Пути решения проблемы загрязнения воды

Каждый школьник знает о важности воды для человека. Потребление пресной воды в мире растет в геометрической прогрессии как из-за увеличения численности населения, так и из-за смены стандартов гигиенических нужд, роста промышленного производства, необходимости в орошении полей.

Проблема загрязнения водоемов особенно остро стоит в густонаселенных странах. В некоторых регионах планеты не хватает не только питьевой воды, в самых грязных реках она непригодна даже для бытовых нужд.

Экологические проблемы пресных вод

К пресным относят воды с минерализацией менее 0,1 промилле. Около 70% пресных вод залегает в полярных льдах и горных ледниках. Льды менее подвержены влиянию деятельности человека из-за удаленности от густонаселенных районов.

В многовековых залежах льда есть слои, загрязненные пеплом вулканов и сильных пожаров. В остальном глубоко залегающие части ледников чистые. Ученые работают над проектами по доставке айсбергов к засушливым берегам Африки, но пока вода из ледников получается слишком дорогой.

До 30% пресной воды содержится в подземных источниках. Большая часть подземных источников труднодоступны. В районах с высокой плотностью населения грунтовые воды загрязнены стоками, удобрениями с полей.

Глубокие водоносные горизонты и подземные источники слабозаселенных местностей остаются относительно чистыми. Вода, залегающая в толще верхнего слоя земной коры в любом состоянии, относится к полезным ископаемым.

Пресные озера и реки содержат всего 0,3% запасов пресной воды. Но именно их больше всего использует человек для питья и хозяйственной деятельности, в них живут пресноводные растения и животные. Озера и реки более прочих видов пресных водоемов подвержены загрязнению. В то же время, ухудшение качества воды в открытых водоемах в первую очередь влияет на человека.

Основные источники загрязнения водоемов и подземных источников:

• Сточные воды.
  Представляют собой бытовые стоки и ливневую канализацию. Стоки загрязнены моющими средствами, отходами жизнедеятельности человека, остатками пищи, песком. Наиболее опасны растворы бытовой химии и солевые реагенты с улиц.
• Промышленные отходы.
  В одних случаях стоки с производственных предприятий попадают в водоемы из-за пренебрежения очистными сооружениями. В других случаях утечки загрязненной воды происходят из-за поломок и аварий.
• Сельскохозяйственные предприятия.
  Современное земледелие не может обойтись без удобрений и пестицидов. Осадки смывают химические вещества в водоемы и грунтовые воды. Животноводство вносит свою лепту: дожди и паводки способствуют попаданию экскрементов в пресные водоемы. Даже небольшое количество навозосодержащей жидкости вызывает мор рыбы в реках и озерах. Попадают в водоемы и антибиотики, дезинфицирующе средства, стимуляторы роста, которые применяют в животноводстве.
• Утечки нефти.
  Небольшое количество нефтепродуктов содержится в стоках дорог и ливневой канализации. На судоходных реках случаются разливы нефти из танкеров. Нефтяные пятна крайне опасны для речной фауны.
• Твердые отходы.
  В водоемы попадет огромное количество мусора. Часть приносит ветром, часть несознательные граждане выбрасывают прямо в воду. В Азии есть реки, сплошь покрытые слоем плавучих отходов.
• Тепловое загрязнение.
  В озера и реки сливают воду из систем охлаждения тепловых и атомных станций и даже серверных центров. Такая вода не содержит повышенных концентраций загрязняющих веществ. Для экосистемы водоема губительна температура стоков: водоросли разрастаются сверх меры, а животные погибают.
• Атмосферные загрязнения.
  Пепел, сажа вредные атмосферные примеси также попадают в водоемы. Загрязнения воздуха при реакции с водой приводят к кислотным дождям.
• Природные источники загрязнений.
  Вулканический пепел, трупы животных, гниющие остатки растений, подмывание берегов. В поймах рек встречаются залежи ртути, свинца и других опасных веществ.

Экологические проблемы, связанные с загрязнением воды:

1. Ухудшение здоровья людей.
   Высокая концентрация опасных веществ приводит к онкологическим, дерматологическим заболеваниям, кишечным инфекциям и т.д. Опасно употреблять в пищу рыбу из грязных водоемов.
2. Нарушение экосистем водоемов.
   В условиях избытка органики и удобрений водная флора активно растет, а рыба гибнет. Засорение водоемов порой приводит к гибели птиц.
3. Реки несут мусор и растворенные опасные вещества в моря, что приводит к загрязнению Мирового океана.

Пути решения проблемы загрязнения воды

Основной источник загрязнения вод – деятельность человека. Пути решения проблемы лежат в области очистки стоков, недопущения попадания загрязняющих веществ в водоемы и грунт. Чтобы полностью решить проблему загрязнения водных объектов, нужно применять комплексный подход.

Играет роль и работа над сокращениями вредных выбросов в атмосферу, и личная культура водопользования. Поскольку проблема глобальная, необходимы совместные усилия всех стран.

Загрязнение воды в России относится к экологическим преступлениям, влечет ответственность от административной до уголовной.

Очистка промышленных и бытовых сточных вод

Загрязненные стоки промышленных предприятий попадают в реки. В водоемы ведут канализационные коллекторы. Не везде применяют полноценную очистку сточных вод. Органические остатки менее опасны для природы, чем химические вещества. Но биологические сбросы представляют опасность для городов, расположенных ниже по течению реки.

Во избежание загрязнения водоемов стоками разрабатывают и внедряют новые технологии очистки. Очистные сооружения называют «станции аэрации», хотя аэрация на них – далеко не единственный процесс.

Этапы очищения стоков:

1. Механическая очистка.
   Стоки проходят через решетки, песколовки, жироловки, первичные отстойники, фильтры и септики.
2. Биологическая очистка.
   Активный ил, представляющий собой комбинацию бактерий и простейших, удаляет органические включения.
3. Физико-химический этап.
   Нужен для удаления растворенных веществ и взвешенных частиц. Включает аэрацию, флотацию, центрифугирование и другие методы.
4. Дезинфекция очищенных стоков.
   Для обеззараживания применяют ультрафиолетовое облучение, озонирование, обработку хлором и его соединениями.

Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов

Популярный способ уничтожить нежелательные микроорганизмы – добавление в воду реагентов-окислителей. С этой целью часто применяются хлор, диоксид хлора, озон, гипохлорит натрия. Недостаточное количество реагента не окажет желаемого эффекта, а избыточное навредит здоровью.

Некоторые из обеззараживающих веществ уменьшают содержание солей металлов: окислитель реагирует с примесями, вследствие чего они выпадают в осадок в виде хлопьев. Точно рассчитанное количество реактивов убивает даже те бактерии, которые попадают в воду после обеззараживания.

Откачка загрязненных вод в специальные резервуары

Для откачки сильнозагрязненной воды применяют поверхностные и глубинные дренажные насосы. Откачивают жидкость в таких случаях:

• при прорывах канализационных труб;
• удаление воды из подвалов и погребов;
• очистка загрязненных водоемов;
• осушение луж после дождей, паводков и прорывов труб;
• откачка выгребных ям.

Опасные жидкости, которые невозможно очистить, хранят в резервуарах. К таким жидкостям относится вода, загрязненная радиоактивными элементами. Железобетонные и металлические резервуары расположены на поверхности, под землей или заглублены. Они имеют сложную систему защиты от протечек и повреждений при землетрясениях.

Использование в производстве технологий оборотного водоснабжения, не требующего дополнительного водозабора и стока вод

Химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая отрасли используют от 90 до 98% оборотной воды. Электростанции, автомойки, пищевые комбинаты тоже очищают и используют воду повторно.

Если воду используют как охладитель, ей достаточно дать остыть в выделенном резервуаре. Жидкость после мытья деталей, автомобилей, продуктовых полуфабрикатов нуждается в многоступенчатой очистке. Технологии очищения зависят от вида загрязнений. Обычно обработка включает такие этапы:

• механическая очистка: процеживание через решетки и пескоуловители, отстаивание;
• обессоливание в установке обратного осмоса.

Применение технологий оборотного водоснабжения многократно уменьшает количество вредных выбросов, снижает фактическое водопотребление, на производствах сокращает потери компонентов сырья. В процессе очистки из загрязненной жидкости извлекают ценные вещества, попавшие в воду в процессе производства.

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Очистка сточных вод предприятий: методы и оценка эффективности

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?

Методы очистки сточных вод: механические, химические, биологические

Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации

Экологические проблемы озера Байкал

Аэробная и анаэробная биологическая очистка сточных вод

Основные источники загрязнения воды

Методы обеззараживания и очистки сточных вод

Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка

Причины и степени загрязнения рек в России и мире

Да уж, проблема с загрязнением воды и правда серьезная. Я вот в прошлом году на свой пляж пришел и был в шоке. Бутылок плавает в водоеме больше, чем рыбы. А самое ведь главное, что виноваты в этом не предприятия, а самые обычные посетители. Мол, ну кину я бутылку, от одной же ничего не будет. Если так каждый будет думать – то скоро и купаться летом будет негде. Самый лучший вариант решения проблемы, как по мне – это просто сменить собственное отношение к природе.

Перепечатка материалов разрешена только с указанием первоисточника

Водопровод, который не подведёт: каких ошибок надо избегать при обустройстве водоснабжения

Дом становится жилым, когда в нем есть вода. Если она поступает с перебоями – жизнь осложняется. В городе мы звоним в диспетчерскую, но в загородном доме так не получится: проблемы здесь обычно вызваны собственными ошибками при устройстве системы водоснабжения. Разберем типичные и выясним, как их избежать.

Дом построили, водопровод сделать забыли

Случай довольно распространенный, особенно для небольших коттеджей, летних дач и строек, которые ведутся своими силами. Чем это чревато?

Во-первых, потерей свободы выбора места для колодца или скважины. Гидрогеология участка неоднородна: где-то воды много, и она залегает у поверхности, а где-то придется бурить глубоко и ставить мощный насос. Летом при неудачном выборе места возможен дефицит воды.

Во-вторых, вести трубы к готовому дому сложнее, а вероятность ошибок при этом выше. Поэтому уложить водопровод лучше на этапе заливки фундамента.

Неправильно подобрали насосы

Эта ошибка – самая распространенная: слабого напора воды не хватает на все точки водоразбора. Особенно летом, когда нужно поливать огород и газоны. Бывает и так, что насос слишком мощный («взяли с запасом»), в результате чего скважина быстро заиливается.

Даже при правильном расчете реальная потребность в воде может меняться: приехали гости, построили второй домик и т. п. Избежать проблем помогут скважинные насосы переменной производительности, например, GRUNDFOS SQE.

Благодаря встроенному частотному преобразователю они не только обеспечат расход до 7 м3/час, но при наличии блока автоматики будут регулировать его, поддерживая постоянное давление в диапазоне 2–5 бар. Нужно лишь задать комфортное значение, причем делать это можно со смартфона, установив бесплатное приложение GO Remote. Такой насос можно выбирать и «с запасом».

Для регулируемой подачи воды из неглубоких (до 8 м) колодцев, накопительных баков, водоемов или магистрального водопровода целесообразно использовать автоматическую самовсасывающую установку GRUNDFOS SCALA2. Она обеспечит напор до 46 м и расход до 3,9 м3/ч, чего вполне достаточно для довольно большого дома или маленького приусадебного хозяйства. Насос нешумный, поэтому его можно разместить рядом с жилыми комнатами.

Трубы закопали неглубоко

Сделали на глазок, и зимой водопровод замерз. Чтобы такого не случилось, нужно посмотреть в нормативные документы (например, в старый СНиП 2.01.01-82 ) и уточнить глубину промерзания почвы в регионе. В частности, для Подмосковья она составляет 1,4 м, к которым стоит прибавить еще хотя бы 10–20 см: год на год не приходится, а в морозную и малоснежную зиму грунт промерзает сильнее. В качестве дополнительной меры не помешает теплоизоляция.

Диаметр труб заужен

Подбор диаметра наобум – одна из самых распространенных ошибок. Исправить ее будет сложно, поэтому лучше сделать полноценный гидравлический расчет или хотя бы использовать таблицы. В противном случае сопротивление может оказаться слишком высоким, а напор – слабым.

Водопровод уложен горизонтально

Слить воду при ремонте будет сложно, поэтому нужно делать уклон в 1º на погонный метр от дома. Проконтролировать уклон и защитить трубу от повреждений поможет песчаная подсыпка.