Problem zagađenja vode. Uvod: suština i značaj vodnih resursa

Vodeni resursi:

korištenje i onečišćenje

Plan

Uvod…………………………………………………3
Korištenje i onečišćenje vodnih resursa:

Zemljopisna obilježja rasporeda vodnih resursa…………………………………………………..4
korištenje slatke vode…………………………….6
kvalitativno iscrpljivanje resursa slatke vode......9
glavni izvori onečišćenja hidrosfere......13

Zaključak……………………………………………...18
Popis literature………………………………………...19

Uvod

Organiziranje racionalnog korištenja voda jedan je od najvažnijih suvremenih problema očuvanja i preobrazbe prirode. Intenziviranje industrije i poljoprivrede, rast gradova i razvoj gospodarstva u cjelini mogući su samo uz očuvanje i povećanje zaliha slatke vode. Troškovi očuvanja i reprodukcije kvalitete vode zauzimaju prvo mjesto među svim ljudskim troškovima zaštite okoliša. Ukupni trošak svježe vode mnogo je skuplji od bilo koje druge vrste korištene sirovine.

Uspješna preobrazba prirode moguća je samo uz dovoljnu količinu i kvalitetu vode. Obično je svaki projekt transformacije prirode uvelike povezan s nekim utjecajem na vodne resurse.

Zbog razvoja svjetskog gospodarstva, potrošnja vode raste velikom brzinom. Udvostručuje se svakih 8-10 godina. Istodobno se povećava stupanj onečišćenja voda, odnosno dolazi do njihovog kvalitativnog iscrpljivanja. Volumen vode u hidrosferi je vrlo velik, ali čovječanstvo izravno koristi samo mali dio slatke vode. Sve to zajedno određuje hitnost zadataka zaštite voda, njihov izuzetan značaj u cjelokupnom kompleksu problema zaštite i preobrazbe prirode.

Korištenje vode i onečišćenje

Zemljopisna obilježja rasporeda vodnih resursa

Najvažniji vodni resursi pogodni za korištenje u različitim sektorima gospodarstva su rijeke, jezera, mora, podzemne vode, led u gorskim i polarnim područjima te atmosferska vlaga. Dakle, osim voda koje se nalaze u mineralima i biomasi, sve komponente hidrosfere mogu se smatrati izvorima vodnih resursa (Tablica 1). No, u industriji, poljoprivredi iu svakodnevnom životu najviše se koristi slatka voda - riječna, podzemna, jezerska. Dostupniji su, lakše se reguliraju, au procesu kruženja stalno se obnavljaju. Slatke vode čine oko 2% ukupnog volumena hidrosfere. Ali do sada ljudi nisu koristili većinu njih, sačuvanih u obliku leda. Iskorišteni dio je manji od 1% ukupnog volumena vode u hidrosferi. To je jedan od razloga prijetnje ne samo regionalne, već i globalne nestašice vode za domaće potrebe. Očito je za obnavljanje resursa slatke vode potrebno uključiti sve šire mase vode iz svih dijelova hidrosfere u gospodarski ciklus vode. Rad u tom smjeru uspješno se razvija, u nizu zemalja desaliniziraju morsku vodu, razvijaju načine utjecaja na atmosfersku vlagu, sve više uključuju podzemne vode u gospodarsku cirkulaciju i izrađuju projekte za korištenje vode iz polarnog leda.

Najvrjedniji dio hidroresursa, slatka voda, izrazito je neravnomjerno raspoređena po kontinentima. Najveća raspoloživost resursa za kompletan riječni i podzemni tok javlja se u ekvatorijalnom pojasu. Posebno se po tome razlikuju ekvatorijalni dijelovi Južne Amerike i Afrike, gdje po osobi godišnje otpada 25-50 tisuća m 3 ukupnog riječnog toka i više od 10-25 tisuća m 3 podzemnog toka. Tropski, suptropski pojas i jug umjerenog pojasa Euroazije imaju gotovo 10 puta manju dostupnost vode. Jug srednje Azije, Afganistan, Arabija i Sahara vrlo su slabo opskrbljeni vodnim resursima. U sjevernoj polovici umjerenih i suptropskih zona, opskrba ukupnim resursima otjecanja u pravilu prelazi 25 tisuća m 3 po osobi, a na sjeveroistoku i istoku Sovjetskog Saveza, u sjevernom dijelu Kanade, prelazi 100 tisuća m 3 po osobi. Australija zauzima posebno mjesto. Unatoč činjenici da je vode općenito malo u Australiji, njezina relativna dostupnost vode veća je od svjetskog prosjeka.

Stol 1.

Svjetske rezerve vode

	Volumen (tisuću km 3)	Udio u svjetskim rezervama (%)	Aktivnost izmjene vode (broj godina)
	Volumen (tisuću km 3)		Aktivnost izmjene vode (broj godina)
Vode Svjetskog oceana
Podzemna voda
Uglavnom svježe
Vlažnost tla
Polarni i planinski ledenjaci
Podzemni led u zoni permafrosta
Voda u jezerima
Močvarne vode
Voda u riječnim koritima
Biološka voda
Voda u atmosferi
Cijela hidrosfera
Slatke vode

Teritorijalni raspored hidro resursa i vodna dostupnost pojedinih geografskih regija nisu stalni i mijenjaju se tijekom vremena. U prošlosti su se ti procesi odvijali uglavnom pod utjecajem prirodnih uzroka - klimatskih, geološko-tektonskih i dr. Najčešće su se prirodne promjene u dostupnosti vode događale polako i postupno. Stoga se tijekom proteklih 5000 godina sadržaj vode u Sahari više puta mijenjao. U 4. tisućljeću pr. e. Teritorij moderne pustinje bio je okupiran krajolicima tipa savane. Ovdje su tekle punovodne rijeke koje su izvirale u planinama Srednje Sahare (Ahaggar, Tassilin-Adjer itd.). Te su se rijeke ulijevale u jezero Čad i rijeku Niger i tvorile razgranatu hidrografsku mrežu. Zatim su, tijekom nekoliko stoljeća, golema područja sjeverne Afrike isušena i formirani su pustinjski krajolici.

Upotreba slatke vode

Brzina i veličina promjena u dostupnosti vode u geografskim regijama dramatično se povećala u posljednjim desetljećima.

Znanstveno-tehnološku revoluciju prati sve veća potrošnja vode. To je zbog rasta obujma industrijske proizvodnje i formiranja novih, vrlo intenzivnih industrija.

Tako se za proizvodnju 1 tone čelika troši do 300 m 3 vode, za proizvodnju 1 tone papira - 900, 1 tona najlona - 5600 m 3. Rast energije također dovodi do naglog povećanja potrošnje vode. Suvremene termoelektrane snage 1 milijun kW troše 1,2-1,6 km3 vode godišnje, a nuklearne elektrane do 3,5 km3. Grad s populacijom od milijun ljudi dnevno koristi oko 0,5 milijuna m 3 vode. Najveći potrošač vode je poljoprivreda. Svjetski prosjek potrošnje vode za proizvodnju 1 kg biljne hrane je 2 tisuće litara vode, a 1 kg mesa 20 tisuća litara. Za navodnjavanje hektara polja pamuka potrebno je 5 tisuća m 3, a riže - 15-20 tisuća m 3 vode po sezoni. Poboljšanje poljoprivredne tehnologije i veći prinosi popraćeni su povećanjem transpiracije vode kroz usjeve. To zauzvrat dovodi do smanjenja površinskog otjecanja, ukupnog riječnog toka i smanjenja razine poplava i poplava. Dakle, povećanje prinosa usjeva prati smanjenje vode i rijeka. U budućnosti, kao rezultat intenzifikacije poljoprivrede, možemo očekivati smanjenje ukupnog riječnog toka u cijelom svijetu za oko 700 km 3 godišnje. Posljedično, intenziviranje poljoprivrede neizbježno dovodi do pogoršanja dostupnosti vode u drugim sektorima gospodarstva. Stoga je pri planiranju smještaja i razvoja proizvodnih snaga potrebno uzeti u obzir ne samo regionalne rezerve slatkovodnih resursa, već i njihovu potrošnju u svim sektorima gospodarstva, kako sada tako iu budućnosti.

Daljnje intenziviranje poljoprivrede “zahtijeva razvoj, prije svega, poljoprivrede s navodnjavanjem. Većina navodnjavane površine koristi se za vodeno intenzivne i visoko prinosne usjeve kao što su riža (približno 65% od ukupne navodnjavane površine) i pamuk (18%). Na navodnjavanim zemljištima potrošnja vode je 10 puta veća nego na nenavodnjavanim zemljištima i prosječno iznosi 12-14 tisuća m 3 po 1 ha obradivog zemljišta. Do 2000. godine bit će potrebno povećati navodnjavane površine najmanje 3 puta. Sukladno tome, povećat će se i potrošnja vode u poljoprivredi.

Proširenje obradivih površina u značajnijim mjerama moguće je samo uz široku primjenu navodnjavanja. Stoga mnoga trenutno neplodna zemljišta u Africi, Južnoj Americi i Australiji mogu dati visoke prinose kada se navodnjavaju. Uz puno korištenje riječne vode, površina obradive zemlje u donjem toku Gangesa i Brahmaputre može se udvostručiti, a može se učetverostručiti u Južnoj Australiji. Sve to će dovesti do daljnjeg povećanja nepovratnog korištenja vode za potrebe navodnjavanja. Poljoprivreda s navodnjavanjem zauzimala je i zauzimat će prvo mjesto po količini potrošene vode među ostalim potrošačima vode.

Procese urbanizacije prati sve veća potrošnja vode za kućanstvo. Potrošnja vode po osobi u gradu znatno je veća nego u ruralnim područjima. Stoga rast urbanog stanovništva dramatično povećava korištenje vode u kućanstvu. Općenito, 71% vode koja se potroši u svijetu koristi se u poljoprivredi, 23% u industriji i 6% za domaće potrebe.

Ciklus vode dovodi do činjenice da se svi dijelovi hidrosfere obnavljaju različitim intenzitetom. Posebno brzo dolazi do obnavljanja svježe vode. Ako se voda koristi u volumenu ciklusa, tada će izvori vodnih resursa biti neiscrpni i vječni. Ali u praksi, osobito posljednjih godina, potrošnja vode u nekim regijama premašuje stopu njezine obnove. Neravnomjerna raspodjela resursa slatke vode, industrije, gradova, poljoprivrednih poduzeća diljem teritorija i gospodarski razvoj sve više dovodi do pogoršanja nesrazmjera među njima i praćen je pojavom džepova "gladi za vodom". Tako su u SAD-u 1900. godine svi sektori gospodarstva trošili 6% prosječnog godišnjeg protoka riječne vode, a 1981. godine već se koristilo preko 25% (uzimajući u obzir slabo razvijene vodne rezerve Aljaske). Do 2000. godine potrošnja vode u Sjedinjenim Državama vjerojatno će činiti 50% prosječnog godišnjeg protoka svih rijeka. Stoga, kako bi se riješili problemi vodoopskrbe poljoprivrednih i industrijskih regija zemlje, planira se u budućnosti izvršiti međuslivni prijenos vode iz kanadskih rijeka u količini od 246 km 3 godišnje. Posljednjih godina problemi vodoopskrbe postali su vrlo akutni u nizu industrijaliziranih zemalja Europe. Iz tog razloga Njemačka, Nizozemska i Danska razgovaraju sa Švedskom o mogućnosti prijenosa slatke vode odande putem cjevovoda. Trenutno deseci zemalja diljem svijeta imaju ozbiljne poteškoće zbog nedostatka svježe vode.

Dakle, svi glavni trendovi znanstvene i tehnološke revolucije dovode do povećanja korištenja slatkovodnih resursa i doprinose nastanku regionalnih i globalnih problema povezanih s njihovim iscrpljivanjem.

Nedostatak slatke vode u nizu regija svijeta pogoršan je proturječjima između kapitalističkih država i gospodarskom zaostalošću niza zemalja. Zbog toga se vodni resursi rijeke Jordan u vrlo maloj mjeri koriste na Bliskom istoku, a vode rijeke Ind koriste se na poluotoku Hindustan. Rezerve slatke vode postale su predmet političkih i ekonomskih spekulacija. Ekonomski jače kapitalističke države nastoje se dočepati većeg udjela hidro resursa.

Zbog društvenih, političkih i ekonomskih razloga, u nizu zemalja vodni resursi su daleko od potpunog iskorištenja. Međutim, to ne osigurava njihovo očuvanje. U pravilu, u zemljama u razvoju, gdje nema dovoljno sredstava i tehničkih mogućnosti za izgradnju postrojenja za pročišćavanje, dolazi do kvalitativnog iscrpljivanja vodnih resursa zbog njihovog onečišćenja.

Dakle, razvoj svih sektora svjetskog gospodarstva prati intenzivan porast potrošnje vode. Godine 1900. iznosio je 400 km 3 (uključujući nepovratno potrošeno 270 km 3 vode), 1981. - 2600, odnosno 1500; 2000. godine došlo je do povećanja potrošnje vode na 6000 km 3 (neopozivo - 3000 km 3). Međutim, razinu potrošnje vode uvelike određuje stupanj gospodarskog razvoja svake države. Na primjer, ukupna godišnja potrošnja vode po stanovniku u zemljama u razvoju ne prelazi 150-200 m3, u industrijskim zemljama prosječno je 500-600 m3, au visokorazvijenim zemljama doseže 1500 m3.

Kvalitativno iscrpljivanje slatkovodnih resursa

Globalna potrošnja vode dosegla je 2600 km 3 godišnje 1981. godine, što predstavlja samo 6% godišnje obnovljivih resursa slatke vode na Zemlji. Dakle, nedostatak slatke vode u pojedinim regijama svijeta nije uzrokovan izravnom potrošnjom vode iz hidro resursa, već njihovim kvalitativnim iscrpljivanjem.

Tijekom proteklih desetljeća, sve značajniji dio slatkovodnog ciklusa se sastoji od industrijskih i komunalnih otpadnih voda. Oko 600-700 km 3 vode godišnje se troši za industrijske i kućne potrebe. Od te količine 130-150 km 3 nepovratno se troši, a oko 500 km 3 otpadnih, tzv. otpadnih voda, ispušta se u rijeke, jezera i mora.

U određenim količinama dopušteno je ispuštanje otpadnih voda u prirodne rezervoare, budući da su prirodni vodeni kompleksi sposobni za samopročišćavanje. Kada je sadržaj kisika u vodi dovoljno visok, mikroorganizmi pretvaraju organsku tvar iz otpadne vode u mineralne soli. Dio organske tvari konzumiraju ribe. Mineralne soli, pak, apsorbiraju biljke. U prirodnim uvjetima procesi samopročišćavanja rezervoara odvijaju se i dovršavaju na različitim udaljenostima od mjesta ispuštanja otpadnih voda. Ova udaljenost ovisi o kapacitetu odvoda, njegovim hidrološkim i hidrobiološkim značajkama te količini i kvaliteti onečišćujućih tvari. Ako ispuštanje otpadnih voda premašuje kapacitet prirodnih vodenih kompleksa za samopročišćavanje, dolazi do njihove degradacije. Istodobno se kisik otopljen u vodi brzo troši, što dovodi do poremećaja bioloških procesa i prestanka procesa samočišćenja. Zbog toga se stupanj onečišćenja vode toliko povećava da su mogućnosti njihova korištenja naglo smanjene - dolazi do kvalitativnog iscrpljivanja vodnih resursa.

Za organizaciju zaštite voda od onečišćenja iznimno je važno imati podatke o tome koliko se određene otpadne vode mogu prirodnim putem pročistiti u riječnoj ili jezerskoj vodi, kroz koje vrijeme i na kojoj udaljenosti od mjesta ispusta. Na temelju takvih materijala moguće je ispravno kombinirati umjetne i prirodne metode pročišćavanja otpadnih voda. Pri lociranju i izgradnji postrojenja za pročišćavanje također se mora uzeti u obzir sposobnost prirodnih vodenih kompleksa da se samopročišćavaju. Čak i nakon najnaprednijeg tretmana, otpadne vode postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda sadrže najmanje 10-20% najpostojanijih onečišćujućih tvari. Stoga je za ponovnu uporabu pročišćene otpadne vode potrebno 12 puta razrijediti čistim prirodnim vodama s visokim udjelom kisika.

Svake godine sve veće količine vode troše se na razrjeđivanje pročišćenih i nepročišćenih otpadnih voda. Kao rezultat toga, u mnogim regijama svijeta došlo je do kvalitativnog iscrpljivanja vodnih resursa; sva vodna tijela su zagađena u jednom ili onom stupnju. Već danas, uz relativno male količine otpadnih voda (oko 600 km 3 godišnje), oko 30% održivog protoka svjetskih rijeka troši se na njihovo razrjeđivanje. Unatoč poboljšanju industrijskih tehnologija, količina otpadnih voda raste. Godine 2000. njihovo će razrjeđivanje zahtijevati korištenje svih resursa riječnog toka svijeta. Izgradnja skupih i najnaprednijih postrojenja za pročišćavanje samo odgađa kvalitativno iscrpljivanje vodnih resursa, ali ne može u potpunosti riješiti ovaj problem.

Slatke vode nisu onečišćene samo industrijskim i kanalizacijskim otpadom. U proteklim desetljećima naftni derivati postali su vrlo opasan izvor onečišćenja. Čak i mala količina nafte u ležištu može oštro smanjiti ili čak potpuno eliminirati sposobnost prirodnih vodenih kompleksa da se samopročišćavaju. 1 tona nafte prekriva vodu najtanjim monomolekularnim filmom na površini od 12 km 2. Ovaj film sprječava izmjenu plinova vode i zraka, otežava zasićenje vode kisikom i time ometa normalan tijek procesa biološke obrade. Porast broja automobila i vodeno-motornog prometa u svim zemljama akutno postavlja problem zaštite voda od naftnih derivata. Poduzimaju se sve strože mjere za suzbijanje zagađenja uljem. Na primjer, na jezerima i akumulacijama kanala nazvanog po. U Moskvi je zabranjen promet motornim čamcima. Sva velika plovila moraju imati posebne spremnike za primanje kontaminirane vode.

Značajnu prijetnju vodenim tijelima predstavljaju mineralna gnojiva i pesticidi koji padaju s polja zajedno s potocima kiše i otopljene vode. Zasićenost vodenih tijela nizom mineralnih tvari (dušik, fosfor itd.) dovodi do njihove eutrofikacije. A to nas zauzvrat tjera na rješavanje niza novih složenih problema u organiziranju racionalnog korištenja vode. Nakon kontaminacije mineralnim gnojivima, raspon mogućih upotreba vode se oštro sužava. Ponekad nisu prikladni ni za kakvu svrhu.

Posljednjih godina sve je raširenije toplinsko onečišćenje vodenih tijela. Topla otpadna voda, koja se koristi za hlađenje jedinica i reaktora termo i nuklearnih elektrana, nakuplja se u značajnim količinama u akumulacijama, jezerima i rijekama. To je popraćeno značajnim promjenama u njihovim okolišnim uvjetima. Toplinsko onečišćenje uzrokuje smanjenje sadržaja kisika u vodi, pogoršava životne uvjete mnogih vodenih organizama, potiče razvoj modrozelenih algi, značajno povećava toksičnost zagađivača vode, mijenja vrijeme mrijesta riba itd.

Sve veći broj ekonomski razvijenih zemalja i regija suočava se sa složenim problemima vodoopskrbe. Tako u SAD-u oko 150 milijuna ljudi pije vodu koja je već korištena i koja je prošla složen i skup proces pročišćavanja do standarda za piće. No, unatoč najnaprednijim metodama pripreme, ova je voda u nizu svojih kvaliteta inferiorna prirodnoj vodi. Nizozemska, kojoj je Rajna prije bila glavni izvor vodoopskrbe, mora riješiti složene probleme vodoopskrbe. Danas Rajna dovodi otpadnu vodu iz Švicarske, Belgije, Luksemburga, Njemačke i Francuske u Nizozemsku.

Tri četvrtine svjetske populacije suočava se s akutnim nedostatkom čiste pitke vode. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije, oko 500 milijuna ljudi u svijetu svake godine oboli od posljedica korištenja nekvalitetne vode za piće. S tim u vezi Opća skupština UN-a proglasila je 1981.-1990. Međunarodno desetljeće pitke vode i sanitarnih uvjeta.

Stoga su regionalni i globalni problemi zaštite slatkovodnih resursa i njihova racionalnog korištenja uglavnom uzrokovani kvalitativnim iscrpljivanjem hidro resursa.

Glavni izvori onečišćenja hidrosfere

Stupanj onečišćenja rijeka, jezera, mora i oceana raste svake godine. Posebnu i možda najozbiljniju ulogu u onečišćenju vodnih tijela ima ispuštanje industrijskih otpadnih voda. One zagađuju više od 1/3 ukupnog riječnog toka. Na primjer, u SAD-u se u 70 godina onečišćenje rijeka povećalo 10 puta, što je dovelo do zabrane kupanja u rijeci Mississippi i njezinim pritokama. Situacija nije najbolja s rezervoarima koji se nalaze u europskom dijelu Rusije. Tako se koncentracija amonijevog i nitritnog dušika povećala za 1,5 puta, količina suspendiranih i organskih tvari doseže od 2 do 12 MPC, sadržaj fenola - od 10 do 41 MPC, teških metala - od 8 do 24 MPC.

Najveći doprinos onečišćenju vodnih tijela otpadnim vodama dolazi od industrija crne i obojene metalurgije, kemijske industrije, prerade nafte, industrije celuloze i papira te prehrambene industrije.

Ovisno o tehnološkim značajkama proizvodnje, otpadne vode se mogu podijeliti na:

reakcijske vode kontaminirane i polaznim tvarima i produktima reakcije;
voda sadržana u sirovinama i početnim proizvodima;
voda nakon pranja sirovina, proizvoda, spremnika, opreme;
vodeni ekstrakti i apsorbenti;
voda iz kućanstva iz toaleta, nakon čišćenja prostorija, tuševa;
voda koja teče s područja industrijskih poduzeća, zagađena raznim kemikalijama.

Industrijske otpadne vode mogu biti kisele, neutralne ili alkalne, što uzrokuje promjenu prirodnog pH vodenih tijela u koja se voda ispušta.

Industrijske troske sadrže razne organske tvari i spojeve teških metala; u kućnom otpadu sadržaj organskih tvari je 32-40%. Ove tvari, ulazeći u tlo, stvaraju stabilnu reducirajuću okolinu u tlu, u kojoj se pojavljuje posebna vrsta muljevite vode koja sadrži sumporovodik, amonijak i metalne ione.

Ako se u ležištima stvaraju površinski filmovi koji sadrže naftne ugljikovodike, izmjena plinova na granici zrak-voda je poremećena. Osim toga, zagađivači se mogu akumulirati u stanicama i tkivima vodenih organizama i djelovati toksično na njih.

Površinske vode u industrijski razvijenim gusto naseljenim regijama podložne su onečišćenju komunalnim i industrijskim otpadnim vodama, otpadnim vodama poljoprivrednih poduzeća itd. Na primjer, u glavnom gradu svake godine u rijeci. Moskovske stanice za prozračivanje ispuštaju do 4·10 6 m 3 otpadne vode; njima trebate dodati 8·10 3 m 3 otpadne vode koja dolazi iz industrijskih poduzeća. Ukupno u slivu rijeke. Moskva prima 9·10 3 tona onečišćujućih tvari, čija su osnova dušikovi spojevi, naftni proizvodi i metali. Sve to dovodi do činjenice da unutar granica grada u vodama rijeke. Moskva, količina suspendiranih čestica se povećava 2 puta, mineralizacija se povećava 1,5 puta, koncentracija otopljenog kisika smanjuje se na 1,5-2,0 mg/l, koncentracija hranjivih tvari se povećava 5 puta, sadržaj se povećava 2 puta u usporedbi s pozadinskim metalima i naftom proizvoda. Što se tiče količine otpadnih voda ispuštenih u akumulacije u Ruskoj Federaciji, Moskva je lider - 2367-10 6 m 3, a slijede Sankt Peterburg - 1519 10 6 m 3, Angarsk - 529 10 6 m 3, Krasnojarsk - 416 10 6 m 3, Novosibirsk - 316·10 6 m3.

Drugi izvor onečišćenja prirodnih voda su atmosferske vode, koje nose zagađivače industrijskog podrijetla isprane iz zraka. Kada teku preko površine zemlje, atmosferske i otopljene vode nose sa sobom organske i mineralne tvari iz tla. Prije svega, to se odnosi na područja sanitarno neuređenih naselja, poljoprivrednih objekata i zemljišta, posebno u vrijeme proljetnih poplava, što dovodi do sezonskog pogoršanja kakvoće vode za piće.

Komunalne otpadne vode, koje uglavnom uključuju kućne otpadne vode koje sadrže velike količine površinski aktivnih tvari, također su izvor onečišćenja prirodnih voda. Prisutnost površinski aktivnih deterdženata u otpadnim vodama štetno djeluje na floru i faunu. Na primjer, 10-25 mg kemikalija deterdženta po 1 litri vode otrovno je za vodenu floru. Pri koncentraciji deterdženta od 1 mg/l ugiba plankton, pri 3 mg/l - dafnije, a 15 mg/l - ribe. Osim toga, urbana otpadna voda može sadržavati u prosjeku (mg/l): 1b.9 - kalij, 0,5 - bakar; 0,5 - olovo; 0,8 - željezo; 23.2 - natrij; 0,2 - cink; 6,6 - fosfor, 4,53 - masti. Razgradnja velikih količina organske tvari u otpadnim vodama dovodi do nedostatka kisika i nakupljanja sumporovodika, zbog čega takvi rezervoari s vremenom “umiru”.

Od velike važnosti za organizaciju potrošnje vode i korištenje voda je stanje podzemnih voda, koje se može narušiti melioracijskim i hidrotehničkim radovima, izgradnjom gradova i naselja, izgradnjom i radom rudnika. Zbog toga se razina podzemne vode može promijeniti na velikim područjima. Tako je na području Kurske magnetske anomalije rad na rudarskim mjestima uzrokovao pojavu depresivnih kratera, a potom i zamjetnu promjenu vodnog režima i prirode vegetacije na udaljenosti od 50-60 km od kamenoloma. Intenzivno crpljenje nafte, plina ili vode iz dubina može dovesti do slijeganja tla na velikim površinama, mijenjajući putanje podzemnih tokova i njihove brzine, što može dovesti do razaranja primarnih struktura. Osim toga, crpljenjem podzemne vode iz rudnika, rudnika i kamenoloma i ispuštanjem na površinu dolazi do onečišćenja rijeka i akumulacija.

Mnoge zemlje s izlazom na more odlažu štetne tvari u more. Volumen takvih ukopa je oko 10% ukupne mase onečišćujućih tvari koje ulaze u Svjetski ocean. Osnova za korištenje mora i oceana kao odlagališta za odlaganje različitog otpada bila je sposobnost morske vode da preradi velike količine organskih i anorganskih tvari. Međutim, ova sposobnost nije neograničena. Stoga se ovaj pristup može smatrati prisilnom mjerom koja potvrđuje nesavršenost tehnologija obrade i uništavanja otpada iz proizvodnje i potrošnje. Kao rezultat brodskih nesreća, pranja tankera i curenja nafte tijekom proizvodnje nafte u pojasu, do 15-106 tona nafte godišnje ulazi u vode Svjetskog oceana. Svaka 1 tona nafte prekriva tankim slojem približno 12 km2 površine i zagađuje do 1 milijun tona morske vode.

Posebnu pozornost treba posvetiti odlaganju radioaktivnog otpada u mora i oceane. Odlaganje radioaktivnog otpada (RAO) u more smatra se izolacijom ovih opasnih tvari iz ljudskog okoliša na vrijeme dovoljno za fizički raspad radionuklida. Zbrinjavanje tekućeg radioaktivnog otpada (LRO) i krutog radioaktivnog otpada (TRO) provodile su mnoge zemlje s nuklearnom flotom i nuklearnom industrijom. Prvo odlaganje radioaktivnog otpada u mora izvele su 1946. godine SAD u sjeveroistočnom dijelu Tihog oceana na udaljenosti od 80 km od obale Kalifornije. Od 1947. počela je ispuštati Velika Britanija i dr. Sve do 1983. prakticiralo se ispuštanje krutog radioaktivnog otpada u otvoreno more.

Rusija ima svoje probleme povezane s odlaganjem radioaktivnog otpada u mora koja ispiraju njezin teritorij. U SSSR-u je odlaganje radioaktivnog otpada počelo 1957. godine. Samo preko krutog radioaktivnog otpada u sjeverna i dalekoistočna mora ukupno je ispušteno 53 376 m 3 s aktivnošću od 21 614 Ci. Istodobno se zakopava tekući radioaktivni otpad čiji je ukupni ispust u sjeverna mora iznosio 190.435 m 3 s aktivnošću od 23.753 Ci. Gnojiva i pesticidi koji se koriste u poljoprivredi ne uzrokuju ništa manje štete zagađujući vodna tijela, kada padnu na površinu tla, isperu se i završe u vodenim tijelima.

Valja napomenuti da se procesi regeneracije, odnosno samopročišćavanja odvijaju puno sporije u vodenom okolišu nego u zraku. Izvori onečišćenja u vodnim tijelima su raznolikiji, a prirodni procesi koji se odvijaju u vodenom okolišu i izloženi su zagađivačima osjetljiviji su i od većeg su značaja za održanje života na Zemlji od onih koji se odvijaju u atmosferi.

Zaključak

Svijetu su potrebne prakse održivog upravljanja vodama, ali ne idemo dovoljno brzo u pravom smjeru. Kineska poslovica kaže: "Ako ne promijenimo kurs, mogli bismo završiti tamo gdje idemo." Bez promjene smjera, mnoga će područja i dalje osjećati nestašicu vode, mnogi će ljudi i dalje patiti, sukobi oko vode će se nastaviti, a još vrijednije močvare bit će uništene.

Zaštita vodnih resursa od iscrpljivanja i onečišćenja te njihovo racionalno korištenje za potrebe nacionalnog gospodarstva jedan je od najvažnijih problema koji zahtijeva hitna rješenja.

Stoga je zaštita i racionalno korištenje vodnih resursa jedna od karika složene globalne problematike očuvanja prirode.

Bibliografija

Demina T.A. Ekologija, upravljanje okolišem, zaštita okoliša M.: Aspect-press, 1995.
Erofeev B.V. Pravo okoliša M.: Jurisprudence, 1999.
Inženjerska ekologija i upravljanje okolišem / Ed. Ivanova N.I., Fadina I.M. M.: Logos, 2003.
Inženjerska ekologija / Ed. Medvedeva V.T. M.: Gardariki, 2002.
Novikov Yu.V. Ekologija, okoliš i ljudi M.: 1998.
Petrov K.M. Opća ekologija: interakcija društva i prirode St. Petersburg: Khimiya, 1998.
Rodzevich N.N., Pashkang K.V. Zaštita i preobrazba prirode. M.: Obrazovanje, 1986.

Uvod: suština i značaj vodnih resursa………………………….… 1

1. Vodni resursi i njihovo korištenje…………………………………….. 2

2. Vodni resursi Rusije …………………………………………………….... 4

3. Izvori onečišćenja……………………………………………………... 10

3.1. Opće karakteristike izvora onečišćenja………………………… 10

3.2. Nedostatak kisika kao čimbenik onečišćenja vode……….… 12

3.3. Čimbenici koji ometaju razvoj vodenih ekosustava…………… 14

3.4. Otpadne vode…………………………………………………………………………… 14

3.5. Posljedice ulaska otpadnih voda u vodna tijela………………..…… 19

4. Mjere za suzbijanje onečišćenja voda……………………... 21

4.1. Prirodno pročišćavanje vodnih tijela……………………………..…… 21

4.2. Metode pročišćavanja otpadnih voda…………………………………….…… 22

4.2.1. Mehanička metoda………………………………………………… 23

4.2.2. Kemijska metoda……………………………………………………………….….23

4.2.3. Fizikalno-kemijska metoda…………………………………………… 23

4.2.4. Biološka metoda………………………………………………………………….. 24

4.3. Proizvodnja bez odvoda …………………………………………………………… 25

4.4. Praćenje vodnih tijela ………………………………………… 26

Zaključak…………………………………………………………………………………….. 26

Uvod: suština i značaj vodnih resursa

Voda je najvrjedniji prirodni resurs. Ima iznimnu ulogu u metaboličkim procesima koji su osnova života. Voda ima veliki značaj u industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji; dobro je poznata njegova nužnost za svakodnevne potrebe ljudi, svih biljaka i životinja. Služi kao stanište mnogim živim bićima.

Rast gradova, nagli razvoj industrije, intenziviranje poljoprivrede, značajno širenje navodnjavanih površina, poboljšanje kulturnih i životnih uvjeta i niz drugih čimbenika sve više usložnjavaju probleme vodoopskrbe.

Potražnja za vodom je ogromna i svake godine raste. Godišnja potrošnja vode na kugli zemaljskoj za sve vrste vodoopskrbe je 3300-3500 km 3 . Štoviše, 70% ukupne potrošnje vode koristi se u poljoprivredi.

Kemijska i industrija celuloze i papira, crna i obojena metalurgija troše puno vode. Razvoj energetike također dovodi do naglog povećanja potražnje za vodom. Značajne količine vode troše se za potrebe stočarstva, kao i za potrebe domaćinstva stanovništva. Većina vode, nakon što se iskoristi za kućne potrebe, vraća se u rijeke u obliku otpadnih voda.

Nedostatak čiste slatke vode već postaje globalni problem. Sve veće potrebe industrije i poljoprivrede za vodom tjeraju sve zemlje i znanstvenike diljem svijeta da traže različite načine za rješavanje ovog problema.

U sadašnjoj fazi utvrđuju se sljedeći pravci racionalnog korištenja vodnih resursa: potpunije korištenje i proširena reprodukcija slatkih vodnih resursa; razvoj novih tehnoloških procesa za sprječavanje onečišćenja vodnih tijela i smanjenje potrošnje svježe vode.

1. Vodni resursi i njihovo korištenje

Vodeni omotač Zemlje kao cjeline naziva se hidrosfera i skup je oceana, mora, jezera, rijeka, ledenih formacija, podzemnih i atmosferskih voda. Ukupna površina Zemljinih oceana je 2,5 puta veća od površine kopna.

Ukupne rezerve vode na Zemlji iznose 138,6 milijuna km 3 . Oko 97,5% vode je slano ili visoko mineralizirano, što znači da zahtijeva pročišćavanje za brojne namjene. Svjetski ocean čini 96,5% vodene mase planeta.

Za jasniju predodžbu o razmjeru hidrosfere, treba usporediti njegovu masu s masom drugih ljuski Zemlje (u tonama):

Hidrosfera - 1,50x10 18

Zemljina kora - 2,80x10"

Živa tvar (biosfera) - 2,4 x10 12

Atmosfera - 5,15x10 13

Predodžbu o svjetskim rezervama vode daju podaci prikazani u tablici 1.

Stol 1.

Naziv objekata	Područje distribucije u milijunima kubnih km	Volumen, tisuća kubičnih metara km	Udio u svjetskim rezervama,
Svjetski ocean
Podzemna voda
Uključujući podzemlje
slatke vode
Vlažnost tla
Ledenjaci i stalni snijeg
Podzemni led
Jezerska voda.


Močvarna voda

Voda u atmosferi
Voda u organizmima
Ukupne rezerve vode
Ukupne rezerve slatke vode

Trenutno, dostupnost vode po osobi dnevno varira u različitim zemljama svijeta. U nizu zemalja s razvijenim gospodarstvima prijeti opasnost od nestašice vode. Nedostatak slatke vode na zemlji eksponencijalno raste. Međutim, postoje obećavajući izvori svježe vode - sante leda rođene iz ledenjaka Antarktike i Grenlanda.

Kao što znate, osoba ne može živjeti bez vode. Voda je jedan od najvažnijih čimbenika koji određuju smještaj proizvodnih snaga, a vrlo često i sredstvo proizvodnje. Povećanje potrošnje vode u industriji povezano je ne samo s njezinim brzim razvojem, već i s povećanjem potrošnje vode po jedinici proizvodnje. Na primjer, za proizvodnju 1 tone pamučne tkanine tvornice troše 250 m 3 vode. Kemijska industrija zahtijeva puno vode. Dakle, za proizvodnju 1 tone amonijaka potrebno je oko 1000 m 3 vode.

Moderne velike termoelektrane troše ogromne količine vode. Samo jedna stanica kapaciteta 300 tisuća kW troši do 120 m 3 /s, odnosno više od 300 milijuna m 3 godišnje. Bruto potrošnja vode za ove stanice će se u budućnosti povećati otprilike 9-10 puta.

Jedan od najznačajnijih potrošača vode je poljoprivreda. Najveći je potrošač vode u vodoprivrednom sustavu. Za uzgoj 1 tone pšenice potrebno je 1500 m3 vode tijekom vegetacije, za 1 tonu riže potrebno je više od 7000 m3. Visoka produktivnost navodnjavanog zemljišta potaknula je nagli porast površine u cijelom svijetu - sada iznosi 200 milijuna hektara. Čineći oko 1/6 ukupne površine pod usjevima, navodnjavana zemljišta daju otprilike polovicu poljoprivrednih proizvoda.

Posebno mjesto u korištenju vodnih resursa zauzima potrošnja vode za potrebe stanovništva. Za potrebe kućanstva i za piće u našoj zemlji otpada oko 10% potrošnje vode. Pritom je obvezna nesmetana opskrba vodom, kao i strogo pridržavanje znanstveno utemeljenih sanitarnih i higijenskih standarda.

Korištenje vode u gospodarske svrhe jedna je od karika kruženja vode u prirodi. No, antropogena poveznica ciklusa razlikuje se od prirodne po tome što se tijekom procesa isparavanja dio vode koju ljudi koriste vraća desaliniziran u atmosferu. Drugi dio (koji, na primjer, čini 90% za vodoopskrbu gradova i većine industrijskih poduzeća) ispušta se u vodna tijela u obliku otpadnih voda onečišćenih industrijskim otpadom.

Prema Državnom vodnom katastru Rusije, ukupni unos vode iz prirodnih vodnih tijela u 1995. godini iznosio je 96,9 km 3 . Više od 70 km 3 korišteno je za potrebe nacionalnog gospodarstva, uključujući za:

industrijska voda – 46 km 3 ;

Uvod: suština i značaj vodnih resursa………………………….… 1

1. Vodni resursi i njihovo korištenje…………………………………….. 2

2. Vodni resursi Rusije …………………………………………………….... 4

3. Izvori onečišćenja……………………………………………………... 10

3.1. Opće karakteristike izvora onečišćenja………………………… 10

3.2. Nedostatak kisika kao čimbenik onečišćenja vode……….… 12

3.3. Čimbenici koji ometaju razvoj vodenih ekosustava…………… 14

3.4. Otpadne vode…………………………………………………………………………… 14

3.5. Posljedice ulaska otpadnih voda u vodna tijela………………..…… 19

4. Mjere za suzbijanje onečišćenja voda……………………... 21

4.1. Prirodno pročišćavanje vodnih tijela……………………………..…… 21

4.2. Metode pročišćavanja otpadnih voda…………………………………….…… 22

4.2.1. Mehanička metoda………………………………………………… 23

4.2.2. Kemijska metoda……………………………………………………………….….23

4.2.3. Fizikalno-kemijska metoda…………………………………………… 23

4.2.4. Biološka metoda………………………………………………………………….. 24

4.3. Proizvodnja bez odvoda …………………………………………………………… 25

4.4. Praćenje vodnih tijela ………………………………………… 26

Zaključak…………………………………………………………………………………….. 26

Uvod: suština i značaj vodnih resursa

Rast gradova, brzi razvoj industrije, intenziviranje poljoprivrede, značajno širenje navodnjavanih površina, poboljšanje kulturnih i životnih uvjeta i niz drugih čimbenika sve više usložnjavaju probleme vodoopskrbe.

1. Vodni resursi i njihovo korištenje

Za jasniju predodžbu o razmjeru hidrosfere, treba usporediti njegovu masu s masom drugih ljuski Zemlje (u tonama):

Hidrosfera - 1,50x10 18

Zemljina kora - 2,80x10"

Živa tvar (biosfera) - 2,4 x10 12

Atmosfera - 5,15x10 13

Predodžbu o svjetskim rezervama vode daju podaci prikazani u tablici 1.

Stol 1.

	Naziv objekata	Područje distribucije u milijunima kubnih km	Volumen, tisuća kubičnih metara km	Udio u svjetskim rezervama,
	Svjetski ocean
	Podzemna voda
	Uključujući podzemlje
slatke vode
	Vlažnost tla
	Ledenjaci i stalni snijeg
	Podzemni led
	Jezerska voda.


	Močvarna voda

	Voda u atmosferi
	Voda u organizmima
	Ukupne rezerve vode
	Ukupne rezerve slatke vode

Opskrba industrijskom vodom – 46 km 3 ;

Navodnjavanje – 13,1 km 3;

Poljoprivredna voda – 3,9 km 3 ;

Ostale potrebe – 7,5 km 3 .

Potrebe industrije zadovoljene su 23% crpljenjem vode iz prirodnih vodnih tijela i 77% sustavom recikliranja i ponovnog slijeda vodoopskrbe.

2. Vodni resursi Rusije

Ako govorimo o Rusiji, temelj vodnih resursa je otjecanje rijeka, koje u prosjeku iznosi 4262 km 3 godišnje, od čega oko 90% pada na bazene Arktičkog i Tihog oceana. Slivovi Kaspijskog i Azovskog mora, gdje živi preko 80% stanovništva Rusije i gdje je koncentriran njezin glavni industrijski i poljoprivredni potencijal, čine manje od 8% ukupnog riječnog toka. Prosječni dugogodišnji ukupni protok Rusije je 4270 kubnih metara. km/godišnje, uključujući 230 kubnih metara koji dolaze sa susjednih područja. km.

Ruska Federacija kao cjelina bogata je izvorima slatke vode: po stanovniku dolazi 28,5 tisuća kubičnih metara. m godišnje, ali njegova distribucija po cijelom teritoriju je izuzetno neujednačena.

Do danas smanjenje godišnjeg protoka velikih rijeka u Rusiji pod utjecajem gospodarske aktivnosti iznosi u prosjeku od 10% (rijeka Volga) do 40% (rijeke Don, Kuban, Terek).

Proces intenzivne degradacije malih rijeka u Rusiji se nastavlja: degradacija riječnih korita i zamuljivanje.

Ukupni volumen zahvaćene vode iz prirodnih vodnih tijela iznosio je 117 kubnih metara. km, uključujući 101,7 kubičnih metara. km slatke vode; gubici su jednaki 9,1 kubnih metara. km, koristi se na farmi 95,4 kubičnih metara. km, uključujući:

Za industrijske potrebe - 52,7 kubnih metara. km;

Za navodnjavanje -16,8 kubnih metara. km;

Za pitku vodu za kućanstvo - 14,7 kubnih km;

Us/poljoprivredna voda - 4,1 kubnih km;

Za ostale potrebe - 7,1 kubni km.

U Rusiji kao cjelini, ukupni volumen unosa slatke vode iz izvora vode je oko 3%, ali u nizu riječnih slivova, uklj. Kuban, Don, količina povlačenja vode doseže 50% ili više, što premašuje ekološki dopušteno povlačenje.

U komunalnim poduzećima prosječna potrošnja vode iznosi 32 litre dnevno po osobi i premašuje standard za 15-20%. Visoka vrijednost specifične potrošnje vode posljedica je prisutnosti velikih gubitaka vode, koji u nekim gradovima iznose i do 40% (korozija i istrošenost vodoopskrbne mreže, curenje). Akutno je pitanje kakvoće vode za piće: četvrtina javnih vodoopskrbnih sustava i trećina departmanskih opskrbljuje vodu bez dovoljnog pročišćavanja.

Posljednjih pet godina obilježene su visokim vodostajima, što je dovelo do smanjenja količine vode za navodnjavanje za 22%.

Ispuštanje otpadnih voda u površinska vodna tijela u 1998. godini iznosilo je 73,2 kubičnih kilometara, uključujući onečišćene otpadne vode - 28 kubičnih kilometara, standardnu čistu vodu (bez potrebe za pročišćavanjem) - 42,3 kubičnih metara.

Velike količine otpadnih (kolektorsko-drenažnih) voda u poljoprivredi ispuštaju se u vodna tijela s navodnjavanih zemljišta - 7,7 kubnih km. Do sada su ove vode konvencionalno klasificirane kao čiste. Zapravo, većina ih je kontaminirana otrovnim kemikalijama, pesticidima i ostacima mineralnih gnojiva.

Kakvoća vode akumulacija i vodotoka ocjenjuje se fizikalnim, kemijskim i hidrobiološkim pokazateljima. Potonji određuju klasu kakvoće vode i stupanj onečišćenja: vrlo čista - klasa 1, čista - klasa 2, umjereno onečišćena - klasa 3, onečišćena - klasa 4, prljava - klasa 5, vrlo prljava - klasa 6. Prema hidrobiološkim pokazateljima vode prve dvije klase čistoće praktički nema. Morske vode unutarnjih i rubnih mora Rusije doživljavaju intenzivan antropogeni pritisak, kako u samim vodnim područjima tako i kao rezultat gospodarskih aktivnosti u drenažnim bazenima. Glavni izvori onečišćenja morske vode su riječno otjecanje, otpadne vode poduzeća i gradova te vodeni promet.

Najveća količina otpadnih voda s ruskog teritorija ulazi u Kaspijsko jezero - oko 28 kubičnih metara. km odvodnje, uklj. 11 kubnih km zagađenog, Azov - oko 14 kubičnih km otjecanja, uklj. Zagađeno 4 kubna kilometra.

Morske obale karakterizira razvoj abrazijskih procesa, više od 60% obalnog pojasa doživljava destrukciju, eroziju i plavljenje, što je dodatni izvor onečišćenja morskog okoliša. Stanje morskih voda karakterizira 7 razreda kakvoće (izrazito onečišćeno - klasa 7).

Zalihe i kvaliteta prirodnih voda krajnje su neravnomjerno raspoređeni po Rusiji. Dijagram 1 odražava razinu opskrbljenosti teritorija tekućom vodom iz površinskih izvora .

Najizdašniji vodni resursi su donji tokovi Ob, međurječje Ob-Jenisej, donji tokovi Jeniseja, Lena i Amur. Povećana dostupnost vode tipična je za europski sjever, srednji Sibir, Daleki istok i zapadni Ural. Od subjekata Federacije najviše pokazatelje imaju Krasnojarsko područje i Kamčatka (bez autonomnih okruga), Sahalinska oblast i Židovska autonomna oblast. U središtu i na jugu europskog dijela zemlje, gdje je koncentrirana glavna populacija Rusije, zona zadovoljavajuće vodoopskrbe ograničena je na dolinu Volge i planinska područja Kavkaza. Od administrativnih jedinica, najveći nedostatak vodnih resursa uočen je u Kalmikiji i Rostovskoj oblasti. Situacija je malo bolja u Stavropoljskom kraju, južnim regijama Središnjeg teritorija, u regiji Černozemni i južnom Trans-Uralu.

Shema 2 karakterizira količine vode uzete iz prirodnih vodnih tijela za kućanstvo, piće, industrijske i druge (navodnjavanje, pumpanje u bunare itd.) potrebe .

Količina zahvaćene vode po ekonomski aktivnom stanovniku visoka je u skupini regija srednjeg Sibira (Irkutsk region, Krasnoyarsk region s Taimyr okrugom, Khakassia, Tuva, Kemerovo region). Intenzitet vode u gospodarstvu ovdje temelji se na snažnom vodnom sustavu Angara-Yenisei. Ekonomija južne Rusije od regije Orenburg do regije Krasnodar još je više vodeno intenzivna. Najveća potrošnja vode po glavi stanovnika zabilježena je u Karačajevo-Čerkeziji, Dagestanu i Astrahanskoj regiji. U ostatku europskog teritorija zemlje, lokalne zone povećanog vodnog intenziteta karakteristične su za gospodarske komplekse Lenjingradske, Arkhangelske, Permske, Murmanske regije i, posebno, Kostromske i Tverske regije (u potonjem slučaju, posljedice daljinskog vodozahvata za potrebe Moskve vjerojatno se očituju). Minimalna potrošnja vode za potrebe gospodarskog kompleksa uočena je u nerazvijenim autonomijama - okrugima Evenkia, Nenets i Komi-Permyak.

Analiza neravnoteže u korištenju vode prema kriteriju koncentracije resursa / intenziteta korištenja ukazuje da je za većinu regija zemlje, uključujući industrijalizirani srednji Ural, središte i sjeverozapad europskog dijela, potrošnja vode usklađena s mogućnostima vanjskog okruženja.

Relativna oskudica vodnih resursa ima ozbiljan ograničavajući učinak u regijama koje leže južno od linije Kursk-Ufa. Ovdje povećanje omjera zahvatanja vode i volumena vodnih resursa izravno proporcionalno odražava povećanje potrebnih ograničenja ekstenzivnog korištenja vode. Na vodom oskudnom jugu europske Rusije mnoga su područja života izrazito ovisna o klimatskim oscilacijama. Klimatolozi gotovo svih škola slažu se da će se u bliskoj budućnosti vlažna faza klime u Euroaziji promijeniti u suhu, a na sekularnoj razini, koja će biti još suša od prethodne sekularne suše 30-ih godina. Prema različitim procjenama, početak ove faze dogodit će se 1999. - 2006., a odstupanje od 7 godina za takve prognoze je vrlo beznačajno. Suša će imati izraženiji učinak u područjima s nedostatkom vlage, velikim onečišćenjem vodenih tijela i vrstama proizvodnje koje zahtijevaju veliku količinu vode. Koristeći podatke o regionalnim rezervama vode, količinama zagađenih otpadnih voda i gospodarskom unosu vode, moguće je predvidjeti stupanj utjecaja budućih klimatskih promjena na prirodne sustave, zdravlje ljudi i rusko gospodarstvo.

Najviše će stradati najsušnije regije u Rusiji, Kalmikija i Orenburška oblast. Nešto manje štete pretrpjet će Stavropoljski kraj, Dagestan, Astrahan, Rostov i Belgorod. Treća skupina, osim sušnog Krasnodarskog kraja, Volgogradske, Voronješke, Lipecke, Penzenske, Novosibirske regije, također uključuje Čeljabinsku i Moskovsku regiju, gdje je opskrba vodom već prilično napeta. U drugim će regijama suša prvenstveno uzrokovati smanjenje poljoprivredne produktivnosti i pogoršati probleme u gradovima s oskudnom opskrbom vodom. U ekološkom smislu, koncentracije onečišćujućih tvari će se povećati u gotovo svim vodnim tijelima. Najveća vjerojatnost ekonomske recesije tijekom suše u Rusiji je u regijama Kavkaza (Krasnodarski i Stavropoljski kraj, Dagestan, Rostovska i Astrahanska oblast). Pad poljoprivredne produktivnosti i ekonomske isplativosti, zajedno s pogoršanjem zaliha vode, pogoršat će probleme zapošljavanja u ovoj već eksplozivnoj regiji. Promjena iz vlažne klimatske faze u suhu uvjetovat će promjenu predznaka kretanja razine Kaspijskog mora – počet će padati. Kao rezultat toga, u susjednim regijama (Dagestan, Kalmikija, Astrahanska regija) situacija će biti akutnija, budući da će biti potrebno obnoviti moderne mjere za prevladavanje posljedica porasta razine Kaspijskog mora na sustav mjera za prevladavanje posljedica njegova pada, uključujući obnovu mnogih objekata potopljenih u Kaspijskom jezeru od 1978. G.

U drugu skupinu u pogledu opasnosti od posljedica sušne faze klime mogu se uključiti sušna Orenburška regija s vodointenzivnom proizvodnjom, Moskovska regija, koja kombinira napetost u vodoopskrbi i vodointenzivnoj proizvodnji, najsušnija u Rusiji, ali imaju nisko-vodno-intenzivnu proizvodnju Kalmykia, sušni Volgograd Hell, Voronezh, Saratov regije, kao i Bashkiria , Tver, Lenjingrad, Perm, Sverdlovsk i Chelyabinsk regije, čije farme troše puno vode.

U sadašnjim uvjetima najhitniji je razvoj regionalne strategije korištenja vode za južnu i središnju Rusiju. Glavni cilj je poticanje korištenja reciklažne vode uz istovremeno smanjenje izravnog vodozahvata, što podrazumijeva niz mjera za pretvaranje vode u ekonomski značajan resurs za sve gospodarske subjekte, uključujući poljoprivredu i stanovništvo. Sveprisutnost i disperzija korištenja vode čini strategiju centraliziranog upravljanja njezinom distribucijom i potrošnjom neperspektivnom, zbog čega stvarne promjene mogu dati samo svakodnevni poticaji za štednju vode. Zapravo, govorimo o plaćanju za korištenje vode i prioritetnom prijelazu u javnim komunalnim poduzećima i poljoprivredi na jugu Rusije na obračun svih vrsta potrošnje vode.

3. Izvori onečišćenja

3.1. Opće karakteristike izvora onečišćenja

Izvori onečišćenja prepoznaju se kao objekti iz kojih ispuštaju ili na drugi način ulaze u vodna tijela štetne tvari koje pogoršavaju kvalitetu površinskih voda, ograničavaju njihovu upotrebu, a također negativno utječu na stanje dna i obalnih vodnih tijela.

Zaštita vodnih tijela od onečišćenja provodi se reguliranjem djelatnosti stacionarnih i drugih izvora onečišćenja.

Na području Rusije gotovo sva vodena tijela podložna su antropogenom utjecaju. Kvaliteta vode u većini njih ne zadovoljava regulatorne zahtjeve. Dugogodišnjim promatranjem dinamike kvalitete površinskih voda uočena je tendencija povećanja njihova onečišćenja. Svake godine povećava se broj mjesta s visokim razinama onečišćenja vode (više od 10 MPC) i broj slučajeva izrazito visokog onečišćenja vodnih tijela (preko 100 MPC).

Glavni izvori onečišćenja vodnih tijela su poduzeća crne i obojene metalurgije, kemijske i petrokemijske industrije, celuloze i papira te lake industrije.

Mikrobno onečišćenje vode nastaje kao posljedica ulaska patogenih mikroorganizama u vodna tijela. Prisutno je i toplinsko onečišćenje vode kao posljedica dotoka zagrijanih otpadnih voda.

Zagađivači se mogu podijeliti u nekoliko skupina. Na temelju agregatnog stanja razlikuju netopljive, koloidne i topljive nečistoće. Osim toga onečišćenja se dijele na mineralna, organska, bakterijska i biološka.

Stupanj opasnosti od zanošenja pesticida tijekom tretiranja poljoprivrednih površina ovisi o načinu primjene i obliku lijeka. S obradom tla manji je rizik od onečišćenja vodenih tijela. Tijekom tretmana iz zraka, lijek se može prenositi stotinama metara zračnim strujama i taložiti na netretiranim površinama i površini vodenih tijela.

Gotovo svi izvori površinskih voda bili su izloženi štetnom antropogenom onečišćenju posljednjih godina, osobito rijeke kao što su Volga, Don, Sjeverna Dvina, Ufa, Tobol, Tom i druge rijeke Sibira i Dalekog istoka. 70% površinskih i 30% podzemnih voda izgubilo je vrijednost za piće i prešlo u kategorije onečišćenja - "uvjetno čiste" i "prljave". Gotovo 70% stanovništva Ruske Federacije konzumira vodu koja nije u skladu s GOST-om „Voda za piće“.

U posljednjih 10 godina obujam financiranja vodoprivrednih aktivnosti u Rusiji smanjen je 11 puta. Time su se pogoršali uvjeti vodoopskrbe stanovništva.

Procesi degradacije površinskih vodnih tijela povećavaju se zbog ispuštanja kontaminiranih otpadnih voda u njih od strane poduzeća i objekata stambenih i komunalnih usluga, petrokemije, nafte, plina, ugljena, mesa, šumarstva, obrade drva i industrije celuloze i papira, kao i kao što su crna i obojena metalurgija, kanalizacijsko prikupljanje - drenažna voda iz navodnjavanih zemljišta zagađenih otrovnim kemikalijama i pesticidima.

Nastavlja se iscrpljivanje vodnih resursa rijeka pod utjecajem gospodarskih aktivnosti. Mogućnosti nepovratnog povlačenja vode u slivovima Kubana, Dona, Tereka, Urala, Iseta, Miasa i niza drugih rijeka praktički su iscrpljene. Stanje malih rijeka je nepovoljno, posebno u područjima velikih industrijskih centara. Značajne štete malim rijekama nastaju u ruralnim područjima zbog kršenja posebnog režima gospodarske djelatnosti u vodozaštitnim zonama i obalnim zaštitnim pojasevima, što dovodi do onečišćenja rijeka, kao i gubitka tla kao rezultat vodne erozije.

Onečišćenje podzemnih voda koje se koriste za vodoopskrbu je sve veće. U Ruskoj Federaciji identificirano je oko 1200 izvora onečišćenja podzemnih voda, od kojih se 86% nalazi u europskom dijelu. Pogoršanje kakvoće vode zabilježeno je u 76 gradova i mjesta, na 175 vodozahvata. Mnogi podzemni izvori, posebno oni koji opskrbljuju velike gradove u središnjoj, središnjoj crnoj zemlji, sjevernom Kavkazu i drugim regijama, ozbiljno su iscrpljeni, što dokazuje smanjenje razine sanitarne vode, koja na nekim mjestima doseže desetke metara.

Ukupna potrošnja onečišćene vode na vodozahvatima iznosi 5-6% od ukupne količine podzemne vode koja se koristi za opskrbu vodom za kućanstvo i piće.

U Rusiji je otkriveno oko 500 područja gdje su podzemne vode zagađene sulfatima, kloridima, spojevima dušika, bakra, cinka, olova, kadmija i žive, čije su razine desetke puta veće od maksimalno dopuštene koncentracije.

Zbog povećanog onečišćenja izvora vode, tradicionalno korištene tehnologije obrade vode u većini su slučajeva nedovoljno učinkovite. Na učinkovitost obrade vode negativno utječe nedostatak reagensa i niska opremljenost vodnih stanica, automatizacije i upravljačkih uređaja. Situaciju pogoršava činjenica da je 40% unutarnjih površina cjevovoda korodirano i prekriveno hrđom, stoga se tijekom transporta kvaliteta vode dodatno pogoršava.

3.2. Nedostatak kisika kao čimbenik onečišćenja vode

Kao što znate, ciklus vode sastoji se od nekoliko faza: isparavanje, stvaranje oblaka, padalina, otjecanje u potoke i rijeke i ponovno isparavanje. Cijelim svojim putem sama voda je sposobna pročišćavati se od zagađivača koji u nju ulaze - produkata raspadanja organskih tvari, otopljenih plinova i minerala te suspendiranog krutog materijala.

Na mjestima gdje su velike koncentracije ljudi i životinja, prirodna čista voda obično nije dovoljna, pogotovo ako se koristi za prikupljanje otpadnih voda i njihov transport dalje od naseljenih mjesta. Ako u tlo ne uđe mnogo otpadnih voda, organizmi u tlu ih prerađuju, ponovno koriste hranjive tvari, a čista voda curi u susjedne vodotoke. Ali ako kanalizacija dospije izravno u vodu, ona trune, a kisik se troši za njezinu oksidaciju. Stvara se takozvana biokemijska potreba za kisikom (BPK). Što je ta potreba veća, to u vodi ostaje manje kisika za žive mikroorganizme, posebice ribe i alge. Ponekad, zbog nedostatka kisika, sva živa bića umiru. Voda postaje biološki mrtva - u njoj ostaju samo anaerobne bakterije; uspijevaju bez kisika i tijekom života proizvode sumporovodik. Već beživotna voda poprima truli miris i postaje potpuno neprikladna za ljude i životinje. To se također može dogoditi kada u vodi postoji višak tvari kao što su nitrati i fosfati; ulaze u vodu iz poljoprivrednih gnojiva na poljima ili iz otpadnih voda onečišćenih deterdžentima. Ove hranjive tvari potiču rast algi, koje počinju trošiti puno kisika, a kada ga postane nedovoljno, umiru. U prirodnim uvjetima jezero postoji oko 20 tisuća godina prije nego što se zamulji i nestane. godine. Višak hranjivih tvari ubrzava proces starenja, odnosno introfikaciju, te skraćuje životni vijek jezera, čineći ga i neatraktivnim. Kisik je manje topljiv u toploj nego u hladnoj vodi. Neka postrojenja, posebice elektrane, troše ogromne količine vode za hlađenje. Zagrijana voda se ispušta natrag u rijeke i dodatno narušava biološku ravnotežu vodnog sustava. Nizak sadržaj kisika koči razvoj nekih živih vrsta i daje prednost drugima. Ali i ove nove vrste koje vole toplinu jako stradaju čim prestane zagrijavanje vode.

3.3. Čimbenici koji ometaju razvoj vodenih ekosustava

Organski otpad, hranjive tvari i toplina postaju prepreka normalnom razvoju slatkovodnih ekoloških sustava tek kada preopterete te sustave. No posljednjih su godina ekološki sustavi bombardirani ogromnim količinama potpuno stranih tvari od kojih nemaju nikakvu zaštitu. Pesticidi koji se koriste u poljoprivredi, metali i kemikalije iz industrijskih otpadnih voda uspjeli su ući u vodeni prehrambeni lanac, što može imati nepredvidive posljedice. Vrste na početku hranidbenog lanca mogu akumulirati te tvari u opasnim koncentracijama i postati još osjetljivije na druge štetne učinke.

3.4. Otpadne vode

Odvodni sustavi i strukture su jedna od vrsta inženjerske opreme i poboljšanja naseljenih područja, stambenih, javnih i industrijskih zgrada koje pružaju potrebne sanitarne i higijenske uvjete za rad, život i rekreaciju stanovništva. Sustavi za zbrinjavanje i pročišćavanje vode sastoje se od skupa opreme, mreža i struktura namijenjenih za primanje i uklanjanje kućnih industrijskih i atmosferskih otpadnih voda kroz cjevovode, kao i za njihovo pročišćavanje i neutralizaciju prije ispuštanja u rezervoar ili odlaganja.

Objekti odvodnje vode su građevine raznih namjena, kao i novoizgrađeni, postojeći i rekonstruirani gradovi, naselja, industrijska poduzeća, kompleksi sanitarnih odmarališta itd.

Otpadna voda je voda koja se koristi za kućanstvo, industrijske ili druge potrebe i onečišćena različitim nečistoćama koje su promijenile svoj izvorni kemijski sastav i fizikalna svojstva, kao i voda koja otječe s područja naseljenih mjesta i industrijskih poduzeća kao posljedica oborina ili zalijevanja ulica.

Ovisno o podrijetlu vrste i sastavu, otpadne vode se dijele u tri glavne kategorije:

kućanstvo (iz WC-a, tuševa, kuhinja, kupaonica, praonica, kantina, bolnica; dolaze iz stambenih i javnih zgrada, kao i iz kućanskih prostora i industrijskih poduzeća);

industrijske (vode koje se koriste u tehnološkim procesima koje više ne zadovoljavaju uvjete kakvoće; u ovu kategoriju voda ubrajaju se vode ispumpane na površinu zemlje tijekom rudarenja);

atmosferski (kiša i talina; zajedno s atmosferskim vodama uklanja se voda iz uličnog navodnjavanja, fontana i drenaža).

U praksi se koristi i pojam komunalnih otpadnih voda, koje predstavljaju mješavinu kućnih i industrijskih otpadnih voda. Kućne, industrijske i atmosferske otpadne vode ispuštaju se zajedno i odvojeno. Najviše se koriste aluminijski i odvojeni sustavi odvodnje. Kod općeg legiranog sustava, sve tri kategorije otpadnih voda ispuštaju se kroz jednu zajedničku mrežu cijevi i kanala izvan urbanog područja do uređaja za pročišćavanje. Odvojeni sustavi sastoje se od nekoliko mreža cijevi i kanala: jedan od njih odvodi kišnicu i nezagađenu industrijsku otpadnu vodu, a drugi ili nekoliko mreža odvodi kućnu i kontaminiranu industrijsku otpadnu vodu.

Otpadne vode su složene heterogene smjese koje sadrže nečistoće organskog i mineralnog podrijetla, koje su u neotopljenom, koloidnom i otopljenom stanju. Stupanj onečišćenja otpadnih voda ocjenjuje se koncentracijom, tj. masa nečistoća po jedinici volumena mg/l ili g/kub.m. Sastav otpadnih voda se redovito analizira. Provode se sanitarne i kemijske analize radi utvrđivanja vrijednosti KPK (ukupne koncentracije organskih tvari); BPK (koncentracija biološki oksidirajućih organskih spojeva), koncentracija suspendiranih krutina; aktivna reakcija okoline; intenzitet boje; stupanj mineralizacije; koncentracije hranjivih tvari (dušik, fosfor, kalij) itd. Najsloženiji je sastav otpadnih voda industrijskih poduzeća. Na stvaranje industrijske otpadne vode utječe vrsta sirovina koje se prerađuju, proizvodni proces, korišteni reagensi, međuproizvodi i proizvodi, sastav izvorne vode, lokalni uvjeti itd. Razviti racionalnu shemu zbrinjavanja otpadnih voda i procijeniti mogućnost ponovne uporabe otpadnih voda, sastav i način zbrinjavanja otpadnih voda proučavaju se ne samo opći odvod industrijskog poduzeća, već i otpadne vode iz pojedinačnih radionica i aparata.

Uz određivanje glavnih sanitarnih i kemijskih pokazatelja u industrijskim otpadnim vodama, određuju se koncentracije specifičnih komponenti, čiji je sadržaj unaprijed određen tehnološkim propisima proizvodnje i rasponom korištenih tvari. Budući da industrijske otpadne vode predstavljaju najveću opasnost za vodna tijela, razmotrit ćemo ih detaljnije.

Industrijske otpadne vode dijele se u dvije glavne kategorije: onečišćene i nezagađene (uvjetno čiste).

Onečišćene industrijske otpadne vode dijele se u tri skupine.

1. Onečišćeni primarno mineralnim nečistoćama (metalurška industrija, industrija strojarstva, ruda i ugljena; tvornice za proizvodnju kiselina, građevinskih proizvoda i materijala, mineralnih gnojiva itd.)

2. Onečišćeni prvenstveno organskim nečistoćama (poduzeća mesne, riblje, mliječne, prehrambene, celulozno-papirne, mikrobiološke, kemijske industrije; tvornice za proizvodnju gume, plastike itd.)

3. Onečišćeni mineralnim i organskim nečistoćama (poduzeća za proizvodnju nafte, preradu nafte, tekstilnu, laku, farmaceutsku industriju; tvornice za proizvodnju šećera, konzervirane hrane, proizvoda organske sinteze itd.).

Osim navedene 3 skupine onečišćenih industrijskih otpadnih voda, postoji i ispuštanje zagrijane vode u akumulaciju, što je uzrok tzv. toplinskog onečišćenja.

Industrijske otpadne vode mogu varirati u koncentraciji onečišćujućih tvari, stupnju agresivnosti itd. Sastav industrijskih otpadnih voda vrlo je različit, što zahtijeva pažljivo obrazloženje izbora pouzdane i učinkovite metode pročišćavanja u svakom pojedinom slučaju. Dobivanje projektnih parametara i tehnoloških propisa za pročišćavanje otpadnih voda i mulja zahtijeva vrlo dugotrajna znanstvena istraživanja kako u laboratorijskim tako iu poluindustrijskim uvjetima.

Količina industrijskih otpadnih voda određuje se ovisno o produktivnosti poduzeća prema integriranim standardima za potrošnju vode i zbrinjavanje otpadnih voda za različite industrije. Stopa potrošnje vode je razumna količina vode potrebna za proizvodni proces, utvrđena na temelju znanstveno utemeljenih izračuna ili najbolje prakse. Stopa konsolidirane potrošnje vode uključuje svu potrošnju vode u poduzeću. Normativi potrošnje industrijskih otpadnih voda koriste se prilikom projektiranja novoizgrađenih i rekonstrukcija postojećih sustava odvodnje industrijskih poduzeća. Integrirani standardi omogućuju procjenu racionalnosti korištenja vode u bilo kojem operativnom poduzeću.

U pravilu, inženjerske komunikacije industrijskog poduzeća uključuju nekoliko odvodnih mreža. Nekontaminirana zagrijana otpadna voda teče u rashladna postrojenja (bazene za prskanje, rashladni tornjevi, rashladni bazeni) i zatim se vraća u sustav reciklaže vode.

Onečišćena otpadna voda ulazi u uređaje za pročišćavanje, a nakon pročišćavanja dio pročišćene otpadne vode dovodi se u sustav opskrbe reciklažnom vodom u onim radionicama čiji sastav zadovoljava regulatorne zahtjeve.

Učinkovitost korištenja vode u industrijskim poduzećima procjenjuje se pokazateljima kao što su količina korištene reciklirane vode, njezina iskorištenost i postotak njezinih gubitaka. Za industrijska poduzeća sastavlja se vodna bilanca, uključujući troškove za različite vrste gubitaka, ispuštanja i dodavanje kompenzacijskih troškova vode u sustav.

Projektiranje novoizgrađenih i rekonstruiranih sustava odvodnje naselja i industrijskih poduzeća treba se provoditi na temelju propisno odobrenih shema za razvoj i smještaj nacionalnih gospodarskih sektora, industrija i shema za razvoj i smještaj proizvodnih snaga u gospodarskim regijama. . Pri izboru sustava i shema odvodnje treba uzeti u obzir tehničke, ekonomske i sanitarne procjene postojećih mreža i građevina te predvidjeti mogućnost intenziviranja njihovog rada.

Prilikom odabira sustava i sheme odvodnje industrijskih poduzeća potrebno je uzeti u obzir:

1) zahtjeve za kakvoću vode koja se koristi u različitim tehnološkim procesima;

2) količinu, sastav i svojstva otpadnih voda iz pojedinih proizvodnih pogona i poduzeća u cjelini, kao i režime odvođenja voda;

3) mogućnost smanjenja količine onečišćenih industrijskih otpadnih voda racionalizacijom proizvodnih procesa;

4) mogućnost ponovne uporabe industrijskih otpadnih voda u sustavu opskrbe reciklažnom vodom ili za tehnološke potrebe druge proizvodnje, pri čemu je dopuštena uporaba vode slabije kakvoće;

5) izvedivost ekstrakcije i korištenja tvari sadržanih u otpadnim vodama;

6) mogućnost i izvedivost zajedničkog zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda iz nekoliko usko smještenih industrijskih poduzeća, kao i mogućnost cjelovitog rješenja za pročišćavanje otpadnih voda iz industrijskih poduzeća i naseljenih područja;

7) mogućnost korištenja pročišćenih kućnih otpadnih voda u tehnološkom procesu;

8) mogućnost i izvedivost korištenja kućnih i industrijskih otpadnih voda za navodnjavanje poljoprivrednih i industrijskih usjeva;

9) izvedivost lokalnog pročišćavanja otpadnih voda pojedinih radionica poduzeća;

10) sposobnost samopročišćavanja akumulacije, uvjete za ispuštanje otpadnih voda u nju i potreban stupanj njihove pročišćenosti;

11) izvedivost korištenja određene metode čišćenja.

U slučaju alternativnog dizajna sustava odvodnje i postrojenja za pročišćavanje, optimalna opcija se usvaja na temelju tehničkih i ekonomskih pokazatelja.

3.5. Posljedice ulaska otpadnih voda u vodna tijela

Kao rezultat ispuštanja otpadnih voda mijenjaju se fizikalna svojstva vode (povećava se temperatura, smanjuje se prozirnost, pojavljuju se boje, okusi i mirisi); na površini rezervoara pojavljuju se plutajuće tvari, a na dnu se formira sediment; mijenja se kemijski sastav vode (povećava se sadržaj organskih i anorganskih tvari, pojavljuju se otrovne tvari, smanjuje se sadržaj kisika, mijenja se aktivna reakcija okoline itd.); Mijenja se kvalitativni i kvantitativni bakterijski sastav, a javljaju se i patogene bakterije. Zagađena vodna tijela postaju neprikladna za piće, a često i za opskrbu tehničkom vodom; gube svoj ribolovni značaj itd.

Opći uvjeti ispuštanja otpadnih voda bilo koje kategorije u površinska vodna tijela određeni su njihovim nacionalnim gospodarskim značajem i prirodom korištenja voda. Nakon ispuštanja otpadnih voda dopušteno je određeno pogoršanje kakvoće vode u akumulacijama, ali to ne bi trebalo značajno utjecati na njezin životni vijek i mogućnost daljnjeg korištenja akumulacije kao izvora vodoopskrbe, za kulturne i sportske manifestacije ili za ribolovne svrhe.

Praćenje ispunjavanja uvjeta za ispuštanje industrijskih otpadnih voda u vodna tijela provode sanitarno-epidemiološke stanice i slivovi.

Standardi kakvoće vode za vodna tijela za kućanstvo, piće te kulturno i kućanstvo utvrđuju kvalitetu vode za akumulacije prema dvije vrste korištenja vode: prva vrsta uključuje područja akumulacija koje se koriste kao izvorište za centralizirano ili necentralizirano kućanstvo i opskrbu pitkom vodom, kao i za opskrbu vodom poduzeća prehrambene industrije; na drugu vrstu - područja akumulacija koje se koriste za kupanje, sport i rekreaciju stanovništva, kao i one koje se nalaze unutar granica naseljenih područja.

Dodjeljivanje akumulacija jednoj ili drugoj vrsti korištenja vode provode tijela državne sanitarne inspekcije, uzimajući u obzir izglede za korištenje akumulacija.

Norme kakvoće vode za akumulacije navedene u pravilniku odnose se na lokacije koje se nalaze na protočnim akumulacijama 1 km iznad najbliže točke korištenja vode nizvodno, te na neprotočnim akumulacijama i akumulacijama 1 km s obje strane točke korištenja vode.

Velika pozornost posvećuje se sprječavanju i otklanjanju onečišćenja obalnih područja mora. Standardi kakvoće mora koji se moraju osigurati pri ispuštanju otpadnih voda odnose se na područje korištenja voda unutar označenih granica i na mjesta udaljena 300 m bočno od tih granica. Pri korištenju priobalnih područja mora kao recipijenta industrijskih otpadnih voda sadržaj štetnih tvari u moru ne smije prelaziti maksimalno dopuštene koncentracije utvrđene sanitarno-toksikološkim, općim sanitarnim i organoleptičkim graničnim pokazateljima opasnosti. Istovremeno, zahtjevi za ispuštanje otpadnih voda razlikuju se u odnosu na prirodu korištenja vode. More se ne promatra kao izvor opskrbe vodom, već kao ljekoviti, zdravstveni, kulturni i svakodnevni čimbenik.

Onečišćujuće tvari koje ulaze u rijeke, jezera, akumulacije i mora značajno mijenjaju uspostavljeni režim i narušavaju ravnotežno stanje vodenih ekoloških sustava. Kao rezultat procesa transformacije tvari koje zagađuju vodna tijela, a koji se javljaju pod utjecajem prirodnih čimbenika, izvori vode podvrgavaju se potpunoj ili djelomičnoj obnovi svojih izvornih svojstava. U tom slučaju mogu nastati sekundarni produkti raspada kontaminanata koji negativno utječu na kvalitetu vode.

Zbog činjenice da otpadne vode iz industrijskih poduzeća mogu sadržavati specifične zagađivače, njihovo ispuštanje u gradsku odvodnu mrežu ograničeno je nizom zahtjeva. Industrijske otpadne vode ispuštene u odvodnu mrežu ne smiju: ometati rad mreža i građevina; imaju destruktivan učinak na materijal cijevi i elemenata postrojenja za pročišćavanje; sadrže više od 500 mg/l suspendiranih i plutajućih tvari; sadrže tvari koje mogu začepiti mreže ili se taložiti na stijenkama cijevi; sadrže zapaljive nečistoće i otopljene plinovite tvari koje mogu tvoriti eksplozivne smjese; sadrže štetne tvari koje ometaju biološko pročišćavanje otpadnih voda ili ispuštanje u vodno tijelo; imaju temperaturu iznad 40 C. Industrijske otpadne vode koje ne udovoljavaju ovim zahtjevima potrebno je prethodno pročistiti i tek potom ispustiti u gradsku odvodnu mrežu.

4. Mjere za suzbijanje onečišćenja voda

4.1. Prirodno čišćenje vodenih tijela

Zagađena voda se može pročistiti. Pod povoljnim uvjetima, to se događa prirodno kroz prirodni ciklus vode. Ali onečišćeni bazeni (rijeke, jezera, itd.) zahtijevaju puno više vremena za oporavak. Da bi se prirodni sustavi oporavili potrebno je prije svega zaustaviti daljnje istjecanje otpada u rijeke. Industrijske emisije ne samo da začepljuju, već i truju otpadne vode. A učinkovitost skupih uređaja za pročišćavanje takvih voda još nije dovoljno proučena. Unatoč svemu, neka gradska kućanstva i industrijska poduzeća još uvijek radije bacaju otpad u susjedne rijeke i vrlo nevoljko odustaju od toga tek kada voda postane potpuno neupotrebljiva ili čak opasna.

U svom beskrajnom kruženju voda ili hvata i prenosi mnoge otopljene ili suspendirane tvari, ili se od njih čisti. Mnoge nečistoće u vodi prirodne su i dospiju putem kiše ili podzemnih voda. Neki od zagađivača povezanih s ljudskim aktivnostima slijede isti put. Dim, pepeo i industrijski plinovi talože se na tlo zajedno s kišom; kemijski spojevi i otpadne vode dodane u tlo s gnojivima ulaze u rijeke s podzemnom vodom. Dio otpada slijedi umjetno stvorene staze kao što su odvodni jarci i kanalizacijske cijevi. Te su tvari obično otrovnije, ali njihovo je oslobađanje lakše kontrolirati od onih koje se prenose prirodnim ciklusom vode. Globalna potrošnja vode za gospodarske i kućne potrebe iznosi približno 9% ukupnog riječnog toka. Dakle, nije izravna potrošnja vode hidro resursa ono što uzrokuje nedostatak slatke vode u pojedinim regijama zemaljske kugle, već njihovo kvalitativno iscrpljivanje.

4.2. Metode pročišćavanja otpadnih voda

U rijekama i drugim vodenim tijelima odvija se prirodni proces samopročišćavanja vode. Međutim, to ide sporo. Iako su industrijski i kućni ispusti bili mali, same su se rijeke nosile s njima. U našem industrijskom dobu, zbog naglog porasta otpada, vodna tijela se više ne mogu nositi s tako značajnim onečišćenjem. Otpadne vode potrebno je neutralizirati, pročistiti i zbrinuti.

Pročišćavanje otpadnih voda je pročišćavanje otpadnih voda radi uništavanja ili uklanjanja štetnih tvari iz njih. Uklanjanje otpadnih voda od onečišćenja složen je proces. Ona, kao i svaka druga proizvodnja, ima sirovine (otpadne vode) i gotove proizvode (pročišćene vode).

Metode pročišćavanja otpadnih voda mogu se podijeliti na mehaničke, kemijske, fizikalno-kemijske i biološke, a kada se koriste zajedno, metoda pročišćavanja i neutralizacije naziva se kombinirana. Upotreba jedne ili druge metode, u svakom konkretnom slučaju, određena je prirodom onečišćenja i stupnjem štetnosti nečistoća.

4.2.1. Mehanička metoda

Suština mehaničke metode je da se mehaničke nečistoće uklanjaju iz otpadne vode taloženjem i filtracijom. Krupne čestice, ovisno o veličini, hvataju se rešetkama, sitima, pijeskolovima, septičkim jamama, gnojovodima različitih izvedbi, a površinska onečišćenja - hvatačima ulja, benzinskih ulja, taložnicama itd. Mehanička obrada omogućuje odvojiti do 60-75% netopivih nečistoća iz kućnih otpadnih voda, a iz industrijskih otpadnih voda - do 95%, od kojih se mnoge, kao vrijedne nečistoće, koriste u proizvodnji.

4.2.2. Kemijska metoda

Kemijska metoda uključuje dodavanje različitih kemijskih reagensa u otpadnu vodu, koji reagiraju sa zagađivačima i talože ih u obliku netopljivih sedimenata. Kemijskim čišćenjem postiže se smanjenje netopivih nečistoća do 95%, a topivih nečistoća do 25%.

4.2.3. Fizikalno-kemijska metoda

Fizikalno-kemijskom metodom pročišćavanja iz otpadnih voda uklanjaju se fino raspršene i otopljene anorganske nečistoće te uništavaju organske i slabo oksidirane tvari, a od fizikalno-kemijskih metoda najčešće se koriste koagulacija, oksidacija, sorpcija, ekstrakcija i dr. Elektroliza se također široko koristi. Uključuje razgradnju organske tvari u otpadnoj vodi i izdvajanje metala, kiselina i drugih anorganskih tvari. Elektrolitičko pročišćavanje provodi se u posebnim uređajima – elektrolizerima. Pročišćavanje otpadnih voda elektrolizom učinkovito je u postrojenjima olova i bakra, u proizvodnji boja i lakova i nekim drugim područjima industrije.

Kontaminirane otpadne vode također se pročišćavaju ultrazvukom, ozonom, smolama za ionsku izmjenu i visokim tlakom; dokazano je pročišćavanje kloriranjem.

4.2.4. Biološka metoda

Među metodama pročišćavanja otpadnih voda veliku ulogu treba imati biološka metoda, koja se temelji na korištenju zakona biokemijskog i fiziološkog samopročišćavanja rijeka i drugih vodenih tijela. Postoji nekoliko vrsta uređaja za biološko pročišćavanje otpadnih voda: biofilteri, biološki bazeni i aeracijski spremnici.

U biofilterima se otpadna voda propušta kroz sloj grubog materijala presvučen tankim bakterijskim filmom. Zahvaljujući ovom filmu intenzivno se odvijaju procesi biološke oksidacije. Upravo on služi kao aktivna tvar u biofilterima. U biološkim ribnjacima svi organizmi koji nastanjuju ribnjak sudjeluju u pročišćavanju otpadnih voda. Aerotankovi su ogromni spremnici izrađeni od armiranog betona. Ovdje je princip čišćenja aktivni mulj iz bakterija i mikroskopskih životinja. Sva ova živa bića brzo se razvijaju u aeracijskim spremnicima, što je omogućeno organskim tvarima u otpadnoj vodi i viškom kisika koji ulazi u strukturu kroz protok dovedenog zraka. Bakterije se lijepe u ljuskice i luče enzime koji mineraliziraju organske kontaminante. Mulj s pahuljicama brzo se taloži, odvajajući se od pročišćene vode. Trepetljikaši, bičaši, amebe, rotiferi i druge sitne životinje, proždirući bakterije (ne lijepeći se u ljuskice) pomlađuju bakterijsku masu mulja.

Otpadne vode se prije biološke obrade podvrgavaju mehaničkoj obradi, a nakon toga, radi uklanjanja patogenih bakterija, kemijskoj obradi, kloriranju tekućim klorom ili izbjeljivačem. Za dezinfekciju se koriste i druge fizikalne i kemijske tehnike (ultrazvuk, elektroliza, ozonizacija i dr.).

Biološka metoda daje odlične rezultate kod pročišćavanja komunalnih otpadnih voda. Također se koristi za čišćenje otpada iz rafiniranja nafte, industrije celuloze i papira te proizvodnje umjetnih vlakana.

4.3. Proizvodnja bez odvoda

Tempo razvoja industrije danas je toliki da je jednokratno korištenje zaliha pitke vode za proizvodne potrebe nedopustiv luksuz.

Stoga su znanstvenici zaokupljeni razvojem novih tehnologija bez odvoda, koje će gotovo u potpunosti riješiti problem zaštite vodnih tijela od onečišćenja. No, za razvoj i implementaciju bezotpadnih tehnologija trebat će neko vrijeme, pravi prijelaz svih proizvodnih procesa na bezotpadne tehnologije još je daleko. Kako bi se u potpunosti ubrzalo stvaranje i implementacija principa i elemenata bezotpadne tehnologije budućnosti u nacionalnu gospodarsku praksu, potrebno je riješiti problem zatvorenog ciklusa vodoopskrbe industrijskih poduzeća. U prvim fazama potrebno je uvesti tehnologiju vodoopskrbe s minimalnom potrošnjom i ispuštanjem svježe vode, kao i ubrzanu izgradnju postrojenja za pročišćavanje.

Prilikom izgradnje novih poduzeća, ponekad se četvrtina ili više kapitalnih ulaganja troši na taložnike, perlatore i filtere. Njih je, naravno, potrebno izgraditi, ali radikalno rješenje je radikalna promjena sustava korištenja vode. Moramo prestati gledati na rijeke i akumulacije kao na sakupljače smeća i prebaciti industriju na tehnologiju zatvorene petlje.

Zatvorenom tehnologijom poduzeće vraća iskorištenu i pročišćenu vodu natrag u optok, a samo nadoknađuje gubitke iz vanjskih izvora.

U mnogim gospodarskim granama sve donedavno otpadne vode nisu bile diferencirane, spajane su u zajednički tok, a nisu izgrađeni lokalni pročistači za zbrinjavanje otpada. Trenutno su brojne industrije već razvile i djelomično implementirale sheme zatvorene cirkulacije vode s lokalnim tretmanom, što će značajno smanjiti specifične standarde potrošnje vode.

4.4. Praćenje vodnih tijela

Dana 14. ožujka 1997. Vlada Ruske Federacije odobrila je "Pravilnik o uvođenju državnog nadzora vodnih tijela."

Federalna služba za hidrometeorologiju i praćenje okoliša prati onečišćenje kopnenih površinskih voda. Sanitarna i epidemiološka služba Ruske Federacije odgovorna je za sanitarnu zaštitu vodnih tijela. U poduzećima postoji mreža sanitarnih laboratorija za proučavanje sastava otpadnih voda i kakvoće vode u akumulacijama.

Treba napomenuti da tradicionalne metode promatranja i kontrole imaju jedan temeljni nedostatak - nisu operativne i, osim toga, karakteriziraju sastav onečišćenja u prirodnim objektima okoliša samo u vrijeme uzorkovanja. Može se samo nagađati što se događa s vodnim tijelom u razdobljima između uzorkovanja. Osim toga, laboratorijske pretrage oduzimaju dosta vremena (uključujući i ono što je potrebno za dostavu uzorka s mjesta promatranja). Ove metode su posebno neučinkovite u ekstremnim situacijama, u slučajevima nesreća.

Bez sumnje, kontrola kvalitete vode koja se provodi pomoću automatskih uređaja je učinkovitija. Električni senzori kontinuirano mjere koncentracije onečišćenja kako bi se olakšalo brzo donošenje odluka u slučaju negativnih utjecaja na vodoopskrbu.

Zaključak

Racionalno korištenje vodnih resursa trenutno je iznimno hitan problem. To je, prije svega, zaštita vodenih prostora od onečišćenja, a kako je industrijski otpad na prvom mjestu po količini i šteti koju uzrokuje, prije svega je potrebno riješiti problem njegovog odlaganja u rijeke. Posebice je potrebno ograničiti ispuštanje u vodna tijela, kao i poboljšati tehnologiju proizvodnje, pročišćavanja i zbrinjavanja. Drugi važan aspekt je prikupljanje naknada za ispuštanje otpadnih voda i onečišćujućih tvari te prijenos prikupljenih sredstava u razvoj novih bezotpadnih tehnologija i postrojenja za pročišćavanje. Potrebno je smanjiti visinu plaćanja za onečišćenje okoliša poduzećima s minimalnim emisijama i ispuštanjima, koja će u budućnosti služiti kao prioritet za održavanje minimalnog ispuštanja ili njegovo smanjenje. Očigledno, načini rješavanja problema onečišćenja vode u Rusiji leže prvenstveno u razvoju razvijenog zakonodavnog okvira koji bi omogućio stvarnu zaštitu okoliša od štetnih antropogenih utjecaja, kao i pronalaženje načina za provedbu ovih zakona u praksi (što , u uvjetima ruske stvarnosti, vjerojatno će naići na značajne poteškoće).

Bibliografija

1. Yu. V. Novikov “Ekologija, okoliš i ljudi.” Moskva 1998

2. I. R. Golubev, Yu. V. Novikov “Okoliš i njegova zaštita.”

3. T. A. Khorunzhaya “Metode za procjenu opasnosti za okoliš.” 1998. godine

4. Nikitin D.P., Novikov Yu.V. "Okoliš i čovjek". – M.: 1986.

5. Radzevich N.N., Pashkang K.V. "Zaštita i preobrazba prirode." – M.:

Prosvjeta, 1986.

6. Alferova A.A., Nechaev A.P. “Zatvoreni vodoprivredni sustavi industrijskih poduzeća, kompleksa i okruga.” – M.: Strojizdat, 1987.

7. “Metode za zaštitu kopnenih voda od onečišćenja i iscrpljivanja” / Ed. I.K. Gavich. – M.: Agropromizdat, 1985.

8. “Zaštita prirodnog okoliša” / ur. G.V. Duganova. – K.: Škola Vyshcha, 1990.

9. Zhukov A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D. “Metode za obradu industrijskih otpadnih voda” M.: Stroyizdat, 1999.

Godine 1987. stanovništvo našeg planeta premašilo je 5 milijardi ljudi, od kojih je više od polovice konzumiralo vodu gotovo 10 puta manje od prosječne količine koju je potrošila po osobi u svijetu. Istodobno, zagađenje otpadnih voda ubrzano raste, što sa sobom nosi epidemije sa strašnim posljedicama. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), 25 tisuća ljudi umire svaki dan od konzumacije zagađene vode, a broj godišnjih žrtava loše vode je oko 9 milijuna ljudi (ukupno oko 500 milijuna ljudi na Zemlji godišnje pati od bolesti povezanih s uz onečišćenje vode).Ljudski). Ako svjetska populacija dosegne sadašnju prosječnu razinu potrošnje vode, onečišćenje će se udvostručiti, a može se pretpostaviti da će se značajno povećati broj bolesti i smrti od zagađene vode.

U zoru ljudske civilizacije, onečišćenje vode uglavnom je sadržavalo otpadne proizvode ljudi i drugih živih organizama. Oni nisu predstavljali značajnu opasnost koja bi mogla napraviti bilo kakve zamjetne promjene u prirodnim biokemijskim procesima u prirodi. Prirodne vode lako su se nosile s takvim onečišćenjem, čemu su pridonijeli kisik i vodeni organizmi sadržani u vodi. Međutim, prirodna sposobnost samopročišćavanja, naravno, ima svoje granice, kada se naruši, izvanredna sposobnost samopročišćavanja prvo slabi, gubi aktivnost, a zatim potpuno nestaje.

Nakon početka industrijske revolucije XVIII - ranog. XIX stoljeća, u razdoblju prijelaza od manufakture do tvorničke proizvodnje strojeva i brzog rasta gradova, naglo se povećalo ispuštanje zagađenih otpadnih voda u prirodne rezervoare. Kada voda koja nije pročišćena od otpadnih tvari uđe u vodoopskrbni sustav, uzrokuje česta izbijanja epidemija.

Razmjeri katastrofa uzrokovanih onečišćenjem vodenih tijela mogu se ilustrirati izbijanjem epidemija u Indiji (1940.-1950.) uzrokovanih fekalnim infekcijama, koje su dovele do masovnih zaraznih bolesti sa smrtnim ishodom samo od gastrointestinalnih bolesti kod 27.430.000 ljudi.

Unatoč činjenici da je postala očigledna potreba za pročišćavanjem vode prije nego što se isporuči u opskrbu pitkom vodom, ovaj zahtjev još uvijek nije svugdje ispunjen. Tijekom proteklih desetljeća industrijalizirane zemlje počele su proizvoditi tolike količine raznih tvari (zagađivača vode) da postrojenja za pročišćavanje vode ne omogućuju potrebno pročišćavanje vode za piće. Prema američkoj Nacionalnoj udruzi za zaštitu prirode, oko 26 milijuna Amerikanaca pije vodu s patogenim bakterijama, 10 milijuna s radioaktivnim tvarima, 7 milijuna s pesticidima i olovom. I u mnogim drugim zemljama onečišćenje vode premašuje ne samo maksimalne dopuštene koncentracije koje je sam čovjek utvrdio, nego je i u suprotnosti s osnovnim zdravim razumom koji poziva na očuvanje svega živog – za opstanak.

Posljednjih desetljeća posebno je napredovalo onečišćenje hidrosfere i svih njezinih sastavnica – oceana, mora, rijeka, bara, močvara, podzemnih voda. Glavni izvor onečišćenja je antropogeni otpad: kućne i industrijske otpadne vode, nafta, radioaktivne tvari. Količina ovih i mnogih drugih onečišćenja hidrosfere nastavlja katastrofalno rasti. Opasno onečišćenje naftom i radioaktivnim tvarima već pokriva golema područja Svjetskog oceana.

Zbog naglo povećanog opsega ljudske industrijske aktivnosti, ogromna količina suspendiranih i otopljenih tvari, uglavnom anorganskih, organskih, bakterijskih i bioloških, ulazi u prirodna vodna tijela. Izvorom onečišćenja smatra se objekt koji unosi onečišćujuće tvari, mikroorganizme i toplinu u površinske ili podzemne vode. U većini slučajeva uzrok onečišćenja vodnih bazena je ispuštanje nepročišćenih ili djelomično pročišćenih otpadnih voda u vodna tijela nakon njihove uporabe u industrijskim i kućanskim ljudskim djelatnostima.

Raznolikost industrijskih i komunalnih otpadnih voda otežava njihovu klasifikaciju. Na temelju sadržaja onečišćujućih tvari vodna tijela se dijele u tri skupine: ona koja sadrže anorganski, organski, bakterijski I biološke tvari.

Prva skupina uključuje mineralne nečistoće koje sadrže čestice pijeska, gline, mineralne soli, kiseline, lužine, spojeve sumpora i ione teških metala. To uključuje vode tvornica sumporne kiseline, sode i dušičnih gnojiva, rudnika i rudnika, tvornica za preradu ruda olova, cinka, nikla i drugih industrija, čije otpadne vode negativno utječu na prirodnu vodu, značajno pogoršavajući njezina prirodna svojstva - okus, miris , boja, prozirnost, pH.

Drugu skupinu onečišćenja čine organske tvari, među kojima su i otrovne. Takva otpadna voda obično ulazi u vodena tijela iz rafinerija nafte i petrokemijskih postrojenja, poduzeća za sintetičku gumu i organsku sintezu, koksa, plinskog škriljevca, feromangana i drugih poduzeća. Ove otpadne vode sadrže fenole, smole, sumporovodik, amonijak, ketone, naftenske kiseline i naftni otpad koji su opasni za vegetaciju i žive organizme vodenih tijela.

Treća skupina onečišćenja su otpadne vode iz kućanstava, ispusti iz poduzeća medicinske i prehrambene industrije; Ovo također treba uključiti otpadne vode iz nekih industrijskih poduzeća - klaonica, kožara, biotvornica, tvornica za preradu vune i krzna itd.

Otpadne vode prema izvoru onečišćenja dijele se na industrijske, poljoprivredne, kućanske i atmosferske. Industrijske otpadne vode posljedica su proizvodnje različitih sektora nacionalnog gospodarstva, među kojima su najveći potrošači vode crna i obojena metalurgija, kemijska, petrokemijska, šumsko-kemijska i naftnoprerađivačka industrija.

Poljoprivredno onečišćenje vodenih tijela uzrokovano je upotrebom pesticida za suzbijanje štetnika i bolesti biljaka i korova. Ove kemikalije ispiraju velika područja i neizbježno završavaju u vodenim tijelima. Osim toga, velike količine onečišćenja ulaze u vodena tijela od uzgoja stoke.

Kućne otpadne vode povezane su sa životom gradova i mjesta. To su uglavnom kućne otpadne vode koje sadrže fekalije i mikroorganizme, uključujući i one patogene.

Atmosferske vode sadrže zagađivače industrijskog podrijetla koji dospijevaju u zrak i potom se zarobljavaju kondenzacijom atmosferske vlage, kao i isparavanjem iz vodenog otjecanja koje ispire gradske ulice i industrijska poduzeća.

Već je rečeno da se onečišćenje ribnjaka, rijeka, jezera, mora i oceana naglo povećava svake godine, stoga je potrebno detaljnije se zadržati na navedenim izvorima onečišćenja.

Glavni izvori onečišćenja prirodnih voda su otpadne vode iz industrijskih i komunalnih poduzeća. Među prvima su industrijski otpad od razvoja ruda i drugih minerala, drvni otpad od prerade i nabave šumskog materijala, primarne prerade lana i drugih usjeva, ispusti iz vodnog i željezničkog prometa. Osim toga, među industrijskim otpadnim vodama, otpadne vode iz poduzeća lake industrije, posebice industrije tekstila, kože i krzna, posebno su važne u zagađivanju vodnih tijela površinski aktivnim tvarima (tenzidi) i sintetičkim deterdžentima (SDS). Ovdje se koriste kao deterdženti za čišćenje vune, pamučne pređe, za bojanje, bijeljenje i tiskanje tkanina ili, na primjer, za odmašćivanje sirove kože pri njenom štavljenju. U drugim industrijama tenzidi su potrebni u raznim "mokrim" tehnologijama, kao što je koncentracija ruda flotacijom, odvajanje kemijskih proizvoda.

Drugi veliki zagađivač izvora vode površinski aktivnim tvarima je naftna industrija, koja uvelike koristi te sintetske tvari u svojim tehnološkim procesima. Stoga su tenzidi potrebni za poboljšanje tehnologije bušenja naftnih i plinskih bušotina, za borbu protiv naslaga parafina i korozije opreme.

Ispuštanje SMS-a u prirodne vodene površine, čak iu malim količinama, dovodi do stvaranja pjene, a također daje vodi neugodan specifičan miris. Sintetski deterdženti imaju depresivan učinak na biokemijske procese, a njihova koncentracija u vodi od oko 1 mg/l dovodi do smrti malog planktona, kada se poveća na 3 mg/l - smrt dafnije, a do 5 mg/l - uginuće ribe.

Industrijska poduzeća i poduzeća za proizvodnju plina jako zagađuju otpadne vode mineralima, anorganskim tvarima, solima i kiselinama. Emisije često sadrže metalne soli, same metale i njihove okside, razne kiseline i spojeve cijanida, koji, kada utječu na ljudski organizam, mogu izazvati trovanje, a pri određenoj toksičnoj dozi dovesti do teškog trovanja s kompleksom karakterističnih patoloških promjena u tijelu. . Vodeni organizmi nakupljaju otrovne tvari koje se sporo eliminiraju i gotovo nikada ne neutraliziraju (DDT, živa, olovo). Mnoge od ovih tvari imaju sposobnost postojati u vodi dugi niz godina i predstavljaju rizik od trovanja za ljude.

Međunarodne statistike pokazuju da „toksičnu situaciju“ koja se razvila u ekonomski razvijenim zemljama karakterizira stalni porast broja općih otrovanja, među kojima su na prvom mjestu po učestalosti kućna i slučajna trovanja, tzv. suicidalna ili namjerna trovanja. na drugom mjestu, te profesionalna trovanja povezana s industrijskim bolestima i ozljedama.

Posebno mjesto među objektima koji zagađuju hidrosferu zauzima kemijska industrija sa svim srodnim industrijama u industrijaliziranim zemljama. Brz razvoj kemijske industrije odražava vidljive, globalne probleme njezina razvoja. Među zemljama svijeta s moćnom kemijskom industrijom u prvom redu su SAD, Rusija, Velika Britanija, Njemačka, Francuska i Japan. SAD proizvodi oko 30% svih svjetskih kemijskih proizvoda, prosječna godišnja stopa rasta u 60-ima. bio je 7% , početkom 70-ih rast kemijskih proizvoda se smanjio i tek 80-ih. oporavio se. Jedna od najvećih kemijskih sila - Japan - 60-ih godina prošlog stoljeća. imala godišnji porast kemijske proizvodnje od 13-19%, a sada ova otočna država proizvodi 8-10% svjetske kemijske proizvodnje.

Udio zemalja u razvoju u svjetskoj kemiji početkom 80-ih. porastao na 9%. U doglednoj budućnosti možemo očekivati da će sve više zemalja sudjelovati u globalnoj kemijskoj proizvodnji. Dobro poznata krilatica “živite bolje zahvaljujući kemiji” izazvala je pažnju i podržava se diljem svijeta, ne samo u industrijaliziranim zemljama. U međuvremenu, teorija i praksa zaštite okoliša, uključujući i zaštitu vodnih resursa hidrosfere od nekontroliranog onečišćenja u trećem tisućljeću, uvelike zaostaje za naglim porastom kemijske proizvodnje.

Složeni problemi zaštite prirodnih vodnih tijela od onečišćenja povezani su s industrijskim otpadnim vodama petrokemijskih i kemijskih poduzeća. Fenoli, koji su posebno opasni za vodna tijela, sve se više pojavljuju u otpadnim vodama poduzeća iz ovih djelatnosti. Kad jednom uđe u tijelo vode, fenol prekriva površinu vode fluorescentnim filmom, narušavajući prirodne biološke procese i ravnotežu ekosustava. Ako u vodi ima fenola, proces biološkog pročišćavanja akumulacije naglo se usporava, kada njegov sadržaj prelazi 0,001 mg/l, voda dobiva neugodan okus i specifičan miris karbolne kiseline, kod 0,01-0,1 mg/l , riblje meso poprima neugodan okus i miris, a kada U visokim koncentracijama riba je potpuno nejestiva. Osobito veliku količinu fenola sadrže otpadne vode iz koksara koje tijekom dana ispuštaju do 4-10 tona fenola u vodena tijela.

Među industrijskim proizvodima koji zagađuju vodna tijela otrovnim tvarima opasnim za mnoge vodene organizme, rašireni su ugljikovodici - nafta, loživo ulje, benzin, kerozin itd. Kada uđu u vodeno tijelo s otpadnom vodom, daju vodi neugodan miris. , promijeniti boju, prekriti površinu vode filmom, a miješanje sa sintetičkim deterdžentima - gusta pjena. To oštro remeti prirodni proces izmjene plinova s atmosferom i, u konačnici, dovodi do značajnog smanjenja sadržaja kisika u vodi i, kao rezultat, smrti života u rezervoaru.

Motorni benzin i dizelsko gorivo čak iu niskim koncentracijama - 0,01 mg/l - čine vodu neispravnom za piće, točnije 1 mg ovih tvari pri ulasku u rezervoar čini neispravnom 10 litara vode.

Naftni proizvodi koji ulaze u rezervoar stvaraju film koji pluta na površini vode, kao i mješavinu čestica smole u emulgiranom i otopljenom obliku. Utvrđeno je da se samo jedna kap nafte raširi po površini u film površine oko 25 m2, a jedna tona nafte prekriva više od 500 hektara površine ležišta, što onemogućuje izmjenu plinova, uključujući apsorpcija kisika vodom. Nedostatak prozračivanja, koji stvara nedostatak kisika, inhibira mnoge vodene organizme i može biti štetan za život vodenih tijela.

Otopljeni i emulgirani naftni proizvodi uzrokuju veliku štetu mnogim vodenim bakterijama. Pri koncentraciji sumpornog ulja i njegovih produkata u vodi većoj od 0,2 mg/l dolazi do uginuća riblje mlađi, pri 1,4 mg/l - bentosa i 16 mg/l - pomora ribe. Procesi samopročišćavanja vode od fenola i naftnih derivata odvijaju se vrlo sporo, a ta se onečišćenja (njihovi tragovi) otkrivaju na udaljenosti do 100 km od mjesta ispuštanja.

Kućne otpadne vode koje sa sobom nose ljudski fiziološki otpad, vodu iz kuhinja, kantina, mehaniziranih praonica rublja, bolnica, kupališta, vodu iz kućanstava koja nastaje prilikom pranja prostorija, garaža itd., kao što je gore navedeno, također zagađuju vodna tijela. U ovim vodama organska tvar čini oko 60%, ostatak, oko 40% je mineralna. Organske tvari u procesu razgradnje u prirodnim vodama zahtijevaju puno kisika, a nedostatak potonjeg dovodi do smrti mnogih vodenih organizama i poremećaja ekosustava.

Značajka komunalnih otpadnih voda je njihova bakterijska kontaminacija, pri čemu 1 mm 3 vode može sadržavati desetke milijuna patogenih bakterija. Prirodne vode onečišćene takvim ispustima potpuno su nepogodne za vodoopskrbu stanovništva. Sadrži bakterije i viruse, uzročnike opasnih bolesti koje pridonose izbijanju raznih zaraznih bolesti, kao što su kolera, dizenterija, zaušnjaci, zarazni virusni hepatitis, tularemija i dr.

S otpadnom vodom iz kućanstva sintetski deterdženti također mogu dospjeti u prirodne vodene površine. Tako otpadne vode velikih mehaniziranih praonica sadrže površinski aktivne tvari od 200 mg/l i više. Potrošnja površinski aktivnih tvari po stanovniku je 3,5 g dnevno. Uz potrošnju vode u rasponu od 150-350 litara po osobi dnevno, prosječna izračunata koncentracija površinski aktivnih tvari u komunalnim otpadnim vodama iznosi 7,1-20 mg/l. No, osim površinski aktivnih tvari, otpadna voda sadrži razne sastojke sintetskih deterdženata, među kojima prevladavaju natrijev tripodifosfat, natrijev pepeo, natrijev silikat, optička izbjeljivača, alkilamidi, natrijev sulfat, parfemi i druge tvari. Određenu važnost imaju i oborinske odvodnje; tijekom dugotrajnih kiša njihov volumen može premašiti kućni otpad, a onečišćenje površine industrijskih postrojenja, krhotina i kemijskog otpada značajno će povećati onečišćenje vodenih tijela.

Toplinsko onečišćenje uglavnom je povezano s odvodnjom vode i rashladnih tekućina u industrijskim procesima, kao i sustavima proizvođača i potrošača energije u prirodne rezervoare. Dotok termalnih voda, primjerice iz nuklearnih elektrana i metalurških postrojenja, dovodi do temperaturne razlike u rezervoarima do 30°C, što smanjuje sadržaj kisika u vodi, otežava normalnu izmjenu plinova, potiče bujanje algi, povećava toksičnost otrovnih tvari, narušavajući biološku ravnotežu.

Poljoprivreda sve više postaje opasan izvor onečišćenja voda, a ta je opasnost svake godine sve veća. Voda s poljoprivrednih polja može sadržavati sintetičke deterdžente, razne kemijske spojeve za suzbijanje štetnih insekata, korova i gljivica. Karakteristično je da je tijekom dva desetljeća proizvodnja i uporaba mineralnih gnojiva i sredstava za zaštitu bilja u našoj zemlji povećana više od 18 puta. Razumljivo je ovo povećanje broja pesticida namijenjenih ubijanju insekata i korova i promicanju povećanja prinosa usjeva. Doista, korištenje pesticida (insekticida, herbicida, fungicida), kemikalija koje imaju toksična svojstva prema određenim živim organizmima, posljednjih je desetljeća omogućilo ne samo povećanje poljoprivredne proizvodnje, već i sprječavanje bolesti opasnih po ljude poput malarije i tifus Međutim, kada dospiju u prirodne vode (ako se nepravilno koriste) u značajnim dozama, pesticidi, osobito organoklorni (DDT i toksičniji - dieldrin i endrin), ne podliježu biološkoj razgradnji više mjeseci, nakupljaju se u živim organizmi planktona i riba, prolazeći hranidbenim lancem u ljudsko tijelo.

Kemijska industrija proizvodi mnoge nove tvari s nepoznatim ili samo djelomično poznatim biološkim i toksikološkim svojstvima. Među takvim tvarima, široka uporaba u 50-60-ima. dobio pesticid DDT, koji je potom uspješno korišten u borbi protiv malarije i za povećanje prinosa usjeva. Međutim, već početkom 60-ih. Znanstvenici i praktičari počeli su izražavati zabrinutost zbog posljedica korištenja bioodrživih pesticida, a neki su se izjasnili protiv prekomjerne upotrebe DDT-a. Tako je R. Carson, znanstvenik iz područja biologije mora, u knjizi “Tiho proljeće” napisao da su industrijalci i vlasnici velikih industrijskih udruženja zainteresirani samo za brzu zaradu i ne uzimaju u obzir ekološke posljedice korištenja pesticida. Sljedećih godina istraživanja stručnjaka kod nas i inozemstva potvrdila su opravdanost osude ovakvog prekomjernog korištenja opasnih pesticida.

Sada je definitivno utvrđeno da je DDT (kao i živa) posebno opasna otrovna kemikalija koja ima svojstvo akumulacije, tj. nakupljanje u tkivima životinja i ljudi. Doista, organoklorni spojevi DDT-a ostaju učinkoviti 10-25 godina. Nije slučajnost da je ova opasna tvar pronađena u trupovima sjevernih životinja i ptica močvarica. Također je poznato da DDT, kada hranidbenim lancem uđe u tijelo životinja i ljudi, uzrokuje genetske promjene i rak. Stoga se DDT trenutno ne koristi ovdje iu mnogim zemljama u inozemstvu.

Posljednjih godina pojavio se iznimno opasan zagađivač vode – dioksid. U najmanjim dozama ova posebna otrovna kemikalija ulaskom u ljudski organizam uzrokuje teška oboljenja koja pogađaju hematopoetski, imunološki i živčani sustav. Čak iu zanemarivim dozama otrov djeluje kancerogeno i mutageno.

Kada dioksid uđe u tijelo trudnice, on ima štetan učinak na novo tijelo, uništavajući ga. Bolesti i deformiteti ljudi uzrokovani otrovom nasljeđuju se. Jetra otrovana dioksidom, kao rezultat mutacija pod utjecajem otrova, počinje proizvoditi tvari koje su otrovne za tijelo.

Za podmuklu otrovnu tvar dioksid široki krugovi javnosti doznali su tijekom Vijetnamskog rata, kada su Amerikanci iz zrakoplova raspršili oko 200 kg te tvari. Rezultat je desetljećima duga tragedija za vijetnamske i bivše američke vojnike.

U poljoprivredi je veliki izvor onečišćenja - stočarstvo, koje stvara velike količine organskih onečišćivača (gnoj, stelja, urea) koji u konačnici završavaju u prirodnim vodama. Otpadne vode koje sadrže organske tvari sadrže puno hranjivih tvari, uključujući dušik i fosfor. Time se potiče razmnožavanje fitoplanktona (smeđe i modrozelene alge), kao i viših vodenih biljaka. Brzi rast broja potrošača kisika s vremenom dovodi do nedostatka potonjeg. U vodi se počinju razvijati anaerobni procesi koji dovode do autotrofizacije, tj. povećanje biološke produktivnosti vodenih tijela kao rezultat koncentracije velikog broja hranjivih tvari u vodi.

Najopasniji zagađivači Svjetskog oceana, kao i za ljude i sva živa bića na planeti, su od druge polovice dvadesetog stoljeća. postati radioaktivan. Godine 1954., u Tihom oceanu, nakon eksplozije hidrogenske bombe koju su proizvele Sjedinjene Države, ogromno vodeno područje od 25.600 km 2 dobilo je smrtonosnu radijaciju. Oceanske struje doprinijele su povećanju područja infekcije tijekom nekoliko mjeseci na 2,5 milijuna km 2.

Biljke i biološki objekti nakupljaju radioaktivne tvari, koje se zatim prenose na druge organizme duž hranidbenog lanca. Kumulacija, tj. akumulacija radioaktivnih tvari događa se tako aktivno da radioaktivnost nekih planktonskih organizama može biti 1000 puta veća od radioaktivnosti vode, a za neke vrste riba - do 50 tisuća puta. Ove infekcije mogu proširiti svoje granice na neočekivane načine. Životinje zaražene radioaktivnim tvarima prenose kontaminaciju na velike udaljenosti od izvora zračenja (primjerice, ptice koje lete daleko, ribe koje plivaju na velike udaljenosti itd.).

Stupanj i oblik radioaktivnog oštećenja bioloških organizama koji žive u vodi uglavnom ovisi o količini apsorbirane energije zračenja. Karakteristike apsorbiranih doza i stupanj opasnosti ovisno o tim dozama naširoko su prikazani u postojećoj literaturi.

Moskovski sporazum o zabrani testiranja nuklearnog oružja u atmosferi, svemiru i pod vodom (1963.) zaustavio je golemu radioaktivnu kontaminaciju oceana i mora. U međuvremenu se nastavlja zakopavanje radioaktivnog otpada u dubinama oceana, zbog čega se problem onečišćenja još više zaoštrava. Kontejneri s radioaktivnim otpadom, uništeni agresivnim oceanskim okolišem, postaju izvori kontaminacije. Tako je u Irskom moru plankton, alge, ribe i sve živo u vodi kontaminirano radioaktivnim tvarima upravo zbog uništavanja zakopanih kontejnera.

Radioaktivna kontaminacija povezana s nesrećom u nuklearnoj elektrani Černobil dovela je do značajnih i tužnih posljedica i o njoj će se raspravljati u nastavku u odjeljku "Kontaminacija hidrosfere kroz atmosferu".

Problem antropogenog onečišćenja Svjetskog oceana, kako je postalo očito, za svoje globalno rješavanje zahtijeva centralizirano upravljanje aktivnostima država u korištenju mora i oceanskih voda. Tom problemu bila je posvećena XIX međunarodna konferencija “Mir na morima”, održana u Lisabonu 1991. Te su konferencije započele 1970., kada su, kao u skladu s enciklikom pape Ivana XXIII., “Mir na zemlji”, objavljenom u god. 1962. započeo je pokret Mir na morima, koji je vodila profesorica Elisabeth Mann-Borgese, kći pisca Thomasa Manna (sjedište na Malti). Konferencija je posebno skrenula pozornost na potrebu izgradnje nove univerzalne strukture unutar UN-a za zaštitu Svjetskog oceana, njegovih resursa, mirno rješavanje međudržavnih sporova itd. Takva struktura mogla bi postati model za globalno, regionalno i nacionalno upravljanje ljudskim aktivnostima u morima u sadašnjem i nadolazećem tisućljeću.

Najsitnije čestice žive, pretvarajući je u svojim organizmima u metil živu, koja zatim ide duž hranidbenog lanca - "bakterije - plankton - mekušci - predatori vodenih tijela, itd." na kraju završava u ljudskoj prehrani.

Prethodno

Zagađivač predstavlja opasnost za žive organizme poput biljaka ili životinja. Zagađivači mogu biti rezultat ljudske aktivnosti, kao što je industrijski nusprodukt, ili se mogu pojaviti prirodno, kao što su radioaktivni izotopi, sediment ili životinjski otpad.

Zbog toga koliko je pojam onečišćenja širok, može se pretpostaviti da su onečišćene vode postojale i prije pojave negativnih ljudskih aktivnosti.

Međutim, količina onečišćene vode raste zbog brzog rasta stanovništva, poljoprivrednih aktivnosti i industrijskog razvoja.

Glavni izvori onečišćenja voda

Brojni ljudski postupci dovode do onečišćenja vode, što je štetno za vodenu floru i faunu, estetsku ljepotu, rekreaciju i zdravlje ljudi. Glavni izvori onečišćenja mogu se grupirati u nekoliko kategorija:

Upotreba zemljišta

Čovječanstvo ima značajan utjecaj na zemljište, uključujući uzgoj livada, izgradnju zgrada, polaganje cesta itd. Korištenje zemljišta dovodi do poremećaja tijekom oborina i topljenja snijega. Dok voda teče površinom zemlje bez biljaka i oblikuje potoke, ona pokupi sve što joj se nađe na putu, uključujući i štetne tvari. Vegetacija je važna jer sadrži organske i mineralne komponente tla.

Nepropusne površine

Većina umjetnih površina ne može apsorbirati vodu poput tla i korijenja. Krovovi, parkirališta i ceste dopuštaju kiši ili otopljenom snijegu da teče velikom brzinom i volumenom, skupljajući usput teške metale, ulja, sol za ceste i druge zagađivače. Inače bi tlo i vegetacija apsorbirali zagađivače i prirodno se razgradili. Umjesto toga, koncentriraju se u otpadnim vodama i zatim završavaju u vodenim putovima.

Poljoprivreda

Uobičajene poljoprivredne prakse, kao što je izloženost tla gnojivima i pesticidima te koncentracija stoke, doprinose onečišćenju vode. Voda zasićena fosforom i nitratima dovodi do cvjetanja algi i drugih problema, uključujući. Loše upravljanje poljoprivrednim zemljištem i stokom također može dovesti do značajne erozije tla.

Rudarstvo

Jalovina rudnika su hrpe odbačenog kamenja nakon što je uklonjen vrijedan dio rude. Jalovina može iscijediti velike količine zagađivača u površinske i podzemne vode. Nusproizvodi se ponekad skladište u umjetnim akumulacijama, a nedostatak brana za zadržavanje tih akumulacija može dovesti do ekološke katastrofe.

Industrija

Industrijske aktivnosti glavni su izvor onečišćenja vode. U prošlosti se tekući otpad bacao izravno u rijeke ili stavljao u posebne bačve, koje su se potom negdje zakopavale. Te su se bačve tada počele raspadati, a štetne tvari procurile su u tlo, a potom i u podzemne vode. Osim toga, slučajna izlijevanja onečišćujućih tvari događaju se prilično često i imaju negativne posljedice za zdravlje i sigurnost ljudi.

Energetski sektor

Vađenje i transport fosilnih goriva, posebice nafte, rezultira izlijevanjem koje može imati dugotrajne učinke na vodne resurse. Osim toga, elektrane na ugljen ispuštaju velike količine sumpornog dioksida i dušikovih oksida u atmosferu. Kada se ti zagađivači otope u kišnici i uđu u vodene tokove, značajno zakiseljuju rijeke i jezera. Proizvodnja električne energije putem hidroenergije rezultira znatno manjim onečišćenjem, ali još uvijek ima neke štetne učinke na vodene ekosustave.

Kućne aktivnosti

Mnogo je radnji koje možemo poduzeti svaki dan kako bismo spriječili onečišćenje vode: izbjegavajte upotrebu pesticida, skupljajte izmet kućnih ljubimaca, pravilno odlažite kućanske kemikalije i lijekove, izbjegavajte plastiku, pazite na curenje ulja u automobilu, redovito čistite odvode itd.

Smeće

Puno smeća ostaje u okolišu, a plastični proizvodi nisu biorazgradivi, već se samo razgrađuju na štetne mikročestice.

Jesu li tvari uvijek zagađivači?

Ne uvijek. Na primjer, nuklearne elektrane koriste ogromne količine vode za hlađenje reaktora pomoću generatora pare. Topla voda zatim teče natrag u rijeku iz koje je ispumpana, stvarajući topli oblak koji utječe na vodeni život nizvodno.