Чайковский технологический институт (филиал)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

"Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова"

Чайковский технологический институт (филиал)

 (ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова)

Германюк Г.Ю.

СБРОС ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В

  ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

 (учебно-методическое пособие по экологии и экологической безопасности предприятий)

 

ЧАЙКОВСКИЙ - 2016

Германюк Г.Ю., кандидат физико-математических наук,

учебно-методическое пособие по ЭКОЛОГИИ

СБРОС ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

 

 

В данном учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы загрязнения водных объектов, источники загрязнения. Приведены ПДК и ПДС, нормативы качества воды для различных видов водопользования согласно действующим нормам и правилам.

Приведена методика расчёта предельно допустимого сброса веществ в водные объекты и расчёт необходимой степени очистки сточных вод.

В учебном пособии рассмотрены примеры расчёта и предлагаются индивидуальные задания.

Основная цель настоящего пособия - проведения практических занятий и самостоятельного выполнения контрольных работ по данному курсу.

Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов всех форм обучения инженерно-технических специальностей вузов. А так же может быть использовано при изучения ряда дисциплин: Экология, Инженерные сооружения и экологическая безопасность предприятий, Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды.

Может быть использовано в дипломном проектировании при решении аналогичных задач.

Учебно-методическое пособие по экологии «Сброс загрязняющих веществ в водные объекты»  рассмотрено и утверждено на заседании кафедры «Промышленных технологий» Чайковского технологического института (филиала) ИжГТУ имени М.Т.Калашникова «___»_____________2016г., протокол №____.

 

Заведующий кафедрой АТ________________

 

 

Электронная версия Word 2007 находится

в Чайковском технологическом институте (филиал) ИжГТУ имени М.Т.Калашникова

Содержание

Термины и определения....................................................................................... 5

Введение............................................................................................................... 7

1 Загрязнение водных объектов.......................................................................... 9

2 Источники загрязнения водных объектов...................................................... 10

3 Экологическое нормирование предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты................................................................................. 14

4 Качество воды, нормирование качества воды и виды водопользования.... 15

5 Промышленные сточные воды...................................................................... 19

6 ПДК и ПДС загрязняющих веществ в водные объекты..............................  23

7 Расчёт предельно допустимого сброса веществ в водные объекты............. 29

8 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод....................................... 30

8.1 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ................................................................................................................ 31

8.2 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворённого кислорода........................................................................................................... 31

8.3 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по БПК_полн смеси воды водного объекта и сточных вод....................................................................................... 32

8.4 Расчёт допустимой температуры сточных вод перед сбросом их в водные объекты............................................................................................................................. 32

8.5 Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам 33

9 Примеры расчёта необходимой степени очистки сточных вод.................... 35

10 Индивидуальные задания............................................................................. 38

Список используемой литературы.................................................................... 41

НОРМАТИВЫ ПО ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ ВОДОЁМОВ

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы

_______________________________________________

2. Гигиенические требования к охране поверхностных вод

СанПиН 2.1.5.980-00

_______________________________________________

Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения

СанПиН 2.1.4.1110-02

_______________________________________________

Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

ГН 2.1.5.1315-03

________________________________________________

 

Водный кодекс Российской Федерации

№74-ФЗ от 3.06.2006

________________________________________________

 

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Водный объект - сосредоточение вод на поверхности суши в формах её рельефа либо в недрах, имеющее границы, объём и черты водного режима («Водный кодекс Российской Федерации»).

Загрязняющие вещество (ЗВ) - вещество, вызывающее нарушение норм качества воды (ГОСТ 17.1.1.01-77).

Источники загрязнения - объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных и подземных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и берегов водных объектов («Водный кодекс Российской Федерации»).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) — показатель, характеризующийся наибольшей безвредной концентрацией в воде; иными словами, это показатель, который определяет собой наиболее ранний и вероятный характер неблагоприятного влияния в случае появления в воде химического вещества в концентрации, превышающей ПДК.

Предельно допустимый сброс (ПДС) веществ в водный объект – это масса веществ в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте (ГОСТ 17.1.1.01-77).

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Вещества, концентрация которых изменяется в воде водного объекта только путем разбавления, называются консервативными.

Вещества, концентрация которых изменяется как под действием разбавления, так и вследствие протекания различных химических, физико-химических и биологических процессов – неконсервативными.

Биологическое потребление кислорода (БПК) — количество кислорода, израсходованное на аэробное биохимическое окисление под действием микроорганизмов и разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде.

Химическое потребление кислорода (ХПК) — показатель содержания органических веществ в воде, выражается в миллиграммах кислорода (или другого окислителя в пересчёте на кислород), пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в литре (1 дм³) воды. Является одним из основных показателей степени загрязнения питьевых, природных и сточных вод органическими соединениями (в основном антропогенного или техногенного характера).

Створ – условное сечение водоёма или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Контрольный створ - поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды («Правила охраны поверхностных вод»).

Фоновый створ – контрольный пункт, расположенный выше по течению от сброса загрязняющих веществ.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т. д.) является наиболее актуальной, так как всем известно - выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трёх суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он всё равно продолжает жёстко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В. И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, так как если не на нас, то на наших детях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды.

!!! Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоёмов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового слоя.

Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.

Вода используется в большинстве производственных процессов на любом промышленном предприятии. Многочисленное и разнообразное использование воды в производстве может быть сведено к следующим основным группам: охлаждение, промывка, парообразование, гидротранспорт, использование в составе выпускаемой продукции, противопожарные, предназначенные для тушения возможных пожаров на территории предприятий, отдельных цехов или установок.

Предприятия оборудуются хозяйственно-питьевым и производственным водопроводами, а также фекальной и производственной канализацией в соответствии с действующими строительными нормами и правилами.

При этом образуются сточные воды, которые подлежат сбросу в близлежащие водные объекты.

Процессы водоподготовки, добычи воды и водоотведения зачастую закреплены за водоканалами, которые являются государственными предприятиями.

 

«Человечество не погибнет в атомном кошмаре

 – оно задохнётся в собственных отходах»

(датский физик Нильс Бор)

 

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Под загрязнением водных объектов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них загрязняющих веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств — снижении прозрачности, изменении окраски, запахов, вкуса, увеличении содержания солей, тяжелых металлов, уменьшении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Различают химические, биологические, физические, радиационные и механические  загрязнители.

1. Химическое – загрязнение химическими веществами, оказывающее вредное воздействие на живые организмы водной экосистемы и на человека.

2. Биологическое – привнесение в воду чуждых водной экосистеме организмов, чрезмерное размножение которых нарушает исходное равновесное состояние водной экосистемы.

3. Физическое – антропогенное воздействие, вызывающее негативные изменения физических свойств воды (тепловое, электромагнитное, звуковое, вибрационное и другие).

4. Радиационное – антропогенное воздействие ионизирующего излучения, превышающее природный уровень.

5. Механическое – засорение водного объекта и его водосбора (захламление мусором, свалки твёрдых бытовых отходов и прочие).

Наиболее опасным в настоящее время представляется химическое загрязнение воды в связи с глобальным масштабом проявления этого процесса, ростом числа загрязняющих веществ, среди которых много ксенобиотиков - веществ, чужеродных для водных и околоводных экосистем. К наиболее распространенным химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и другие.

Очень опасными являются биологические загрязнители, например вирусы, бактерии, грибы и другие. К физическим загрязнителям относятся радиоактивные вещества, тепло и другие. Наиболее часто встречаются химическое и бактериальное загрязнения. Значительно реже наблюдаются радиоактивное и тепловое загрязнения.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей — песка, шлама, ила и другое. Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели и качество вод, а также отрицательно влияют на условия обитания рыб и состояние экосистем. Тепловое загрязнение связано с повышением температуры воды в результате смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами, в результате чего происходит изменение газового и химического состава воды, размножение анаэробных бактерий, рост количества гидробионтов и выделение ядовитых газов — сероводорода и метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения.

Глобальное загрязнение – примета сегодняшнего дня. Природные и техногенные потоки химических веществ сопоставимы по масштабам; у некоторых веществ (прежде всего металлов) интенсивность антропогенного оборота многократно превышает интенсивность природного цикла.

Загрязняющие вещества поступают в окружающую среду в жидком, твёрдом, газообразном состоянии и в форме аэрозолей. Пути их поступления в водную среду разнообразны: непосредственно в водные объекты, через атмосферу с осадками и в процессе сухого выпадения, через водосборную территорию с поверхностным, внутрипочвенным и подземным водным стоком.

Кислотные осадки, образующиеся в результате попадания в атмосферу окислов азота и серы, существенно меняют поведение микроэлементов в водных объектах и на их водосборах. Активизируется процесс выноса микроэлементов из почв, происходит закисление воды в водоёмах, отрицательно влияющее на все водные экосистемы.

 

И ВИДЫ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Под качеством воды в целом понимается характеристика её состава и свойств, определяющая её пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77. «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения», с изменениями №1,2), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Контроль качества воды - проверка соответствия показателей качества воды установленным нормативам и требованиям (ГОСТ 27065-86).

В соответствии с санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества) питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество воды водных объектов должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 (табл. 1).

 

Таблица 1 - Требования к воде водотоков и водоёмов различного назначения

Показатели

Цели водопользования

Хозяйственно-питьевые нужды населения

Коммунально-бытовые нужды населения

Нужды рыбного хозяйства

высшая и первая категория вторая категория

Взвешенные вещества

При сбросе возвратных (сточных) вод содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличивается по сравнению с естественными условиями более чем на:

0,25 мг/дм³ 0,75 мг/дм³ 0,25 мг/дм³ 0,75 мг/дм³ Плавающие примеси (вещества)

На поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скопление других примесей

Окраска

Не должна обнаруживаться в столбике высотой

Не должно быть посторонней окраски

20 см 10 см Температура

Летняя температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 ⁰С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет

Температура воды не должна повышаться по сравнению с естественной температурой водного объекта более чем на 5 ⁰С. Общее повышение температуры не должно превышать +28 ⁰С летом и +8 ⁰С зимой.

Водородный показатель (рН)

Не должен выходить за пределы 6,5 – 8,5

Минерали-зация Не более 1000 мг/дм³, в том числе хлоридов – 350 мг/дм³, сульфатов – 500 мг/дм³ Нормируется по показателю «привкусы»

Не нормируется

Растворенный кислород

Не должен быть менее 4 мг/дм³ в любой период года

В зимний (подледный) период должен быть не менее

      6 мг/дм³ 4 мг/дм³      

в летний период (открытый) на всех водных объектах должен быть не менее 6 мг/дм³

Биохимическое потребление кислорода (БПК)

Не должно превышать при температуре 20 ⁰С

 

3 мг О₂/дм³ 5 мг О₂/дм³ 3 мг О₂/дм³ 3 мг О₂/дм³ Химические вещества

Не должны содержаться в концентрациях, превышающих ПДК

Возбудители заболеваний

Должны отсутствовать возбудители заболеваний, в том числе жизнеспособные яйца гельминтов и жизнеспособные цисты патогенных кишечных простейших

 

Огромное число существующих антропогенных источников загрязнения и многочисленные пути попадания загрязняющих веществ в водные объекты обусловливают практическую невозможность полного исключения загрязнений водных объектов. Поэтому необходимо определить показатели качества воды, при котором обеспечивается безопасность использования воды населением и стабильность водных экосистем. Установление таких показателей называется нормированием качества воды.

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей её состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечивается здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта. Правила охраны поверхностных вод устанавливают нормы качества воды водоёмов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды, называют загрязняющим веществом. («Правила охраны поверхностных вод (типовые положения)» Утв. Госкомприродой СССР 21.02.91).

!!! Примечание. По мере разработки и утверждения экологических требований и норм состояния водных объектов, а также специальных требований к охране вод, используемых для целей сельского хозяйства, эти требования будут учтены, а Правила при очередном пересмотре дополнены соответствующими разделами.

Нормы качества воды водных объектов включают в себя:

Ø общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в зависимости от вида водопользования;

Ø перечень ПДК нормированных веществ в воде водных объектов для различных видов водопользования.

Водопользование – использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства.

Водные объекты используются для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, сброса сточных вод и (или) дренажных вод, производства электрической энергии, водного и воздушного транспорта, сплава древесины и других целей.

Согласно ГОСТ 17.1.1.03-86. «Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользований» водопользование классифицируется по следующим признакам:

ü по целям использования вод,

ü по объектам водопользования,

ü по техническим условиям водопользования,

ü по условиям предоставления водных объектов в пользование,

ü по характеру использования воды,

ü по способу использования водных объектов.

В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» и санитарными правилами СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» установлены гигиенические нормативы состава и свойств воды в водных объектах для двух видов водопользования, которые в свою очередь, делятся на категории (таблица 2):

Ø хозяйственно питьевое и культурно-бытовое водопользование;

Ø рыбохозяйственное водопользование.

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

Другая категория – рыбохозяйственная. Федеральный закон № 420-ФЗ от 28 декабря 2010 г. определяет, что к водным объектам рыбохозяйственного значения относятся водные объекты, которые используются или могут быть использованы для добычи (вылова) водных биоресурсов. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, утверждённые Приказом Росрыболовства от 18.01.2010 г. № 20 вступили в силу 16 марта 2010 г.

 

Таблица 2 - Классификация поверхностных водоемов по видам водопользования

Водные объекты
I вид – хозяйственно питьевое и культурно-бытовое водопользование	II вид – рыбохозяйственное водопользование
I категория – водные объекты, используемые в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснаб-жения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промыш-ленности.	Высшая категория – места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и ценных видов рыб и других промысловых водных организмов.
II категория – водные объекты, используемые для купания, занятия спортом и отдыха населения.	I категория – водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувст­вительностью к содержанию кис­лорода.
	II категория – водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей

 

ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Работа промышленных предприятий связана с потреблением воды. При этом образуются сточные воды, которые подлежат сбросу в близлежащие водные объекты.

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

П о источнику происхождения:

ü производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации;

ü бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации;

ü поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые — образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся, как правило, через систему ливневой канализации. Также могут называться «ливневые стоки»

В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей:

1. Консервативные, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды).

2. Неконсервативные, которые могут, в том числе подвергаться процессам самоочищения водоёмов.

В состав сточных вод входят как неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в том числе биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в том числе болезнетворные).

Наиболее значимую долю загрязнения водоёмов составляют промышленные сточные воды, половина объёма которых (по данным отечественных природоохранных служб) сбрасывается в водоёмы без очистки, а большая часть второй половины – в недостаточно очищенном виде. Поэтому почти все реки загрязнены нефтепродуктами, тяжёлыми металлами, органическими и минеральными соединениями.

Сельскохозяйственные сточные воды несут в реки и озёра огромное количество удобрений и пестицидов.

Сброс сточных вод в водо ё мы сопровождается накоплением загрязняющих веществ в донных осадках в больших концентрациях, что может приводить к резкому повышения уровня загрязнения в паводковых водах и к вторичному загрязнению, связанному с образованием новых (часто более вредных, чем исходные) химических соединений.

Сточные воды промышленных предприятий, или промышленные сточные воды, подразделяются на 3 вида.

К 1-му виду относятся производственные сточные воды, образующиеся в результате непосредственного использования воды в технологических операциях в качестве реагента, растворителя и так далее. Эти воды загрязнены теми веществами, которые участвуют в технологическом процессе.

2-й вид - воды от вспомогательных операций и процессов, образующиеся при поверхностном охлаждении технологической аппаратуры и силовых агрегатов. Эти воды, как правило, не загрязнены, но имеют повышенную температуру. Возможно непредвиденное загрязнение этих вод, например, при нарушении целостности змеевиков теплообменных аппаратов.

К 3-му виду относятся воды от подсобных и обслуживающих цехов (склады сырья и готовой продукции, транспортировка сырья, топлива, котельные и т.п.). Эти воды могут быть загрязнены самыми различными веществами и в разной степени.

Режим образования промышленных сточных вод, их состав и концентрация зависят от вида и количества вырабатываемой продукции, технологии производства, применяемого оборудования, числа рабочих.

Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты при условии соблюдения гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от вида водопользования.

Промышленные стоки, содержащие неорганические и органические отходы, нередко спускаются в реки и моря. Ежегодно в водные источники попадают тысячи химических веществ, действие которых на окружающую среду заранее не известно. Сотни из этих веществ представляют собой новые соединения. Хотя промышленные стоки во многих случаях подвергаются предварительной очистке, они все-таки содержат токсичные вещества, которые трудно обнаружить.

Сброс промышленных сточных вод в реки и моря приводит к повышению в них концентрации токсичных ионов тяжелых металлов, например кадмия, ртути и свинца. Существенная их часть поглощается или адсорбируется определенными веществами, и это иногда называют процессом самоочищения. Однако в замкнутых бассейнах тяжелые металлы могут достигать опасно высоких уровней.

!!! Наиболее известный случай такого рода произошел в заливе Минамата в Японии. В этот залив сбрасывались промышленные сточные воды, содержащие ацетат метил-ртути. В результате ртуть стала попадать в цепь питания. Она поглощалась водорослями, которые поедали моллюски; моллюсками питались рыбы, а рыба употреблялась в пищу местным населением. Содержание ртути в рыбе оказалось настолько высоким, что это привело к появлению детей с врожденными уродствами и к смертельным случаям. Это заболевание получило название болезни Минамата.

Большую озабоченность вызывает также повышение уровня нитратов, наблюдаемое в питьевой воде. Высказывается мнение, что высокое содержание нитратов в воде может приводить к возникновению рака желудка и являться причиной повышенной детской смертности.

!!! По данным Международной организации труда, 70% населения земного шара пользуется некачественной водой. Эта проблема особенно остро стоит в развивающихся странах. Приблизительно 90% всех сельских жителей постоянно пользуются для питья и купания загрязнённой водой. По оценкам Всемирной организации здравоохранения 80% заболеваний в мире обусловлены недостаточным качеством и антисанитарным состоянием воды. Из-за этого возникают такие заболевания, как холера, тиф, малярия, паразитарный цирроз (глистное заболевание) и проказа. От заболеваний, связанных с антисанитарным состоянием воды, на земном шаре страдает около 500 млн. людей.

Однако проблема загрязненности воды и её антисанитарного состояния не ограничивается развивающимися странами. Четвертая часть всего Средиземноморского побережья считается опасно загрязненной. Согласно отчёту о загрязнении Средиземного моря, опубликованному в 1983 г. в рамках Программы охраны окружающей среды ООН, употребление в пищу выловленных там моллюсков и омаров небезопасно для здоровья. В этом регионе распространены тиф, паратиф, дизентерия, полиомиелит, вирусный гепатит и пищевые отравления, периодически возникают вспышки холеры. Большинство этих заболеваний вызывается сбросом в море неочищенных сточных вод. По имеющимся оценкам, 85% отходов из 120 прибрежных городов сбрасывается в Средиземное море, в котором купаются и ловят рыбу отдыхающие и местные жители. Между Барселоной и Генуей на каждую милю береговой линии приходится приблизительно 200 тонн сбрасываемых отходов в год.

Очистка сточных вод не даёт необходимого эффекта, поскольку позволяет удалять из воды только твёрдые вещества и лишь небольшую долю растворённых в ней питательных веществ.

Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них загрязняющих веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.

Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:

ü Механическая очистка сточных вод является предварительным этапом, который обязательно предшествует полной очистке стоков.

Задача механической очистки - извлечь из воды осевшие или взвешенные нерастворимые твёрдые частицы, волокна и грубодисперсные примеси.

Механическая очистка стоков очень важна при повторном использовании технической воды на производстве. Кроме защиты оборудования от попадания твердых частиц при использовании оборотной воды, механическая очистка способна извлечь из промышленных стоков ценные химические соединения для повторного использования в производственном цикле.

ü Физические. Основаны на гравиметрических и фильтрационных методах разделения. Позволяют отделить нерастворимые твёрдые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.

ü Химические. Основаны на реакциях компонентов сточных вод с реагентами. Чаще всего, химические методы, используют для нормализации pH сточных вод или осаждения нерастворимых солей и гидроксидов тяжёлых металлов, образующихся в результате реакции. При использовании, в качестве реагентов перекисных или содержащих активный хлор соединений (например, озон и гипохлорит) достигают обеззараживания и осветления сточных вод, за счёт окисления органических примесей. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка, если же образования осадка не происходит, то повышается солесодержание сточных вод.

ü Физико-химические. Основаны на совмещении физических и химических методов в процессе очистки сточных вод.

ü Биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, разлагающих органические соединения в сточных водах. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.

ü Коагуляция, сорбция, экстракция, электролиз, ионный обмен, обратный осмос. Это, сравнительно, низкопроизводительные методы, отличающиеся высокой стоимостью очистки сточных вод. Позволяют очистить сточные воды от растворимых и жидких нерастворимых соединений.

Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей. Качественная очистка сточных вод, не реализуема без последовательной обработки сточных вод несколькими методами.

В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.

У промышленных сточных вод есть и свои плюсы. Их можно после соответствующей очистки повторно использовать в технологическом процессе, для чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической,