складаються з установок первинного, вторинного і третинного очищення. При первинній обробці механічні методи відділяють великі частини твердих речовин, при вторинній (з допомогою біохімічних процесів) — основну масу органічних речовин. Після цього стічні води можна скидати в моря, річки, озера, де дальше очищення відбувається природним шляхом. Третинна обробка дає можливість повторно використовувати воду в технологічних процесах або в системах зворотного водопостачання.

Метод механічного очищення полягає в механічному вилучені із стічних вод нерозчинних домішок з допомогою флотаційних і фільтраційних установок, решіток, сит, жировловлювачів, нафтовловлювачів та вловлювачів піщаної фракції. У відстійниках осідають важкі частинки, а легкі речовини спливають на поверхню. Цим способом очищення можна вилучити з побутових вод до 60% нерозчинних домішок, а з промислових до 95%.

Далі вода очищається переважно хімічними способами. Хімічні методи очищення ґрунтуються на поверхні різноманітних хімічних реакцій, які нейтралізують токсичні речовини, руйнують їх, переводять у газоподібний стан або осад. Для цього застосовують реагенні методи (коагуляцію, флокуляцію, відсадження), а також адсорбцію, іонний обмін, електроліз, екстракцію, озонування, термічний метод.

Екстракція застосовується для вилучення із стічних вод фенолів, жирних кислот та інших речовин за допомогою оброблення їх різними органічними розчинниками, які не змішуються з водою. Речовини, що містяться в стічних водах, переходять в екстрагент, який відокремлюється відстоюванням.

За допомогою адсорбції із стічних вод вилучають в основному органічні сполуки. Як адсорбент звичайно використовується активоване вугілля.

Електроліз використовують для вловлювання із стічних вод цінних металів: міді, хрому тощо, а також для очищення від ціанистих сполук.

Іонообмінний метод очищення вод ґрунтується на використанні іонообмінних смол. Він перспективний, але поки що відносно дорогий і застосовується у тих випадках, коли потрібно тонке очищення води. Іонообмінний метод забезпечує практично повне очищення води, яка не потребує ніякого додаткового очищення. Цей метод використовується для добування із стічних вод золота, срібла, платини, міді, хрому, нікелю, кобальту, заліза, фенолу, радіоактивних та деяких інших речовин.

Термічний метод очищення полягає в спалюванні токсичних органічних речовин, що містяться в стічних водах, у присутності кисню повітря. В результаті утворюються нетоксичні газоподібні продукти горіннй речовини, які можна використовувати.

Для очищення стічних вод використовують також озонування. Озон —сильний окислювач і його легко добути на місці в озонаторах з кисню повітря. Перспективним є, наприклад, процес очищення стічних вод від тетраетилсвинцю окисленням його озоном до металічного свинцю на поверхні каталізатора — силікагелю. Озонування застосовується також для очищення та знезаражування питної води замість хлорування. При цьому вода виходить прозора, без смаку і запаху, властивих воді водойм.

Метод біологічного очищення полягає в мінералізації органічних забруднень з використанням діяльності різних мікроорганізмів, як у природних, так і штучних умовах.

У штучних умовах біологічне очищення здійснюється в спеціальних установках — біофільтрах або аеротенках за допомогою фільтрів із крупнозернистого матеріалу: щебеню, гальки, керамзиту або решітчастих блоків з пластмаси. Поверхня зерен вкривається біологічною плівкою, заселеною аеробними організмами. Біохімічне окислення тут значно інтенсивніше, ніж у природних умовах. (Аеробний процес здійснюється з доступом кисню, а анаеробний — без доступу кисню).

Санітарна охорона вод

Крім очищення забруднених вод, дуже важливі для охорони гідросфери заходи, що оберігають від забруднення чисті і природні води, особливо малі річки та поверхневі й підземні джерела водопостачання.

Для збереження малих річок вздовж берегів створюють водоохоронні зони — смуги 100-300 м завширшки, на яких з метою запобігання забрудненню, засміченню і виснаженню вод встановлюють певні обмеження господарської діяльності. У цих зонах забороняють застосовувати хімічні добрива та отрутохімікати, влаштовувати сміттєзвалища, скотомогильники, будувати промислові підприємства, проводити земляні роботи для регулювання стоку, орати землю тощо. Ці водоохоронні смуги слід засаджувати деревами і кущами, зокрема вербою і вільхою. Лісо-чагарникові насадження зменшують випаровування води з поверхні, притягують вологу з атмосфери, допомагають формуванню дернового покриву, затримують танення снігу, сприяють переведенню поверхневого стоку в ґрунтовий та підґрунтовий, перешкоджають ерозії берегів, зміні річищ, затримують і нейтралізують дисперсні стоки, що ідуть від невеликих населених пунктів, запобігають руйнуванню заплавних природних комплексів, регулюють річковий стік.

Санітарна охорона джерел питного водопостачання здійснюється шляхом організації на водозбірних басейнах зон санітарної охорони. Органами Державного санітарного нагляду затверджене "Положення про проектування зон санітарної охорони централізованого водопостачання та водних джерел", обов’язкове для всіх організацій, що проектують і будують системи водопостачання, та для всіх водогінних закладів.

Зона санітарної охорони (ЗСО) джерел водопостачання являє собою територію, на якій встановлюють спеціальний режим, що забезпечує надійний захист джерела від забруднення і зберігання потрібної санітарної якості води. Звичайно ця зона включає пояс суворого режиму, де заборонене постійне проживання людей, утримання худоби і взагалі доступ сторонніх осіб, та два пояси режиму обмежень, де суттєво обмежуються різні види господарської діяльності. Пояс суворого режиму охоплює площу водозабору та 30-50-метрову смугу навколо нього, а також територію розташування водоводних споруд. У пояси режиму обмежень входить усе джерело водопостачання і басейн його живлення.

Для підземних вод розміри ЗСО розраховують за спеціальними методиками, залежно від типу водозабору, його потужності, властивостей водоносного горизонту, ступеня його захищеності (наявності або відсутності водотривких порід над водоносними). Пояс суворого режиму охоплює територію, на якій розміщено водозабірні колодязі та свердловини, пов’язані з ними насосні станції, установки для обробки води і резервуари. ЗСО визначається для кожної водозабірної свердловини, якщо віддаль між свердловинами велика ЗСО водозаборів, що розташовані вздовж річок, включають усю смугу між річкою та водозабірними свердловинами, якщо ширина її не перевищує 150 м.

Водозабірні споруди звичайно розташовані у сільській місцевості, де існує небезпека забруднення патогенними організмами, нітратами, пестицидами тощо. Тому встановлюють правила ведення рільництва і тваринництва, які забезпечують збереження якості підґрунтових вод для питного використання і передбачають:

а) зберігання гною на спеціальних гідроізольованих майданчиках і витримування його не менше 6 місяців для звільнення від патогенних мікроорганізмів і яєць гельмінтів; б) збір гнойових стоків у гідроізольовані гноєзбірники; в) відведення зливних стоків з територій, де розміщені худоба та птахи і скидання їх у накопичувачі зливних вод; г) використання гною і стоків тваринницьких ферм як добрив у кількостях, передбачених нормами; д) суворе дотримування правил транспортування добрив і отрутохімікатів, їх зберігання і внесення в ґрунти; е) використання гранульованих пестицидів короткотривалої дії; є) використання хлорорганічних пестицидів не частіше за один раз на рік; ж) нерозорювання земель ближче 50 м від берегів водотоків при ухилах не більше за 0,0005, а при ухилах більших за 0,003 — ближче 100 м.

Контроль за утриманням зон санітарної охорони здійснюють органи Державного санітарного нагляду.

Окремою проблемою є охорона поверхневих та підземних вод від виснаження. При забиранні води з будь-якого джерела об’єми і темпи водозабору не повинні перевищувати об’єми й темпи водо-відновлення, інакше джерело водопостачання виснажиться. Тому для кожного джерела водопостачання повинен визначатися свій показник допустимого забору води.

Контроль за станом водного середовища і організація його охорони

Турбота про стан прісних вод на планеті стимулювала започаткування в 1977 р. робіт за міжнародною програмою UNEP/Water (UNEP — Охорона навколишнього середовища 00Н), яка передбачає моніторинг забруднень води в системі глобального моніторингу навколишнього середовища —GEMS. Система базується на 344 станціях, з яких 240 — на ріках, 43 — на озерах і 61 — на джерелах підземних вод. Якість води визначається характеристикою 50 замірів води, включаючи фенольні колі-форми, біохімічну потребу кисню (БПК), нітрати, фосфор, зважені у воді частинки, важкі метали, органічні мікрозабруднювачі, кислотність (рН), солоність.

Станції розташовано так, щоб збирати дані з незабрудненого гідрохімічного фону і біля промислових та урбанізованих територій, де води забруднені. Ці дані акумулюються в Канадському центрі континентальних вод (м. Барлінгтон, провінція Онтаріо) з метою вивчення стану забруднень і розробки світових стандартів чистої води. До системи UNEP/Water входять не всі великі озера і ріки світу. Відсутні дані по країнах Африки, колишнього СРСР, Східної Європи.

Встановлено, що якість води за рівнем забруднень у різних країнах неоднакова У слаборозвинутих країнах промислових стоків мало, забруднення води зумовлено побутовими стоками, кількість яких невпинно зростає. Країни, що розвиваються, вже досягли максимально високого рівня забруднень всіма видами стоків. У промислово розвинутих країнах зменшується рівень забруднень побутовими та промисловими стоками (їх піки припадали на 30-ті та 50-ті роки). Натомість, у цих країнах максимуму досягли забруднення органічними речовинами, азотом, фосфором.

Система UNEP/Water повинна допомогти слаборозвинутим країнам і країнам, що розвиваються, уникнути в процесі їх індустріалізації тих негативних явищ, що супроводжували науково-технічний прогрес у країнах Північної Америки і Західної Європи. На жаль, Україна не входить до числа країн-учасниць програми UNEP/Water тому потрібно або розробити власну державну комплексну програму охорони поверхневих та підземних вод, або підключитися до міжнародної.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Стадії, види та джерела забруднення гідросфери	\|	Поняття про природні ресурси. Економічні важелі природокористування

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.