Независимо от того, что понимают под загрязнением водоемов, полностью исключить сплошное загрязнение водоемов невозможно. Необходимо принять меры для предотвращения этого процесса. В сфере охраны водных ресурсов чрезвычайно важным аспектом является разработка планов, которые охватывают все вопросы процессов очистки сточных вод (требования пользователей, выбор лучшего метода и технологии очистки). Обязательны долгосрочные способы использования водных ресурсов стран с учетом экономических потребностей.
Содержание статьи
Основные источники загрязнения водоемов
Основные источники загрязнения водоемов:
- бактерии (а также другие микроорганизмы, встречающиеся в больших количествах);
- химические вещества (органического и неорганического происхождения в виде различных растворов, коллоидов и суспензий).
Химический состав воды определяется: природным фактором (разложение веществ, содержащихся в почве и горных породах, развитие и гибель водных организмов), антропогенный. Наиболее частым антропогенным загрязнителями поверхностных вод являются:
- пестициды и поверхностно-активные вещества;
- фенолы, тяжелые металлы (свинец, хром, медь, кадмий, ртуть и цинк);
- углеводороды сырой нефти;
- производные галогендифенила и нагретая вода, так называемые тепловое загрязнение.
Загрязнение очень вредно для поверхностных вод, для которых характерен небольшой сток и стоячие воды. Большой недостаток антропогенных загрязнителей заключается в том, что они токсичны для многих водных организмов. Преломляющие соединения – это стойкие загрязнители в водной среде. Они с большим трудом подвергаются химическим и биохимическим процессам. Наибольшее количество загрязняющих веществ попадает в воду со сточными водами.
Другие важные источники загрязнения включают:
- водный и наземный транспорт;
- пестициды и удобрения;
- искусственные, бытовые и промышленные отходы.
Основные причины загрязнения водоемов антропогенного характера. Отходы жизнедеятельности и промышленности попадают в водоемы вместе со сточными водами, осадками и т.п. В них попадают биогенные элементы, в том числе и с содержанием азота и фосфора. Впоследствии качество воды ухудшается. Такое явление называется эвтрофикацией.
Способы предотвращения загрязнения воды
Чтобы остановить эвтрофикацию озер, необходимо:
- Отрезать сточные воды, содержащие загрязняющие вещества. Такая мера прекратит попадание неочищенных сточных вод в естественные водоемы;
- Использовать агротехнические мероприятия для предотвращения стока воды с сельскохозяйственных угодий;
- Повысить контроль качества воды с помощью биологических и физико-химических тестов. Мера позволяет оценить их состояние, может помочь предотвратить попадание в них других загрязнителей.
Подземные воды, как резервуары со слабозагрязненной водой, нуждаются в исключительной защите. В них нельзя вводить сточные воды, даже обработанные, чтобы поддерживать их в хорошем состоянии. Например, свалки, мусорные полигоны, в особенности те, где хранятся опасные отходы, должны быть правильно расположены и грамотно эксплуатироваться, чтобы токсичные вещества не попадали в грунтовые воды.
Защита больших водоемов (морей и океанов)
Чрезвычайно важно поддерживать биологический баланс морских экосистем. Большие водоемы, поверхность которых в 3 раза превышает площадь поверхности суши, подвержены риску загрязнения из атмосферы, сточных вод, рек, морских катастроф (танкеры, нефтяные вышки). Некоторые токсичные вещества могут передаваться с живыми организмами. Поддержание чистоты крупных водоемов (морей и океанов) имеет глобальное значение.
Подписаны многочисленные конвенции и соглашения, чтобы гарантировать чистоту морей и океанов, а именно:
- В 1972 г. было подписано соглашение между США, Советским Союзом, Великобританией, Францией и Японией (Ословская и Парижская конвенции);
- В том же году Всемирная конференция по охране окружающей среды прошла в Стокгольме;
- В 1992 году – в Рио-де-Жанейро. На этой конференции были рассмотрены такие важные вопросы, как защита морей и океанов и поддержание численности рыбы.
Во всем мире заключаются международные соглашения об охране определенных видов рыб и ограничении уловов. Установлены квоты на вылов. Это позволяет контролировать и сохранять биологическое разнообразие, своевременно выявлять угрозы и эффективно их устранять.
Методы очистки сточных вод
Сточные воды, сбрасываемые в реки, подлежат очистке. Есть четыре стадии очистки:
- Механическая обработка, заключающаяся в измельчении, процеживании, фильтрации, седиментации (попадание загрязняющих веществ на самое дно), спиннинге, флотации (вытекание вредных загрязняющих веществ на поверхность воды в виде пены.
- Биологическая очистка, которая заключается в разложении, т.е. минерализации образующихся загрязняющих веществ преимущественно аэробными бактериями, но также и другими микроорганизмами, присутствующими в активных отложениях (простейшие, бактерии, коловратки и нематоды) или биологических мембранах. В результате биологической обработки удаляются растворенные вещества органического происхождения, возможно, присутствующие в виде тонкой суспензии: белки, жиры и углеводы. Остальная мелкая минеральная суспензия отделяется.
- Процесс удаления биогенных соединений (фосфора и азота) происходит с помощью микроорганизмов в процессе денитрификации. Нитратные соединения подвергаются процессу восстановления до нитритных соединений и, в конечном итоге, до газообразного азота, который удаляется из сточных вод. Микроорганизмы также можно использовать в процессе удаления фосфора, но этот элемент можно удалить, добавив хлорид железа, сульфат алюминия и гидроксид кальция.
- Обновление воды. В результате этого процесса получают воду, пригодную для питья, но ее можно использовать в хозяйственных целях. В этом процессе удаляются водорастворимые неорганические вещества (соли). На более позднем этапе вода фильтруется и дезинфицируется озоном или хлором. Таким образом получается воду 1-го класса чистоты. В ней нет бактерий, ее можно употреблять без всякой опасности.
Охрана водоемов от загрязнения
Самый эффективный способ защитить поверхностные воды от загрязнения – использовать очистные сооружения для очистки сточных вод. Максимальный уровень загрязнения сточных вод, сбрасываемых в землю и воду после очистки, определяется международными и национальными законами. Их требованиям нужно следовать. Многие промышленные предприятия сбрасывают сточные воды, не соблюдая требования. В таких случаях, если инспекция выявляет нарушения, налагаются денежные штрафы.
Состояние воды можно значительно улучшить, используя более совершенные и современные технологии, снижающие количество загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах (это так называемые малоотходные и безотходные технологии). Желательно также сократить использование пестицидов и заменить их менее вредными, токсичными и более легко разлагаемыми. На плохое состояние воды также влияют: процессы производства биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и сброс нагретой воды в водоемы.
Загрязнение можно предотвратить путем надлежащего размещения и использования отходов. Это снижает негативное влияние, предупреждает негативные последствия загрязнения водоемов.
