Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Забруднення вод Світового океану нафтою порушує тепло- і волого обмін між атмосферою і океаном, становить загрозу для розвитку фауни і флори.

Дуже небезпечні наслідки має біологічне забруднення, особливо в містах масового відпочинку людей. Упродовж останніх років багаторазово закривалися пляжі Азовського і Чорного морів та на багатьох інших водоймах внаслідок виявлення в воді збудників кишкових інфекцій. Щороку від хвороб, що передаються через воду у світі вмирає 50 тис. чоловік. Встановлено що близько 80% хвороб у світі зумовлено неякісною питною водою.

Контроль і управління якістю води

Раціональне використання і відтворення водних ресурсів та екосистем має бути спрямоване на забезпечення стійкого функціонування водних екосистем, збереження та відновлення ресурсів поверхневих, підземних та морських вод.

Контроль і управління якістю води є одним із засобів санітарної охорони водойм від антропогенних забруднень та забезпечення максимальної продуктивності водних екосистем.

Ступінь допустимого забруднення води у водоймах розглядають як гранично допустиме навантаження на водойму (ГДН). Обмеження навантаження тільки з погляду потрапляння у воду промислових забруднень є недостатнім, так як забруднення відбувається і під час купання, рибальства, відпочинку. Необхідно розробляти нормативи гранично допустимого екологічного навантаження на водойму (ГДЕН).

Відповідно до регламенту водокористування «Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами» допустиме навантаження на водойму (Сдоп) визначається як різниця між установленим нормативним навантаженням та існуючим (Сісн). Якщо різні домішки перебувають у межах допустимих нормативами, водойма вважається не забруднена.

Нормативні вимоги до якості води

Критерієм забрудненості води є погіршення її якості внаслідок зміни фізичного і хімічного складу, органолептичних властивостей. Основна нормативна вимога до якості води у водоймі – вміст забруднювальних речовин не повинен перевищувати встановлені для них гранично допустимі концентрації.

Склад і властивості води повинні відповідати встановленим вимогам у створі на відстані не менше 1 км вище по течії від найближчого водокористувача. Для води встановлено нормування залежно від категорії водойми. водойми поділяють на дві категорії: перша категорія – водойми, вода яких використовується для централізованого водозабезпечення населених пунктів; друга категорія – водойми, які використовуються тільки для відпочинку людей. Окремо виділяються рибогосподарські водойми, в яких вода повинна відповідати умовам життя і розмноження цінних порід риби.

Очищення стічних вод

Стічні води перед скидом у водойму повинні очищатися. Всі методи очищення можна поділити на механічні й механо-хімічні, хімічні й фізико-хімічні та біохімічні. В основу технології очищення води від домішок закладені процеси, що відбуваються під дією сил, які найефективніше впливають на дані домішки. Так для видалення гетерофазних домішок рекомендують механічне розділення в гравітаційному полі або під дією відцентрових сил, фільтрування крізь пористі завантаження й дрібну сітку, агрегація флокулянтами, флотація домішок, тощо. При цьому комплекс очисних споруд включає відстоювання, фільтрування, центрифугування, мікропроціджування, тощо.

Відстоювання використовують для вилучення зі стічних вод завислих грубодисперсних домішок. Для цього використовують відстійники різних конструкцій: вертикальні, горизонтальні та радіальні. Горизонтальні відстійники будують із залізобетону довжиною до 36 м, шириною до 18 м і глибиною до 5 м. Радіальні відстійники маю діаметр до 60 м і глибину до 6 м. Тривалість відстоювання становить близько 1, 5 години

Спливанням очищають стічні води від нафтопродуктів у нафтовловлювачах.

Коагуляцію застосовують для видалення зі стічних вод найдрібніших колоїдно-дисперсних часточок, білкових речовин та інших високомолекулярних сполук. Коагуляцію здійснюють введенням в воду розчину сірчанокислого алюмінію або заліза, які називають коагулянтами. Коагулянт, гідролізуючись, утворює нерозчинні у воді гідроокисли алюмінію, чи заліза, які адсорбують завислі часточки.

Для видалення із води органічних домішок застосовують біохімічні методи. Методи біохімічного очищення ґрунтуються на застосуванні різних мікроорганізмів. Розрізняють аеробний процес, що здійснюється за наявності кисню і анаеробний – без доступу кисню.

Біологічне аеробне очищення здійснюють у біофільтрах, аеротенках на зрошувальних полях та в біологічних ставках. На поверхні укладених матеріалів біофільтра поселяються мікроорганізми, які живляться органічними домішками стічних вод, перетворюючи їх у неорганічні.

Аеротенки являють собою резервуари довжиною до 100 м, шириною – до10 м і глибиною – до 5 м. Для проходження процесу окислення в аеробних умовах в аеротенки постійно нагнітають повітря.

Поля зрошення, фільтрації належать до грунтових методів біологічного очищення. На полях зрошення одночасно з очищенням стічних вод вирощують різні культури рослин.

Біологічні ставки облаштовують каскадом по 3-5 водойм глибиною1-1, 5 м. Для повного очищення вода в біологічних ставках має перебувати не менше як 20 діб. Біологічні ставки частіше використовують після попереднього очищення як буфер перед водоймою, в яку скидають стічні води.

Йоннообмінний метод використовують для видалення зі стічних вод йонів розчинених солей. Йоннообмінний спосіб може забезпечити пом’якшення і знесолювання води.

Основні напрями шляхів попередження забруднення відкритих водойм та підземних вод

Для попередження забруднення відкритих і підземних вод проводять різні водоохоронні заходи. Водоохоронними називають заходи, вжиття яких забезпечує дотримання норм якості води. Розрізняють три напрями водоохоронних заходів (планувальні, технологічні і санітарно-технічні) та 5 основних видів: юридичний, організаційний, екологічний, економічний і технічний.

Планувальні заходи передбачають відповідне розташування різних підприємств, щоб унеможливити забруднення водойм. Технологічні заходи передбачають різні технологічні