Vides problēmas – ūdens piesārņojums. Ūdens piesārņojuma avoti

Ievads: ūdens resursu būtība un nozīme………………………….… 1

1. Ūdens resursi un to izmantošana……………………………………….. 2

2. Krievijas ūdens resursi ……………………………………………………….. 4

3. Piesārņojuma avoti……………………………………………………… 10

3.1. Piesārņojuma avotu vispārējās īpašības ………………… ... ... 10

3.2. Skābekļa bads kā ūdens piesārņojuma faktors……….… 12

3.3. Faktori, kas kavē ūdens ekosistēmu attīstību…………… 14

3.4. Notekūdeņi………………………………………………………………………… 14

3.5. Notekūdeņu iekļūšanas ūdenstilpēs sekas……………………………………………………………………………………

4. Pasākumi ūdens piesārņojuma apkarošanai………………………… 21

4.1. Ūdenstilpju dabiskā attīrīšana …………………………………………… 21

4.2. Notekūdeņu attīrīšanas metodes…………………………………….…… 22

4.2.1. Mehāniskā metode…………………………………………….… 23

4.2.2. Ķīmiskā metode………………………………………………………………..23

4.2.3. Fizikāli ķīmiskā metode………………………………………… 23

4.2.4. Bioloģiskā metode…………………………………………………………………….. 24

4.3. Beznoteces ražošana ……………………………………………………………… 25

4.4. Ūdensobjektu monitorings …………………………………………… 26

Secinājums…………………………………………………………………………………….. 26

Ievads: ūdens resursu būtība un nozīme

Ūdens ir visvērtīgākais dabas resurss. Tam ir izcila loma vielmaiņas procesos, kas veido dzīvības pamatu. Ūdenim ir liela nozīme rūpnieciskajā un lauksaimnieciskajā ražošanā; tā nepieciešamība cilvēku, visu augu un dzīvnieku ikdienas vajadzībām ir labi zināma. Tas kalpo kā dzīvotne daudzām dzīvām radībām.

Pilsētu izaugsme, straujā rūpniecības attīstība, lauksaimniecības intensifikācija, apūdeņoto platību ievērojama paplašināšanās, kultūras un dzīves apstākļu uzlabošanās un virkne citu faktoru arvien vairāk sarežģī ūdensapgādes problēmas.

Pieprasījums pēc ūdens ir milzīgs un ar katru gadu pieaug. Ikgadējais ūdens patēriņš pasaulē visu veidu ūdens apgādei ir 3300-3500 km 3 . Tajā pašā laikā tiek patērēti 70% no visa ūdens patēriņa lauksaimniecība.

Daudz ūdens patērē ķīmiskā un celulozes un papīra rūpniecība, dzelzs un krāsainā metalurģija. Enerģētikas attīstība arī izraisa strauju ūdens pieprasījuma pieaugumu. Ievērojams ūdens daudzums tiek tērēts lopkopības nozares vajadzībām, kā arī iedzīvotāju sadzīves vajadzībām. Lielākā daļa ūdens pēc izmantošanas sadzīves vajadzībām tiek atgriezta upēs notekūdeņu veidā.

Tīra saldūdens trūkums jau kļūst par globālu problēmu. Rūpniecības un lauksaimniecības arvien pieaugošās vajadzības pēc ūdens liek visām pasaules valstīm un zinātniekiem meklēt dažādus līdzekļus šīs problēmas risināšanai.

Ieslēgts mūsdienu skatuve noteikti šādi ūdens resursu racionālas izmantošanas virzieni: pilnīgāka saldūdens resursu izmantošana un paplašināta atražošana; jaunu izstrāde tehnoloģiskie procesi novērst ūdenstilpju piesārņošanu un līdz minimumam samazināt saldūdens patēriņu.

1. Ūdens resursi un to izmantošana

Zemes ūdens apvalku kopumā sauc par hidrosfēru, un tas ir okeānu, jūru, ezeru, upju, ledus veidojumu, gruntsūdeņu un atmosfēras ūdeņu kopums. Zemes okeānu kopējā platība ir 2,5 reizes lielāka nekā sauszemes platība.

Kopējās ūdens rezerves uz Zemes ir 138,6 miljoni km 3 . Apmēram 97,5% ūdens ir sāļš vai ļoti mineralizēts, tas ir, tas ir jāattīra vairākām vajadzībām. Pasaules okeāns veido 96,5% no planētas ūdens masas.

Lai iegūtu skaidrāku priekšstatu par hidrosfēras mērogu, jāsalīdzina tās masa ar citu Zemes apvalku masu (tonnās):

Hidrosfēra - 1,50x10 18

Zemes garoza - 2,80x10"

Dzīvā viela (biosfēra) - 2,4 x 10 12

Atmosfēra - 5,15x10 13

Priekšstatu par pasaules ūdens rezervēm sniedz 1. tabulā sniegtā informācija.

1. tabula.

Objektu nosaukums	Izplatības platība miljonos kubikkm	Tilpums, tūkstoši kubikmetru km	Dalieties pasaules rezervēs,
Pasaules okeāns
Gruntsūdeņi
Tai skaitā pazemē
saldūdeņi
Augsnes mitrums
Ledāji un pastāvīgs sniegs
Pazemes ledus
Ezera ūdens.
svaigs
sāļš
Purva ūdens
Upes ūdens
Ūdens atmosfērā
Ūdens organismos
Kopējās ūdens rezerves
Kopējās saldūdens rezerves

Šobrīd ūdens pieejamība vienai personai dienā iekšā dažādas valstis pasaule ir savādāka. Vairākās valstīs ar attīstītu ekonomiku ūdens trūkuma draudi ir nenovēršami. Saldūdens trūkums uz Zemes pieaug eksponenciāli. Tomēr ir daudzsološi saldūdens avoti - aisbergi, kas dzimuši no Antarktīdas un Grenlandes ledājiem.

Kā zināms, cilvēks nevar dzīvot bez ūdens. Ūdens ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas nosaka ražošanas spēku izvietojumu, un ļoti bieži arī ražošanas līdzeklis. Ūdens patēriņa pieaugums pa nozarēm ir saistīts ne tikai ar tās straujo attīstību, bet arī ar ūdens patēriņa pieaugumu uz produkcijas vienību. Piemēram, 1 t ražošanai kokvilnas audums rūpnīcas patērē 250 m 3 ūdens. Ķīmiskā rūpniecība prasa daudz ūdens. Tādējādi 1 tonnas amonjaka ražošanai nepieciešami aptuveni 1000 m 3 ūdens.

Mūsdienu lielās termoelektrostacijas patērē milzīgu daudzumu ūdens. Tikai viena stacija ar jaudu 300 tūkstoši kW patērē līdz 120 m 3 /s jeb vairāk nekā 300 miljonus m 3 gadā. Bruto ūdens patēriņš šīm stacijām nākotnē pieaugs aptuveni 9-10 reizes.

Viens no nozīmīgākajiem ūdens patērētājiem ir lauksaimniecība. Tas ir lielākais ūdens patērētājs ūdenssaimniecības sistēmā. Lai izaudzētu 1 tonnu kviešu, augšanas sezonā nepieciešams 1500 m 3 ūdens, 1 tonnai rīsu vairāk nekā 7000 m 3 . Apūdeņoto zemju augstā ražība ir veicinājusi strauju platību pieaugumu visā pasaulē - tagad tā ir 200 miljoni hektāru. Apūdeņotās zemes, kas veido apmēram 1/6 no kopējās kultūraugu platības, nodrošina aptuveni pusi no lauksaimniecības produkcijas.

Īpašu vietu ūdens resursu izmantošanā ieņem ūdens patēriņš iedzīvotāju vajadzībām. Mājsaimniecības un dzeršanas mērķi mūsu valstī veido aptuveni 10% no ūdens patēriņa. Vienlaikus ir obligāta nepārtraukta ūdens padeve, kā arī zinātniski pamatotu sanitāro un higiēnas standartu stingra ievērošana.

Ūdens izmantošana ekonomiskiem mērķiem ir viena no ūdens cikla saitēm dabā. Bet antropogēnā cikla saite atšķiras no dabiskās ar to, ka iztvaikošanas procesā daļa cilvēku izmantotā ūdens atsāļota atgriežas atmosfērā. Otra daļa (kas, piemēram, veido 90% ūdens apgādei pilsētām un lielākajai daļai rūpniecības uzņēmumu) tiek novadīta ūdenstilpēs ar rūpnieciskajiem atkritumiem piesārņotu notekūdeņu veidā.

Saskaņā ar Krievijas Valsts ūdens kadastra datiem kopējais ūdens ņemšanas apjoms no dabiskajām ūdenstilpēm 1995. gadā bija 96,9 km 3 . Tostarp vajadzībām Tautsaimniecība tika izmantoti vairāk nekā 70 km 3, tostarp:

Rūpnieciskā ūdensapgāde – 46 km 3 ;

Apūdeņošana – 13,1 km 3;

Lauksaimniecības ūdensapgāde – 3,9 km 3 ;

Citas vajadzības – 7,5 km 3 .

Rūpniecības vajadzības tika apmierinātas par 23% ar ūdens ieguvi no dabīgām ūdenstilpēm un par 77% ar ūdens otrreizējās pārstrādes un atkārtotas ūdens piegādes sistēmu.

2. Krievijas ūdens resursi

Ja mēs runājam par Krieviju, tad ūdens resursu pamatā ir upju plūsma, kas pēc gada ūdens satura ir vidēji 4262 km 3, no kuriem aptuveni 90% ietilpst Arktikas un Arktikas baseinos. Klusais okeāns. Kaspijas un Azovas jūru baseini, kur dzīvo vairāk nekā 80% Krievijas iedzīvotāju un ir koncentrēts tās galvenais rūpniecības un lauksaimniecības potenciāls, veido mazāk nekā 8% no kopējās upes plūsmas. Krievijas vidējā ilgtermiņa kopējā plūsma ir 4270 kubikmetri. km/gadā, tai skaitā 230 kubikmetri nāk no blakus teritorijām. km.

Krievijas Federācija kopumā ir bagāta ar saldūdens resursiem: uz vienu iedzīvotāju ir 28,5 tūkstoši kubikmetru. m gadā, bet tā sadalījums visā teritorijā ir ārkārtīgi nevienmērīgs.

Līdz šim Krievijas lielo upju gada plūsmas samazinājums ekonomiskās aktivitātes ietekmē ir vidēji no 10% (Volgas upe) līdz 40% (Donas, Kubanas, Terekas upes).

Krievijā turpinās intensīvas mazo upju degradācijas process: upju gultņu degradācija un duļķošanās.

Kopējais ūdens ņemšanas apjoms no dabiskajām ūdenstilpēm bija 117 kubikmetri. km, tai skaitā 101,7 kubikmetri. km saldūdens; zaudējumi ir vienādi ar 9,1 kubikmetru. km, saimniecībā izmantoti 95,4 kubikmetri. km, ieskaitot:

Rūpnieciskām vajadzībām - 52,7 kubikmetri. km;

Apūdeņošanai -16,8 kubikmetri. km;

Sadzīves dzeramajam ūdenim - 14,7 kubikkm;

As/lauksaimniecības ūdensapgāde - 4,1 kub.km;

Pārējām vajadzībām - 7,1 kub.km.

Krievijā kopumā kopējais saldūdens ņemšanas apjoms no ūdens avotiem ir aptuveni 3%, bet vairākos upju baseinos, t.sk. Kuban, Don, ūdens izņemšanas apjoms sasniedz 50% vai vairāk, kas pārsniedz videi pieņemamo izņemšanu.

Komunālajos rajonos ūdens patēriņš vidēji ir 32 litri dienā uz cilvēku un pārsniedz normu par 15-20%. Īpatnējā ūdens patēriņa augstā vērtība ir saistīta ar klātbūtni lieli zaudējumiūdens, dažās pilsētās sasniedzot līdz 40% (ūdensapgādes tīklu korozija un nodilums, noplūde). Akūts ir dzeramā ūdens kvalitātes jautājums: ceturtā daļa sabiedrisko ūdensapgādes sistēmu un trešdaļa departamentu piegādā ūdeni bez pietiekamas attīrīšanas.

Pēdējie pieci gadi ir bijuši raksturīgi ar augstu ūdens līmeni, kā rezultātā apūdeņošanai atvēlētā ūdens apjoms ir samazinājies par 22%.

Notekūdeņu novadīšana virszemes ūdensobjektos 1998.gadā sastādīja 73,2 kubikkm, tai skaitā piesārņoto notekūdeņu - 28 kubikkm, standarta tīro ūdeni (bez attīrīšanas nepieciešamības) - 42,3 kubikmetri.

No apūdeņotām zemēm ūdenstilpēs tiek novadīti lieli lauksaimniecībā izlietoto (savācēju-drenāžas) ūdeņu apjomi - 7,7 kubikkm. Līdz šim šie ūdeņi nosacīti tika klasificēti kā tīri. Faktiski lielākā daļa no tiem ir piesārņoti ar toksiskām ķīmiskām vielām, pesticīdiem un minerālmēslu atlikumiem.

Ūdenskrātuvju un strautu ūdens kvalitāti novērtē pēc fizikālajiem, ķīmiskajiem un hidrobioloģiskajiem rādītājiem. Pēdējie nosaka ūdens kvalitātes klasi un piesārņojuma pakāpi: ļoti tīrs - 1. klase, tīrs - 2. klase, vidēji piesārņots - 3. klase, piesārņots - 4. klase, netīrs - 5. klase, ļoti netīrs - 6. klase. Pēc hidrobioloģiskajiem rādītājiem pirmo divu tīrības klašu ūdeņu praktiski nav. Krievijas iekšējo un robežjūru jūras ūdeņi piedzīvo intensīvu antropogēno spiedienu gan pašās akvatorijās, gan saimnieciskās darbības rezultātā sateces baseinos. Galvenie jūras ūdens piesārņojuma avoti ir upju notece, uzņēmumu un pilsētu notekūdeņi un ūdens transports.

Lielākais notekūdeņu daudzums no Krievijas teritorijas nonāk Kaspijas jūrā - aptuveni 28 kubikmetri. km drenāža, t.sk. 11 kub.km piesārņotā, Azova - ap 14 kub.km noteces, t.sk. 4 kubikkm piesārņoti.

Priekš jūras krasti Raksturīga ir nobrāzuma procesu attīstība, vairāk nekā 60% krasta līnijas piedzīvo iznīcināšanu, eroziju un applūšanu, kas ir papildu jūras vides piesārņojuma avots. Jūras ūdeņu stāvokli raksturo 7 kvalitātes klases (ļoti netīrs - 7. klase).

Dabisko ūdeņu rezerves un kvalitāte Krievijā ir ārkārtīgi nevienmērīgi sadalīta. 1. diagramma atspoguļo teritorijas nodrošinājuma līmeni ar tekošu ūdeni no virszemes avotiem .

Bagātākie ūdens resursi ir Ob lejtece, Ob-Jeņisejas ieteka, Jeņisejas lejtece, Ļena un Amūra. Paaugstināts līmenisūdens pieejamība ir raksturīga Eiropas ziemeļiem, Centrālajai Sibīrijai, Tālajiem Austrumiem un Urālu rietumiem. No federācijas subjektiem visaugstākie rādītāji ir Krasnojarskas apgabalam un Kamčatkas apgabalam (bez autonomajiem apgabaliem), Sahalīnas apgabalam un Ebreju autonomajam apgabalam. Valsts Eiropas daļas centrā un dienvidos, kur koncentrējas galvenie Krievijas iedzīvotāji, apmierinoša ūdens apgādes zona ir ierobežota ar Volgas ieleju un Kaukāza kalnu reģioniem. No administratīvajām vienībām lielākais ūdens resursu trūkums ir vērojams Kalmikijā un Rostovas apgabalā. Nedaudz labāka situācija ir Stavropoles apgabalā, Centrālās teritorijas dienvidu reģionos, Černozemnijas reģionā un dienvidu Trans-Urālos.

2. shēmā ir raksturoti ūdens apjomi, kas tiek ņemti no dabiskajām ūdenstilpēm sadzīves, dzeramā, rūpnieciskām un citām (apūdeņošanai, iesūknēšanai akās utt.) vajadzībām. .

Ūdens uzņemšanas apjoms uz vienu ekonomiski aktīvo iedzīvotāju ir augsts Centrālās Sibīrijas reģionu grupā (Irkutskas apgabals, Krasnojarskas apgabals ar Taimiras rajonu, Hakasija, Tuva, Kemerovas apgabals). Ekonomiskā ūdens intensitāte šeit ir balstīta uz jaudīgo Angaras-Jeņisejas ūdens sistēmu. Krievijas dienvidu ekonomika no Orenburgas apgabala līdz Krasnodaras apgabalam ir vēl ūdens ietilpīgāka. Maksimālais ūdens patēriņš uz vienu iedzīvotāju tiek novērots Karačajā-Čerkesijā, Dagestānā un Astrahaņas reģionā. Pārējā valsts Eiropas teritorijā vietējās paaugstinātas ūdens intensitātes zonas ir raksturīgas Ļeņingradas, Arhangeļskas, Permas, Murmanskas apgabalu un jo īpaši Kostromas un Tveras apgabalu ekonomiskajiem kompleksiem (pēdējā gadījumā sekas tālsatiksmes ūdens ņemšanas Maskavas vajadzībām, iespējams, izpaužas). Minimāls ūdens patēriņš ekonomiskā kompleksa vajadzībām tiek novērots mazattīstītajās autonomijās - Evenkijas, Nenecu un Komi-Permjakas rajonos.

Ūdens izmantošanas nelīdzsvarotības analīze pēc resursu koncentrācijas/izmantošanas intensitātes kritērija liecina, ka lielākajā daļā valsts reģionu, tostarp rūpnieciski attīstītajos Urālos, Eiropas daļas centrā un ziemeļrietumos, ūdens patēriņš ir saskaņots ar iespējām. no ārējās vides.

Relatīvajam ūdens resursu trūkumam ir nopietna ierobežojoša ietekme reģionos, kas atrodas uz dienvidiem no Kurskas-Ufas līnijas. Šeit ūdens uzņemšanas attiecības palielināšanās pret ūdens resursu apjomu tieši atspoguļo nepieciešamo ierobežojumu palielināšanos ekstensīvai ūdens izmantošanai. Eiropas Krievijas dienvidos, kur trūkst ūdens, daudzas dzīves jomas ir ārkārtīgi atkarīgas no klimatiskajām svārstībām. Gandrīz visu skolu klimatologi ir vienisprātis, ka tuvākajā laikā Eirāzijas klimata mitrā fāze mainīsies uz sausu, turklāt laicīgajā mērogā, kas būs vēl sausāks par iepriekšējo 30. gadu laicīgo sausumu. Pēc dažādām aplēsēm, šī posma sākums iestāsies 1999. - 2006. gadā, un 7 gadu neatbilstība šādām prognozēm ir ļoti niecīga. Sausums asāk ietekmēs apvidus ar nepietiekamu mitrumu, augstu ūdenstilpņu piesārņojumu un ūdensietilpīgu ražošanas veidu. Izmantojot datus par reģionālajām ūdens rezervēm, piesārņoto notekūdeņu apjomiem un sadzīves ūdens ņemšanu, iespējams prognozēt nākotnes klimata pārmaiņu ietekmes pakāpi uz dabiskie kompleksi, cilvēku veselība un Krievijas ekonomika.

Visvairāk cietīs Krievijas sausākie reģioni – Kalmikija un Orenburgas apgabals. Nedaudz mazāk postījumu cietīs Stavropoles apgabals, Dagestāna, Astrahaņa, Rostovas un Belgorodas apgabali. Trešajā grupā bez sausajiem Krasnodaras apgabaliem, Volgogradas, Voroņežas, Ļipeckas, Penzas, Novosibirskas apgabaliem, ietilpst arī Čeļabinskas un Maskavas apgabali, kur ūdens apgāde jau tā ir diezgan saspringta. Citos reģionos sausums galvenokārt izraisīs lauksaimniecības produktivitātes samazināšanos un saasinās problēmas pilsētās ar saspringtu ūdens piegādi. Vides ziņā piesārņojošo vielu koncentrācijas palielināsies gandrīz visās ūdenstilpēs. Vislielākā ekonomiskās recesijas iespējamība sausuma laikā Krievijā ir Ciskaukāzijas reģionos (Krasnodaras un Stavropoles apgabalos, Dagestānas, Rostovas un Astrahaņas reģionos). Lauksaimniecības produktivitātes un ekonomiskās rentabilitātes samazināšanās, kā arī ūdensapgādes pasliktināšanās saasinās nodarbinātības problēmas šajā jau tā sprādzienbīstamajā reģionā. Pāreja no mitrās klimatiskās fāzes uz sauso izraisīs izmaiņas Kaspijas jūras līmeņa kustības zīmē - tā sāks kristies. Rezultātā blakus reģionos (Dagestānā, Kalmikijā, Astrahaņas apgabalā) situācija būs daudz asāka, jo būs jāpārbūvē no moderniem pasākumiem, lai pārvarētu Kaspijas jūras līmeņa celšanās sekas. pasākumu sistēma tās krišanas seku pārvarēšanai, tostarp daudzu kopš 1978. gada applūdušo objektu atjaunošana G.

Pašreizējos apstākļos vissteidzamākā ir reģionālās ūdens izmantošanas stratēģijas izstrāde Krievijas dienvidu un centrālajai daļai. Galvenais mērķis ir stimulēt ūdens otrreizējo izmantošanu, vienlaikus samazinot tiešo ūdens uzņemšanu, kas nozīmē pasākumu kopumu, lai ūdeni pārveidotu par ekonomiski nozīmīgu resursu visām saimnieciskajām vienībām, tostarp lauksaimniecībai un iedzīvotājiem. Ūdens izmantošanas visuresamība un izkliede padara tā sadales un patēriņa centralizētas pārvaldības stratēģiju neperspektīvu, tāpēc reālas izmaiņas var nodrošināt tikai ikdienas stimuli taupīt ūdeni. Patiesībā mēs runājam par par maksājumu par ūdens izmantošanu un prioritāro pāreju komunālajos pasākumos un lauksaimniecībā Krievijas dienvidos uz visu ūdens patēriņa veidu uzskaiti.

3. Piesārņojuma avoti

3.1. Piesārņojuma avotu vispārīgie raksturojumi

Par piesārņojuma avotiem atzīstami objekti, no kuriem ūdenstilpēs izplūst vai citādi nonāk kaitīgas vielas, kas pasliktina virszemes ūdeņu kvalitāti, ierobežo to izmantošanu, kā arī negatīvi ietekmē grunts un piekrastes ūdenstilpņu stāvokli.

Ūdenstilpju aizsardzība no piesārņojuma tiek veikta, regulējot gan stacionāro, gan citu piesārņojuma avotu darbību.

Krievijas teritorijā gandrīz visas ūdenstilpes ir pakļautas antropogēnai ietekmei. Lielākajā daļā no tiem ūdens kvalitāte neatbilst normatīvo aktu prasībām. Ilgtermiņa virszemes ūdeņu kvalitātes dinamikas novērojumi atklāj to piesārņojuma pieauguma tendenci. Vietņu skaits ar augsts līmenisūdens piesārņojums (vairāk nekā 10 MPC) un ārkārtīgi augsta ūdenstilpju piesārņojuma gadījumu skaits (virs 100 MPC).

Galvenie ūdenstilpņu piesārņojuma avoti ir melnās un krāsainās metalurģijas, ķīmiskās un naftas ķīmijas rūpniecības, celulozes un papīra, kā arī vieglās rūpniecības uzņēmumi.

Mikrobu ūdens piesārņojums rodas, nonākot ūdenstilpēs patogēni mikroorganismi. Ir arī ūdens termiskais piesārņojums, ko izraisa uzsildītu notekūdeņu pieplūde.

Piesārņojošās vielas var iedalīt vairākās grupās. Pamatojoties uz to fizisko stāvokli, tie izšķir nešķīstošos, koloidālos un šķīstošos piemaisījumus. Turklāt piesārņotājus iedala minerālu, organisko, baktēriju un bioloģisko.

Pesticīdu dreifēšanas bīstamības pakāpe lauksaimniecības zemes apstrādes laikā ir atkarīga no lietošanas metodes un zāļu formas. Ar grunts apstrādi ūdenstilpju piesārņošanas risks ir mazāks. Apstrādes laikā no gaisa zāles var pārnest simtiem metru ar gaisa straumēm un nogulsnēties uz neapstrādātām vietām un ūdenstilpju virsmām.

Gandrīz visi virszemes ūdeņu krājumi pēdējos gados ir bijuši pakļauti kaitīgam antropogēnam piesārņojumam, jo īpaši tādās upēs kā Volga, Dona, Ziemeļdvina, Ufa, Tobola, Toms un citas Sibīrijas un Tālo Austrumu upes. 70% virszemes ūdeņu un 30% pazemes ūdeņu ir zaudējuši dzeramo vērtību un nonākuši piesārņojuma kategorijās - "nosacīti tīrs" un "netīrs". Gandrīz 70% Krievijas Federācijas iedzīvotāju patērē ūdeni, kas neatbilst GOST “Dzeramais ūdens”.

Pēdējo 10 gadu laikā ūdenssaimniecības darbību finansējuma apjoms Krievijā ir samazināts 11 reizes. Rezultātā pasliktinājās ūdens apgādes apstākļi iedzīvotājiem.

Virszemes ūdensobjektu degradācijas procesi palielinās, jo tajos piesārņotos notekūdeņus ievada dzīvojamo un komunālo pakalpojumu, naftas ķīmijas, naftas, gāzes, ogļu, gaļas, mežsaimniecības, kokapstrādes un celulozes un papīra rūpniecības uzņēmumi un objekti. kā melnā un krāsainā metalurģija, kanalizācijas savākšana - drenāžas ūdens no apūdeņotām zemēm, kas piesārņotas ar toksiskām ķīmiskām vielām un pesticīdiem.

Saimnieciskās darbības ietekmē turpinās upju ūdens resursu izsīkšana. Neatgriezeniskas ūdens izņemšanas iespējas Kubanas, Donas, Terekas, Urālas, Isetes, Miasas un vairāku citu upju baseinos ir praktiski izsmeltas. Mazo upju stāvoklis ir nelabvēlīgs, īpaši lielu rūpniecības centru rajonos. Būtiski postījumi mazajām upēm tiek nodarīti lauku apvidos, jo tiek pārkāpts īpašs saimnieciskās darbības režīms ūdens aizsargjoslās un piekrastes aizsargjoslās, izraisot upju piesārņojumu, kā arī augsnes zudumu ūdens erozijas rezultātā.

Pieaug ūdens apgādei izmantoto gruntsūdeņu piesārņojums. Krievijas Federācijā ir identificēti aptuveni 1200 gruntsūdeņu piesārņojuma avoti, no kuriem 86% atrodas Eiropas daļā. Ūdens kvalitātes pasliktināšanās konstatēta 76 pilsētās, 175 ūdens ņemšanas vietās. Daudzi pazemes avoti, īpaši tie, kas nodrošina lielajām pilsētām Centrālais, Centrālais Melnzemes, Ziemeļkaukāzs un citi reģioni ir stipri noplicināti, par ko liecina sanitārā ūdens līmeņa pazemināšanās, vietām sasniedzot pat desmitiem metru.

Kopējais piesārņotā ūdens patēriņš ūdens ņemšanas vietās ir 5-6% no kopējais skaits gruntsūdeņi, ko izmanto sadzīves un dzeramā ūdens apgādei.

Krievijā atklātas aptuveni 500 vietas, kur gruntsūdeņi ir piesārņoti ar sulfātiem, hlorīdiem, slāpekļa, vara, cinka, svina, kadmija un dzīvsudraba savienojumiem, kuru līmenis desmitiem reižu pārsniedz maksimāli pieļaujamo koncentrāciju.

Palielinoties ūdens avotu piesārņojumam, tradicionāli lietotās ūdens attīrīšanas tehnoloģijas vairumā gadījumu ir nepietiekami efektīvas. Ūdens attīrīšanas efektivitāti negatīvi ietekmē reaģentu trūkums un ūdens staciju, automātikas un vadības ierīču zemais aprīkojuma līmenis. Situāciju pasliktina tas, ka 40% cauruļvadu iekšējo virsmu ir korozijas un klātas ar rūsu, tāpēc transportēšanas laikā ūdens kvalitāte vēl vairāk pasliktinās.

3.2. Skābekļa bads kā ūdens piesārņojuma faktors

Kā zināms, ūdens cikls sastāv no vairākiem posmiem: iztvaikošana, mākoņu veidošanās, nokrišņi, notece strautos un upēs un atkal iztvaikošana. Visā savā ceļā ūdens pats spēj attīrīties no piesārņotājiem, kas tajā nonāk - organisko vielu, izšķīdušo gāzu un minerālvielu sabrukšanas produktiem un suspendētām cietām vielām.

Vietās, kur ir liela cilvēku un dzīvnieku koncentrācija, ar dabīgu tīru ūdeni parasti nepietiek, īpaši, ja to izmanto notekūdeņu savākšanai un transportēšanai prom no apdzīvotām vietām. Ja augsnē nenokļūst daudz notekūdeņu, augsnes organismi tos pārstrādā, atkārtoti izmantojot barības vielas, un tie nokļūst blakus esošajās ūdenstecēs. tīrs ūdens. Bet, ja notekūdeņi uzreiz nokļūst ūdenī, tie pūst, un to oksidēšanai tiek patērēts skābeklis. Tiek radīts tā sauktais bioķīmiskais skābekļa patēriņš (BOD). Jo lielāka šī vajadzība, jo mazāk skābekļa paliek ūdenī dzīviem mikroorganismiem, īpaši zivīm un aļģēm. Dažreiz skābekļa trūkuma dēļ mirst visas dzīvās būtnes. Ūdens kļūst bioloģiski miris – tajā paliek tikai anaerobās baktērijas; tie plaukst bez skābekļa un dzīves laikā ražo sērūdeņradi. Jau tā nedzīvais ūdens iegūst pūtīgu smaku un kļūst pilnīgi nepiemērots cilvēkiem un dzīvniekiem. Tas var notikt arī tad, ja ūdenī ir pārāk daudz vielu, piemēram, nitrāti un fosfāti; tie nonāk ūdenī no lauksaimniecības mēslošanas līdzekļiem laukos vai no notekūdeņiem, kas piesārņoti ar mazgāšanas līdzekļiem. Šīs barības vielas stimulē aļģu augšanu, kuras sāk patērēt daudz skābekļa, un, kad tas kļūst nepietiekams, tās iet bojā. Dabiskos apstākļos ezers pastāv apmēram 20 tūkstošus gadu, pirms tas sanesas un izzūd. gadiem. Barības vielu pārpalikums paātrina novecošanās procesu jeb introfikāciju un samazina ezera dzīves ilgumu, padarot to arī nepievilcīgu. Skābeklis siltā ūdenī šķīst mazāk nekā aukstā ūdenī. Dažas iekārtas, īpaši spēkstacijas, dzesēšanai patērē milzīgu daudzumu ūdens. Uzsildītais ūdens tiek novadīts atpakaļ upēs un vēl vairāk izjauc ūdens sistēmas bioloģisko līdzsvaru. Zems skābekļa saturs kavē dažu dzīvo sugu attīstību un dod priekšrocības citām. Taču arī šīs jaunās, siltumu mīlošās sugas ļoti cieš, tiklīdz ūdens sildīšana apstājas.

3.3. Faktori, kas kavē ūdens ekosistēmu attīstību

Organiskie atkritumi, barības vielas un siltums kļūst par šķērsli normālai saldūdens ekoloģisko sistēmu attīstībai tikai tad, ja tie pārslogo šīs sistēmas. Taču pēdējos gados ekoloģiskās sistēmas tiek bombardētas ar milzīgu daudzumu pilnīgi svešu vielu, no kurām tām nav aizsardzības. Lauksaimniecībā izmantotie pesticīdi, metāli un ķīmiskās vielas no rūpnieciskajiem notekūdeņiem ir spējušas iekļūt ūdens barības ķēdē, kam var būt neprognozējamas sekas. Barības ķēdes sākumā esošās sugas var uzkrāt šīs vielas bīstamā koncentrācijā un kļūt vēl neaizsargātākas pret citu kaitīgu ietekmi.

3.4. Notekūdeņi

Drenāžas sistēmas un būves ir viens no apdzīvoto vietu, dzīvojamo, sabiedrisko un ražošanas ēku inženiertehnisko iekārtu un labiekārtošanas veidiem, kas nodrošina nepieciešamos sanitāri higiēniskos apstākļus iedzīvotāju darbam, dzīvei un atpūtai. Ūdens novadīšanas un attīrīšanas sistēmas sastāv no iekārtu, tīklu un konstrukciju kopuma, kas paredzētas sadzīves rūpniecisko un atmosfēras notekūdeņu uztveršanai un izvadīšanai pa cauruļvadiem, kā arī to attīrīšanai un neitralizācijai pirms novadīšanas rezervuārā vai apglabāšanas.

Ūdens apglabāšanas objekti ir dažādu mērķu ēkas, kā arī jaunuzceltas, esošas un rekonstruētas pilsētas, apdzīvotas vietas, rūpniecības uzņēmumi, sanitārie kūrortu kompleksi u.c.

Notekūdeņi ir ūdens, ko izmanto sadzīves, rūpnieciskām vai citām vajadzībām un ir piesārņots ar dažādiem piemaisījumiem, kas mainījuši sākotnējo ķīmisko sastāvu un fizikālās īpašības, kā arī ūdens, kas nokrišņu vai ielu laistīšanas rezultātā izplūst no apdzīvotu vietu un rūpniecības uzņēmumu teritorijas.

Atkarībā no veida un sastāva izcelsmes notekūdeņus iedala trīs galvenajās kategorijās:

mājsaimniecības (no tualetēm, dušām, virtuvēm, vannām, veļas mazgātavām, ēdnīcām, slimnīcām; tie nāk no dzīvojamām un sabiedriskām ēkām, kā arī no sadzīves telpām un rūpniecības uzņēmumiem);

rūpnieciskais (tehnoloģiskos procesos izmantotais ūdens, kas vairs neatbilst to kvalitātes prasībām; šajā ūdens kategorijā ietilpst ūdens, kas izsūknēts uz zemes virsmas ieguves laikā);

atmosfēras (lietus un kausējums; kopā ar atmosfēras ūdeni tiek noņemts ūdens no ielu apūdeņošanas, strūklakām un drenāžas).

Praksē tiek izmantots arī komunālo notekūdeņu jēdziens, kas ir sadzīves un rūpniecisko notekūdeņu maisījums. Sadzīves, rūpniecības un atmosfēras notekūdeņi tiek novadīti gan kopīgi, gan atsevišķi. Visplašāk tiek izmantotas pilnīgi sakausējuma un atsevišķas drenāžas sistēmas. Izmantojot vispārējo sakausējuma sistēmu, visas trīs notekūdeņu kategorijas tiek novadītas pa vienu kopīgu cauruļu un kanālu tīklu ārpus pilsētas uz attīrīšanas iekārtām. Atsevišķas sistēmas sastāv no vairākiem cauruļu un kanālu tīkliem: viens no tiem ved lietus un nepiesārņotus rūpnieciskos notekūdeņus, bet otrs vai vairāki tīkli ved sadzīves un piesārņotos rūpnieciskos notekūdeņus.

Notekūdeņi ir sarežģīts neviendabīgs maisījums, kas satur organiskas un minerālas izcelsmes piemaisījumus, kas ir neizšķīdinātā, koloidālā un izšķīdinātā stāvoklī. Notekūdeņu piesārņojuma pakāpi novērtē pēc koncentrācijas, t.i. piemaisījumu masa uz tilpuma vienību mg/l vai g/kub.m. Regulāri tiek analizēts notekūdeņu sastāvs. Tiek veiktas sanitārās un ķīmiskās analīzes, lai noteiktu ĶSP vērtību (kopējo organisko vielu koncentrāciju); BSP (bioloģiski oksidējamo organisko savienojumu koncentrācija); aktīva vides reakcija; krāsas intensitāte; mineralizācijas pakāpe; barības vielu koncentrācijas (slāpeklis, fosfors, kālijs) uc Rūpniecisko uzņēmumu notekūdeņu sastāvs ir vissarežģītākais. Rūpniecisko notekūdeņu veidošanos ietekmē pārstrādājamo izejvielu veids, ražošanas process, izmantotie reaģenti, starpprodukti un produkti, avota ūdens sastāvs, vietējie apstākļi uc Izstrādāt racionālu notekūdeņu novadīšanas shēmu un novērtēt notekūdeņu atkārtotas izmantošanas iespēja, notekūdeņu novadīšanas sastāvs un veids tiek pētīta ne tikai rūpnieciskā uzņēmuma vispārējā noteka, bet arī notekūdeņi no atsevišķiem cehiem un aparātiem.

Papildus galveno sanitāro un ķīmisko rādītāju noteikšanai ražošanā notekūdeņi noteiktas konkrēto komponentu koncentrācijas, kuru saturu iepriekš nosaka ražošanas tehnoloģiskie noteikumi un izmantoto vielu klāsts. Tā kā rūpnieciskie notekūdeņi rada vislielāko bīstamību ūdenstilpēm, mēs tos aplūkosim sīkāk.

Rūpnieciskie notekūdeņi ir sadalīti divās galvenajās kategorijās: piesārņoti un nepiesārņoti (nosacīti tīri).

Piesārņotie rūpnieciskie notekūdeņi tiek iedalīti trīs grupās.

1. Piesārņots galvenokārt ar minerālu piemaisījumiem (metalurģija, mašīnbūve, rūdas un ogļu ieguves rūpniecība; rūpnīcas, kas ražo skābes, būvizstrādājumus un materiālus, minerālmēslus utt.)

2. Piesārņots galvenokārt ar organiskiem piemaisījumiem (gaļa, zivis, piena produkti, pārtika, celuloze un papīrs, mikrobioloģiskā, ķīmiskā rūpniecība; rūpnīcas gumijas, plastmasas utt. ražošanai)

3. Piesārņoti ar minerāliem un organiskiem piemaisījumiem (naftas ražošanas, naftas pārstrādes, tekstilrūpniecības, vieglās, farmācijas rūpniecības uzņēmumi; cukura, konservu, organiskās sintēzes produktu u.c. ražošanas rūpnīcas).

Papildus iepriekš minētajām 3 piesārņoto rūpniecisko notekūdeņu grupām rezervuārā tiek novadīts uzsildīts ūdens, kas ir tā sauktā termiskā piesārņojuma cēlonis.

Rūpnieciskie notekūdeņi var atšķirties pēc piesārņojošo vielu koncentrācijas, agresivitātes pakāpes utt. Rūpniecisko notekūdeņu sastāvs ir ļoti atšķirīgs, tāpēc katrā konkrētajā gadījumā ir rūpīgi jāpamato uzticamas un efektīvas attīrīšanas metodes izvēle. Projektēšanas parametru un tehnoloģisko noteikumu iegūšana notekūdeņu un dūņu attīrīšanai prasa ļoti ilgus zinātniskus pētījumus gan laboratorijas, gan daļēji rūpnieciskos apstākļos.

Rūpniecisko notekūdeņu daudzums tiek noteikts atkarībā no uzņēmuma produktivitātes saskaņā ar integrētiem ūdens patēriņa un notekūdeņu novadīšanas standartiem dažādām nozarēm. Ūdens patēriņa norma ir saprātīgs ražošanas procesam nepieciešamais ūdens daudzums, kas noteikts, pamatojoties uz zinātniski pamatotiem aprēķiniem vai labāko praksi. Konsolidētajā ūdens patēriņa likmē ir iekļauts viss ūdens patēriņš uzņēmumā. Rūpniecisko notekūdeņu patēriņa standarti tiek izmantoti, projektējot jaunuzbūvētās un rekonstruējot esošās rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu sistēmas. Integrētie standarti ļauj novērtēt ūdens izmantošanas racionalitāti jebkurā strādājošā uzņēmumā.

Parasti rūpniecības uzņēmuma inženierkomunikācijās ietilpst vairāki drenāžas tīkli. Nepiesārņotie apsildāmie notekūdeņi plūst uz dzesēšanas iekārtām (šļakatu dīķiem, dzesēšanas torņiem, dzesēšanas dīķiem) un pēc tam atgriežas ūdens pārstrādes sistēmā.

Piesārņotie notekūdeņi nonāk attīrīšanas iekārtās, un pēc attīrīšanas daļa attīrīto notekūdeņu tiek piegādāta otrreizējās pārstrādes ūdensapgādes sistēmai tajos cehos, kur to sastāvs atbilst normatīvo aktu prasībām.

Ūdens izmantošanas efektivitāti rūpniecības uzņēmumos vērtē pēc tādiem rādītājiem kā izmantotā reciklētā ūdens daudzums, tā izlietojuma līmenis un tā zudumu procentuālais daudzums. Rūpniecības uzņēmumiem tiek sastādīts ūdens bilance, iekļaujot izmaksas par dažāda veida zudumiem, izplūdēm un kompensējošu ūdens izmaksu pievienošanu sistēmai.

Jaunizbūvēto un rekonstruēto apdzīvoto vietu un rūpniecības uzņēmumu ūdens novadīšanas sistēmu projektēšana jāveic, pamatojoties uz pienācīgi apstiprinātām shēmām valsts ekonomikas nozaru, nozaru attīstībai un izvietošanai un shēmām ražošanas spēku attīstībai un izvietošanai ekonomiskajos reģionos. . Izvēloties meliorācijas sistēmas un shēmas, jāņem vērā esošo tīklu un būvju tehniskie, ekonomiskie un sanitārie novērtējumi un jāparedz iespēja to darbu intensificēt.

Izvēloties sistēmu un shēmu rūpniecības uzņēmumu drenāžai, jāņem vērā:

1) prasības dažādos tehnoloģiskajos procesos izmantojamā ūdens kvalitātei;

2) atsevišķu ražošanas cehu un visa uzņēmuma notekūdeņu daudzums, sastāvs un īpašības, kā arī ūdens novadīšanas režīmi;

3) iespēja samazināt piesārņoto rūpniecisko notekūdeņu daudzumu, racionalizējot ražošanas procesus;

4) rūpniecisko notekūdeņu atkārtotas izmantošanas iespēju otrreizējās pārstrādes ūdensapgādes sistēmā vai citas ražošanas tehnoloģiskajām vajadzībām, kur pieļaujams izmantot zemākas kvalitātes ūdeni;

5) notekūdeņos esošo vielu ieguves un izmantošanas iespējamību;

6) vairāku cieši izvietotu rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu kopīgas novadīšanas un attīrīšanas iespēja un iespējamība, kā arī integrēta risinājuma iespēja rūpniecības uzņēmumu un apdzīvotu vietu notekūdeņu attīrīšanai;

7) iespēja tehnoloģiskajā procesā izmantot attīrītus sadzīves notekūdeņus;

8) sadzīves un rūpniecisko notekūdeņu izmantošanas iespējamība un iespējamība lauksaimniecības un rūpniecisko kultūru apūdeņošanai;

9) uzņēmuma atsevišķu cehu lokālās notekūdeņu attīrīšanas iespējamību;

10) rezervuāra pašattīrīšanās spēja, nosacījumi notekūdeņu novadīšanai tajā un nepieciešamā to attīrīšanas pakāpe;

11) konkrētas tīrīšanas metodes izmantošanas iespējamību.

Alternatīvas meliorācijas sistēmu un attīrīšanas iekārtu projektēšanas gadījumā tiek pieņemts optimālais variants, pamatojoties uz tehniskajiem un ekonomiskajiem rādītājiem.

3.5. Notekūdeņu iekļūšanas ūdenstilpēs sekas

Notekūdeņu novadīšanas rezultātā mainās ūdens fizikālās īpašības (paaugstinās temperatūra, samazinās caurspīdīgums, parādās krāsas, garšas, smakas); uz rezervuāra virsmas parādās peldošas vielas, un apakšā veidojas nogulsnes; mainās ūdens ķīmiskais sastāvs (palielinās organisko un neorganisko vielu saturs, parādās toksiskas vielas, samazinās skābekļa saturs, mainās vides aktīvā reakcija utt.); Izmainās kvalitatīvais un kvantitatīvais baktēriju sastāvs, parādās patogēnās baktērijas. Piesārņotas ūdenstilpes kļūst nederīgas dzeršanai, bieži vien arī tehniskajai ūdens apgādei; zaudē savu nozīmi zivsaimniecībā utt.

Vispārējos nosacījumus jebkuras kategorijas notekūdeņu novadīšanai virszemes ūdensobjektos nosaka to tautsaimnieciskā nozīme un ūdens izmantošanas raksturs. Pēc notekūdeņu novadīšanas ir pieļaujama zināma ūdens kvalitātes pasliktināšanās rezervuāros, taču tam nevajadzētu būtiski ietekmēt to kalpošanas laiku un iespēju rezervuāru turpmāk izmantot kā ūdens apgādes avotu, kultūras un sporta pasākumiem vai zvejas nolūkos.

Rūpniecisko notekūdeņu novadīšanas ūdenstilpēs nosacījumu izpildes uzraudzību veic sanitāri epidemioloģiskās stacijas un baseinu nodaļas.

Ūdens kvalitātes standarti ūdenstilpēm sadzīves, dzeramā, kultūras un sadzīves ūdens izmantošanai nosaka ūdens kvalitāti rezervuāriem divu veidu ūdens izmantošanai: pirmais veids ietver rezervuāru platības, ko izmanto kā centralizētu vai necentralizētu sadzīves un dzeramā ūdens avotu. apgādei, kā arī ūdens apgādei pārtikas rūpniecības uzņēmumiem; uz otro veidu - ūdenskrātuvju teritorijas, ko izmanto peldēšanai, sportam un iedzīvotāju atpūtai, kā arī tās, kas atrodas apdzīvotu vietu robežās.

Rezervuāru piešķiršanu vienam vai otram ūdens izmantošanas veidam veic Valsts sanitārās inspekcijas iestādes, ņemot vērā rezervuāru izmantošanas perspektīvas.

Noteikumos dotie ūdens kvalitātes standarti ūdenskrātuvēm attiecas uz vietām, kas atrodas uz plūstošām ūdenskrātuvēm 1 km virs tuvākās ūdens izmantošanas vietas lejtecē, un uz neplūstošām ūdenskrātuvēm un ūdenskrātuvēm 1 km abās ūdens izmantošanas pusēs.

Liela uzmanība tiek pievērsta jūru piekrastes zonu piesārņojuma novēršanai un likvidēšanai. Kvalitātes standarti jūras ūdens, kas jānodrošina notekūdeņu novadīšanas laikā, attiecas uz ūdens izmantošanas zonu noteiktajās robežās un uz vietām 300 m attālumā uz sāniem no šīm robežām. Izmantojot jūru piekrastes zonas kā rūpniecisko notekūdeņu uztvērēju, kaitīgo vielu saturs jūrā nedrīkst pārsniegt maksimāli pieļaujamās koncentrācijas, ko nosaka sanitāri toksikoloģiskās, vispārējās sanitārās un organoleptiskās ierobežojošās bīstamības rādītāji. Vienlaikus prasības notekūdeņu novadīšanai tiek diferencētas atkarībā no ūdens izmantošanas veida. Jūra tiek uzskatīta nevis par ūdens apgādes avotu, bet gan par ārstniecisku, veselību uzlabojošu, kultūras un ikdienas faktoru.

Piesārņojošās vielas, kas nonāk upēs, ezeros, ūdenskrātuvēs un jūrās, būtiski maina noteikto režīmu un izjauc ūdens ekoloģisko sistēmu līdzsvara stāvokli. Ūdenstilpes piesārņojošo vielu transformācijas procesu rezultātā, kas notiek dabas faktoru ietekmē, ūdens avoti pilnībā vai daļēji atjauno to sākotnējās īpašības. Šajā gadījumā var veidoties piesārņotāju sekundāri sabrukšanas produkti, kas negatīvi ietekmē ūdens kvalitāti.

Sakarā ar to, ka rūpniecības uzņēmumu notekūdeņi var saturēt specifiskus piesārņotājus, to novadīšanu pilsētas kanalizācijas tīklā ierobežo vairākas prasības. Drenāžas tīklā novadītie rūpnieciskie notekūdeņi nedrīkst: traucēt tīklu un būvju darbību; postoši ietekmēt cauruļu un attīrīšanas iekārtu elementu materiālu; satur vairāk nekā 500 mg/l suspendēto un peldošo vielu; satur vielas, kas var aizsprostot tīklus vai nogulsnēties uz cauruļu sienām; satur viegli uzliesmojošus piemaisījumus un izšķīdušas gāzveida vielas, kas spēj veidot sprādzienbīstamus maisījumus; satur kaitīgas vielas, kas traucē notekūdeņu bioloģisko attīrīšanu vai novadīšanu ūdenstilpē; ir temperatūra virs 40 C. Rūpnieciskie notekūdeņi, kas neatbilst šīm prasībām, ir iepriekš jāattīra un tikai pēc tam jānovada pilsētas kanalizācijas tīklā.

4. Pasākumi ūdens piesārņojuma apkarošanai

4.1. Dabiska ūdenstilpju tīrīšana

Piesārņoto ūdeni var attīrīt. Labvēlīgos apstākļos tas notiek dabiski dabiskā ūdens cikla laikā. Bet piesārņoto baseinu (upes, ezeri utt.) atjaunošana prasa daudz ilgāku laiku. Lai dabiskās sistēmas atjaunotos, vispirms nepieciešams apturēt atkritumu tālāku ieplūšanu upēs. Rūpnieciskās emisijas ne tikai aizsprosto, bet arī saindē notekūdeņus. Un dārgu ierīču efektivitāte šādu ūdeņu attīrīšanai vēl nav pietiekami pētīta. Neskatoties uz visu, dažas pilsētas mājsaimniecības un rūpniecības uzņēmumi joprojām dod priekšroku atkritumu izgāšanai blakus esošajās upēs un ļoti nelabprāt to atsakās tikai tad, kad ūdens kļūst pilnīgi nederīgs vai pat bīstams.

Savā bezgalīgajā cirkulācijā ūdens vai nu uztver un transportē daudzas izšķīdušās vai suspendētās vielas, vai arī tiek attīrīts no tām. Daudzi ūdenī esošie piemaisījumi ir dabiski un nokļūst caur lietus vai gruntsūdeņiem. Daži piesārņotāji, kas saistīti ar cilvēka darbību, iet to pašu ceļu. Dūmi, pelni un rūpnieciskās gāzes nosēžas zemē kopā ar lietu; ķīmiskie savienojumi un notekūdeņi, kas pievienoti augsnei ar mēslojumu, nonāk upēs ar gruntsūdeņiem. Daļa atkritumu ved pa mākslīgi izveidotiem ceļiem, piemēram, meliorācijas grāvjiem un kanalizācijas caurulēm. Šīs vielas parasti ir toksiskākas, taču to izdalīšanos ir vieglāk kontrolēt nekā to izdalīšanos dabiskā ūdens ciklā. Pasaules ūdens patēriņš ekonomiskajām un sadzīves vajadzībām ir aptuveni 9% no kopējās upes plūsmas. Tāpēc atsevišķos zemeslodes reģionos saldūdens deficītu izraisa nevis tiešais hidroresursu ūdens patēriņš, bet gan to kvalitatīvs izsīkums.

Notekūdeņu attīrīšana ir notekūdeņu attīrīšana, lai iznīcinātu vai noņemtu no tiem kaitīgās vielas. Notekūdeņu noņemšana no piesārņojuma ir sarežģīts process. Tam, tāpat kā jebkurai citai produkcijai, ir izejvielas (notekūdeņi) un gatavie izstrādājumi(attīrīts ūdens).

Notekūdeņu attīrīšanas metodes var iedalīt mehāniskās, ķīmiskās, fizikāli ķīmiskās un bioloģiskās, ja tās izmanto kopā, notekūdeņu attīrīšanas un neitralizācijas metodi sauc par kombinēto. Vienas vai citas metodes izmantošanu katrā konkrētajā gadījumā nosaka piesārņojuma raksturs un piemaisījumu kaitīguma pakāpe.

4.2.1. Mehāniskā metode

Mehāniskās metodes būtība ir tāda, ka mehāniskie piemaisījumi tiek noņemti no notekūdeņiem, sedimentējot un filtrējot. Rupjās daļiņas atkarībā no to lieluma tiek uztvertas ar režģiem, sietiem, smilšu slazdiem, septiķiem, dažāda dizaina kūtsmēslu slazdiem, bet virsmas piesārņojumu - ar eļļas slazdiem, benzīna eļļas slazdiem, nostādināšanas tvertnēm utt. Mehāniskā apstrāde ļauj no sadzīves notekūdeņiem atdala līdz 60-75% nešķīstošo piemaisījumu, bet no rūpnieciskajiem notekūdeņiem - līdz 95%, no kuriem daudzi kā vērtīgi piemaisījumi tiek izmantoti ražošanā.

4.2.2. Ķīmiskā metode

Ķīmiskā metode ietver dažādu ķīmisko reaģentu pievienošanu notekūdeņiem, kas reaģē ar piesārņotājiem un izgulsnē tos nešķīstošu nogulumu veidā. Ķīmiskā tīrīšana ļauj samazināt nešķīstošo piemaisījumu daudzumu līdz 95% un šķīstošo piemaisījumu daudzumu līdz 25%

4.2.3. Fizikāli ķīmiskā metode

Ar fizikāli ķīmisko apstrādes metodi no notekūdeņiem tiek izvadīti smalki izkliedēti un izšķīdušie neorganiskie piemaisījumi un no fizikāli ķīmiskajām metodēm visbiežāk tiek izmantotas koagulācijas, oksidācijas, sorbcijas, ekstrakcijas u.c. Plaši tiek izmantota arī elektrolīze. Tas ietver organisko vielu sadalīšanu notekūdeņos un metālu, skābju un citu neorganisku vielu ekstrakciju. Elektrolītisko attīrīšanu veic īpašās iekārtās - elektrolizatoros. Notekūdeņu attīrīšana, izmantojot elektrolīzi, ir efektīva svina un vara rūpnīcās, krāsu un laku ražošanā un dažās citās rūpniecības jomās.

Piesārņotie notekūdeņi tiek attīrīti arī, izmantojot ultraskaņu, ozonu, jonu apmaiņas sveķus un attīrīšanu ar hlorēšanu.

4.2.4. Bioloģiskā metode

No notekūdeņu attīrīšanas metodēm liela nozīme būtu bioloģiskā metode, pamatojoties uz upju un citu ūdenstilpju bioķīmiskās un fizioloģiskās pašattīrīšanās likumu izmantošanu. Ir vairāku veidu notekūdeņu bioloģiskās attīrīšanas iekārtas: biofiltri, bioloģiskie dīķi un aerācijas tvertnes.

Biofiltros notekūdeņi tiek izvadīti caur rupja materiāla slāni, kas pārklāts ar plānu baktēriju plēvi. Pateicoties šai plēvei, intensīvi notiek bioloģiskie oksidācijas procesi. Viņa ir tā, kas kalpo aktīvais princips biofiltros. Bioloģiskajos dīķos notekūdeņu attīrīšanā piedalās visi dīķos mītošie organismi. Aerotanks ir milzīgas tvertnes, kas izgatavotas no dzelzsbetona. Šeit tīrīšanas princips ir aktīvās dūņas no baktērijām un mikroskopiskiem dzīvniekiem. Visas šīs dzīvās radības strauji attīstās aerācijas tvertnēs, ko veicina organisko vielu notekūdeņi un skābekļa pārpalikums, kas konstrukcijā nonāk caur piegādātā gaisa plūsmu. Baktērijas salīp kopā pārslās un izdala fermentus, kas mineralizē organiskos piesārņotājus. Dūņas ar pārslām ātri nosēžas, atdaloties no attīrītā ūdens. Ciliates, flagellates, amēbas, rotifers un citi sīki dzīvnieki, kas aprij baktērijas (nelīp kopā pārslās), atjauno dūņu baktēriju masu.

Pirms bioloģiskās attīrīšanas notekūdeņi tiek pakļauti mehāniskai attīrīšanai, un pēc tam, lai noņemtu patogēnās baktērijas, tie tiek pakļauti ķīmiskai apstrādei, hlorēšanai ar šķidru hloru vai balinātāju. Dezinfekcijai tiek izmantotas arī citas fizikālās un ķīmiskās metodes (ultraskaņa, elektrolīze, ozonēšana utt.).

Bioloģiskā metode dod lieliskus rezultātus, attīrot sadzīves notekūdeņus. To izmanto arī naftas rafinēšanas, celulozes un papīra rūpniecības atkritumu tīrīšanai un mākslīgās šķiedras ražošanai.

4.3. Beznoteces ražošana

Nozares attīstības tempi mūsdienās ir tik lieli, ka vienreizēja saldūdens rezervju izmantošana ražošanas vajadzībām ir nepieņemama greznība.

Tāpēc zinātnieki ir aizņemti ar jaunu beznoteces tehnoloģiju izstrādi, kas gandrīz pilnībā atrisinās ūdenstilpņu aizsardzības no piesārņojuma problēmu. Taču bezatkritumu tehnoloģiju izstrādei un ieviešanai būs vajadzīgs zināms laiks, līdz reāla visu ražošanas procesu pāreja uz bezatkritumu tehnoloģiju vēl ir tālu. Lai pilnvērtīgi paātrinātu nākotnes bezatkritumu tehnoloģijas principu un elementu izveidi un ieviešanu tautsaimniecības praksē, nepieciešams atrisināt rūpniecības uzņēmumu slēgtā ūdens apgādes cikla problēmu. Pirmajos posmos nepieciešams ieviest ūdensapgādes tehnoloģiju ar minimālu saldūdens patēriņu un novadīšanu, kā arī paātrinātā tempā izbūvēt attīrīšanas iekārtas.

Veidojot jaunus uzņēmumus, dažkārt ceturtā daļa vai vairāk kapitālieguldījumu tiek tērēta nostādināšanas tvertnēm, aeratoriem un filtriem. Tās, protams, ir jāizbūvē, taču radikāls risinājums ir radikāli mainīt ūdens izmantošanas sistēmu. Mums jāpārtrauc uzskatīt upes un ūdenskrātuves par atkritumu savācējiem un jāpāriet nozare uz slēgta cikla tehnoloģijām.

Izmantojot slēgto tehnoloģiju, uzņēmums izlietoto un attīrīto ūdeni atgriež atpakaļ apritē un tikai papildina zaudējumus no ārējiem avotiem.

Daudzās nozarēs vēl nesen notekūdeņi netika diferencēti, tie tika apvienoti kopējā plūsmā, un vietējās attīrīšanas iekārtas atkritumu apglabāšanai netika izbūvētas. Šobrīd vairākas nozares jau ir izstrādājušas un daļēji ieviesušas slēgtās ūdens cirkulācijas shēmas ar vietējā tīrīšana, kas būtiski samazinās specifiskos ūdens patēriņa standartus.

4.4. Ūdenstilpju monitorings

1997. gada 14. martā Krievijas Federācijas valdība apstiprināja “Noteikumus par ūdenstilpņu valsts uzraudzības ieviešanu”.

Federālais hidrometeoroloģijas un vides uzraudzības dienests uzrauga zemes virszemes ūdeņu piesārņojumu. Par to atbild Krievijas Federācijas Sanitārais un epidemioloģiskais dienests sanitārā aizsardzība rezervuāri. Uzņēmumos ir izveidots sanitāro laboratoriju tīkls, lai pētītu notekūdeņu sastāvu un ūdens kvalitāti rezervuāros.

Jāpiebilst, ka tradicionālajām novērošanas un kontroles metodēm ir viens būtisks trūkums – tās nedarbojas un turklāt raksturo piesārņojuma sastāvu dabas vides objektos tikai paraugu ņemšanas brīdī. Var tikai minēt, kas notiek ar ūdenstilpi laika posmā starp paraugu ņemšanu. Turklāt laboratorijas testi aizņem daudz laika (ieskaitot to, kas nepieciešams parauga nogādāšanai no novērošanas punkta). Šīs metodes ir īpaši neefektīvas ekstrēmas situācijas, negadījumu gadījumos.

Neapšaubāmi efektīvāka ir ūdens kvalitātes kontrole, kas tiek veikta, izmantojot automātiskās ierīces. Elektriskie sensori nepārtraukti mēra piesārņotāju koncentrāciju, lai atvieglotu ātru lēmumu pieņemšanu gadījumā, ja rodas negatīva ietekme uz ūdens piegādi.

Secinājums

Ūdens resursu racionāla izmantošana šobrīd ir ārkārtīgi aktuāla problēma. Tā, pirmkārt, ir ūdens telpu aizsardzība no piesārņojuma, un, tā kā rūpnieciskie atkritumi ieņem pirmo vietu pēc apjoma un nodarīto postījumu, vispirms ir jāatrisina to izgāšanas upēs problēma. Jo īpaši nepieciešams ierobežot izplūdes ūdenstilpēs, kā arī uzlabot ražošanas, attīrīšanas un apglabāšanas tehnoloģijas. Vēl viens būtisks aspekts ir nodevu iekasēšana par notekūdeņu un piesārņojošo vielu novadīšanu un iekasēto līdzekļu novirzīšana jaunu bezatkritumu tehnoloģiju un attīrīšanas iekārtu izstrādei. Nepieciešams samazināt maksājumu apmēru par vides piesārņojumu uzņēmumiem ar minimālām emisijām un izplūdēm, kas turpmāk kalpos kā prioritāte minimālās izplūdes saglabāšanai vai samazināšanai. Acīmredzot veidi, kā atrisināt ūdens piesārņojuma problēmu Krievijā, galvenokārt meklējami izstrādāta tiesiskā regulējuma izstrādē, kas ļautu reāli aizsargāt vidi no kaitīgas antropogēnas ietekmes, kā arī atrast veidus, kā šos likumus ieviest praksē (kas , Krievijas realitātes apstākļos, visticamāk, sastapsies ar ievērojamām grūtībām).

Bibliogrāfija

1. Ju V. Novikovs "Ekoloģija, vide un cilvēki." Maskava 1998

2. I. R. Golubevs, Ju V. Novikovs “Vide un tās aizsardzība.

3. T. A. Khorunzhaya “Metodes vides apdraudējumu novērtēšanai”. 1998. gads

4. Ņikitins D.P., Novikovs Ju.V. "Vide un cilvēks." – M.: 1986. gads.

5. Radzevičs N.N., Pashkang K.V. "Dabas aizsardzība un pārveidošana." – M.:

Apgaismība, 1986. gads.

6. Alferova A.A., Nechaev A.P. "Rūpniecības uzņēmumu, kompleksu un rajonu slēgtās ūdenssaimniecības sistēmas." – M.: Stroyizdat, 1987. gads.

7. “Paņēmieni iekšējo ūdeņu aizsardzībai no piesārņojuma un noplicināšanas” / Red. I.K. Gavičs. – M.: Agropromizdat, 1985. gads.

8. “Dabas vides aizsardzība” / Red. G.V. Duganova. – K.: Viščas skola, 1990. gads.

9. Žukovs A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D. “Rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas metodes” M.: Stroyizdat, 1999.

Ievads: ūdens resursu būtība un nozīme………………………….… 1

1. Ūdens resursi un to izmantošana……………………………………….. 2

2. Krievijas ūdens resursi ……………………………………………………….. 4

3. Piesārņojuma avoti……………………………………………………… 10

3.1. Piesārņojuma avotu vispārējās īpašības ………………… ... ... 10

3.2. Skābekļa bads kā ūdens piesārņojuma faktors……….… 12

3.3. Faktori, kas kavē ūdens ekosistēmu attīstību…………… 14

3.4. Notekūdeņi………………………………………………………………………… 14

3.5. Notekūdeņu iekļūšanas ūdenstilpēs sekas……………………………………………………………………………………

4. Pasākumi ūdens piesārņojuma apkarošanai………………………… 21

4.1. Ūdenstilpju dabiskā attīrīšana …………………………………………… 21

4.2. Notekūdeņu attīrīšanas metodes…………………………………….…… 22

4.2.1. Mehāniskā metode…………………………………………….… 23

4.2.2. Ķīmiskā metode………………………………………………………………..23

4.2.3. Fizikāli ķīmiskā metode………………………………………… 23

4.2.4. Bioloģiskā metode…………………………………………………………………….. 24

4.3. Beznoteces ražošana ……………………………………………………………… 25

4.4. Ūdensobjektu monitorings …………………………………………… 26

Secinājums…………………………………………………………………………………….. 26

Ievads: ūdens resursu būtība un nozīme

Pieprasījums pēc ūdens ir milzīgs un ar katru gadu pieaug. Ikgadējais ūdens patēriņš pasaulē visu veidu ūdens apgādei ir 3300-3500 km 3 . Turklāt 70% no visa patērētā ūdens tiek izmantoti lauksaimniecībā.

Ķīmiskā un celulozes un papīra rūpniecība, melnā un krāsainā metalurģija patērē daudz ūdens. Enerģētikas attīstība arī izraisa strauju ūdens pieprasījuma pieaugumu. Ievērojams ūdens daudzums tiek tērēts lopkopības nozares vajadzībām, kā arī iedzīvotāju sadzīves vajadzībām. Lielākā daļa ūdens pēc izmantošanas sadzīves vajadzībām tiek atgriezta upēs notekūdeņu veidā.

Pašreizējā posmā tiek noteikti šādi ūdens resursu racionālas izmantošanas virzieni: pilnīgāka saldūdens resursu izmantošana un paplašināta atražošana; jaunu tehnoloģisko procesu izstrāde ūdenstilpju piesārņojuma novēršanai un saldūdens patēriņa samazināšanai.

1. Ūdens resursi un to izmantošana

Lai iegūtu skaidrāku priekšstatu par hidrosfēras mērogu, jāsalīdzina tās masa ar citu Zemes apvalku masu (tonnās):

Hidrosfēra - 1,50x10 18

Zemes garoza - 2,80x10"

Dzīvā viela (biosfēra) - 2,4 x 10 12

Atmosfēra - 5,15x10 13

Priekšstatu par pasaules ūdens rezervēm sniedz 1. tabulā sniegtā informācija.

1. tabula.

	Objektu nosaukums	Izplatības platība miljonos kubikkm	Tilpums, tūkstoši kubikmetru km	Dalieties pasaules rezervēs,
	Pasaules okeāns
	Gruntsūdeņi
	Tai skaitā pazemē
saldūdeņi
	Augsnes mitrums
	Ledāji un pastāvīgs sniegs
	Pazemes ledus
	Ezera ūdens.


	Purva ūdens

	Ūdens atmosfērā
	Ūdens organismos
	Kopējās ūdens rezerves
	Kopējās saldūdens rezerves

Šobrīd ūdens pieejamība uz vienu cilvēku dienā dažādās pasaules valstīs ir atšķirīga. Vairākās valstīs ar attīstītu ekonomiku ūdens trūkuma draudi ir nenovēršami. Saldūdens trūkums uz Zemes pieaug eksponenciāli. Tomēr ir daudzsološi saldūdens avoti - aisbergi, kas dzimuši no Antarktīdas un Grenlandes ledājiem.

Kā zināms, cilvēks nevar dzīvot bez ūdens. Ūdens ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas nosaka ražošanas spēku izvietojumu, un ļoti bieži arī ražošanas līdzeklis. Ūdens patēriņa pieaugums pa nozarēm ir saistīts ne tikai ar tās straujo attīstību, bet arī ar ūdens patēriņa pieaugumu uz produkcijas vienību. Piemēram, rūpnīcas tērē 250 m 3 ūdens, lai saražotu 1 tonnu kokvilnas auduma. Ķīmiskā rūpniecība prasa daudz ūdens. Tādējādi 1 tonnas amonjaka ražošanai nepieciešami aptuveni 1000 m 3 ūdens.

Saskaņā ar Krievijas Valsts ūdens kadastra datiem kopējais ūdens ņemšanas apjoms no dabiskajām ūdenstilpēm 1995. gadā bija 96,9 km 3 . Vairāk nekā 70 km 3 tika izmantoti tautsaimniecības vajadzībām, tai skaitā:

Rūpnieciskā ūdensapgāde – 46 km 3 ;

Apūdeņošana – 13,1 km 3;

Lauksaimniecības ūdensapgāde – 3,9 km 3 ;

Citas vajadzības – 7,5 km 3 .

Rūpniecības vajadzības tika apmierinātas par 23% ar ūdens ieguvi no dabīgām ūdenstilpēm un par 77% ar ūdens otrreizējās pārstrādes un atkārtotas ūdens piegādes sistēmu.

2. Krievijas ūdens resursi

Ja mēs runājam par Krieviju, ūdens resursu pamatā ir upju notece, kas vidēji ir 4262 km 3 gadā, no kuriem aptuveni 90% ietilpst Arktikas un Klusā okeāna baseinos. Kaspijas un Azovas jūru baseini, kur dzīvo vairāk nekā 80% Krievijas iedzīvotāju un ir koncentrēts tās galvenais rūpniecības un lauksaimniecības potenciāls, veido mazāk nekā 8% no kopējās upes plūsmas. Krievijas vidējā ilgtermiņa kopējā plūsma ir 4270 kubikmetri. km/gadā, tai skaitā 230 kubikmetri nāk no blakus teritorijām. km.

Krievijas Federācija kopumā ir bagāta ar saldūdens resursiem: uz vienu iedzīvotāju ir 28,5 tūkstoši kubikmetru. m gadā, bet tā sadalījums visā teritorijā ir ārkārtīgi nevienmērīgs.

Līdz šim Krievijas lielo upju gada plūsmas samazinājums ekonomiskās aktivitātes ietekmē ir vidēji no 10% (Volgas upe) līdz 40% (Donas, Kubanas, Terekas upes).

Krievijā turpinās intensīvas mazo upju degradācijas process: upju gultņu degradācija un duļķošanās.

Rūpnieciskām vajadzībām - 52,7 kubikmetri. km;

Apūdeņošanai -16,8 kubikmetri. km;

Sadzīves dzeramajam ūdenim - 14,7 kubikkm;

As/lauksaimniecības ūdensapgāde - 4,1 kub.km;

Pārējām vajadzībām - 7,1 kub.km.

Komunālajos rajonos ūdens patēriņš vidēji ir 32 litri dienā uz cilvēku un pārsniedz normu par 15-20%. Īpatnējā ūdens patēriņa augstā vērtība ir saistīta ar lieliem ūdens zudumiem, kas dažās pilsētās sasniedz pat 40% (ūdensapgādes tīklu korozija un nodilums, noplūde). Akūts ir dzeramā ūdens kvalitātes jautājums: ceturtā daļa sabiedrisko ūdensapgādes sistēmu un trešdaļa departamentu piegādā ūdeni bez pietiekamas attīrīšanas.

Pēdējie pieci gadi ir bijuši raksturīgi ar augstu ūdens līmeni, kā rezultātā apūdeņošanai atvēlētā ūdens apjoms ir samazinājies par 22%.

Jūras krastiem raksturīga nobrāzuma procesu attīstība, vairāk nekā 60% piekrastes līnija piedzīvo iznīcināšanu, eroziju un plūdus, kas ir papildu jūras piesārņojuma avots. Jūras ūdeņu stāvokli raksturo 7 kvalitātes klases (ļoti netīrs - 7. klase).

Dabisko ūdeņu rezerves un kvalitāte Krievijā ir ārkārtīgi nevienmērīgi sadalīta. 1. diagramma atspoguļo teritorijas nodrošinājuma līmeni ar tekošu ūdeni no virszemes avotiem .

Bagātākie ūdens resursi ir Ob lejtece, Ob-Jeņisejas ieteka, Jeņisejas lejtece, Ļena un Amūra. Paaugstināts ūdens pieejamības līmenis ir raksturīgs Eiropas ziemeļiem, Centrālajai Sibīrijai, Tālajiem Austrumiem un Urālu rietumiem. No federācijas subjektiem visaugstākie rādītāji ir Krasnojarskas apgabalam un Kamčatkas apgabalam (bez autonomajiem apgabaliem), Sahalīnas apgabalam un Ebreju autonomajam apgabalam. Valsts Eiropas daļas centrā un dienvidos, kur koncentrējas galvenie Krievijas iedzīvotāji, apmierinoša ūdens apgādes zona ir ierobežota ar Volgas ieleju un Kaukāza kalnu reģioniem. No administratīvajām vienībām lielākais ūdens resursu trūkums ir vērojams Kalmikijā un Rostovas apgabalā. Nedaudz labāka situācija ir Stavropoles apgabalā, Centrālās teritorijas dienvidu reģionos, Černozemnijas reģionā un dienvidu Trans-Urālos.

2. shēmā ir raksturoti ūdens apjomi, kas tiek ņemti no dabiskajām ūdenstilpēm sadzīves, dzeramā, rūpnieciskām un citām (apūdeņošanai, iesūknēšanai akās utt.) vajadzībām. .

Relatīvajam ūdens resursu trūkumam ir nopietna ierobežojoša ietekme reģionos, kas atrodas uz dienvidiem no Kurskas-Ufas līnijas. Šeit ūdens uzņemšanas attiecības palielināšanās pret ūdens resursu apjomu tieši atspoguļo nepieciešamo ierobežojumu palielināšanos ekstensīvai ūdens izmantošanai. Eiropas Krievijas dienvidos, kur trūkst ūdens, daudzas dzīves jomas ir ārkārtīgi atkarīgas no klimatiskajām svārstībām. Gandrīz visu skolu klimatologi ir vienisprātis, ka tuvākajā laikā Eirāzijas klimata mitrā fāze mainīsies uz sausu, turklāt laicīgajā mērogā, kas būs vēl sausāks par iepriekšējo 30. gadu laicīgo sausumu. Pēc dažādām aplēsēm, šī posma sākums iestāsies 1999. - 2006. gadā, un 7 gadu neatbilstība šādām prognozēm ir ļoti niecīga. Sausums asāk ietekmēs apvidus ar nepietiekamu mitrumu, augstu ūdenstilpņu piesārņojumu un ūdensietilpīgu ražošanas veidu. Izmantojot datus par reģionālajām ūdens rezervēm, piesārņoto notekūdeņu apjomiem un ekonomisko ūdens uzņemšanu, ir iespējams prognozēt nākotnes klimata pārmaiņu ietekmes pakāpi uz dabas sistēmām, cilvēku veselību un Krievijas ekonomiku.

Otrajā grupā pēc klimata sausās fāzes seku bīstamības var ietilpt sausais Orenburgas reģions ar ūdens ietilpīgu ražošanu, Maskavas apgabals, kas apvieno ūdens apgādes spriedzi un ražošanas ūdens intensitāti, sausākais reģionā. Krievija, bet ar zemu ūdens ietilpīgu ražošanu Kalmikijas, Volgas Gradskas, Voroņežas, Saratovas apgabalos, kā arī Baškīrijas, Tveras, Ļeņingradas, Permas, Sverdlovskas un Čeļabinskas apgabalos, kuru saimniecības patērē daudz ūdens.

Pašreizējos apstākļos vissteidzamākā ir reģionālās ūdens izmantošanas stratēģijas izstrāde Krievijas dienvidu un centrālajai daļai. Galvenais mērķis ir stimulēt ūdens otrreizējo izmantošanu, vienlaikus samazinot tiešo ūdens uzņemšanu, kas nozīmē pasākumu kopumu, lai ūdeni pārveidotu par ekonomiski nozīmīgu resursu visām saimnieciskajām vienībām, tostarp lauksaimniecībai un iedzīvotājiem. Ūdens izmantošanas visuresamība un izkliede padara tā sadales un patēriņa centralizētas pārvaldības stratēģiju neperspektīvu, tāpēc reālas izmaiņas var nodrošināt tikai ikdienas stimuli taupīt ūdeni. Faktiski mēs runājam par samaksu par ūdens izmantošanu un prioritāro pāreju Krievijas dienvidos komunālajos pasākumos un lauksaimniecībā uz visu ūdens patēriņa veidu uzskaiti.

3. Piesārņojuma avoti

3.1. Piesārņojuma avotu vispārīgie raksturojumi

Ūdenstilpju aizsardzība no piesārņojuma tiek veikta, regulējot gan stacionāro, gan citu piesārņojuma avotu darbību.

Krievijas teritorijā gandrīz visas ūdenstilpes ir pakļautas antropogēnai ietekmei. Lielākajā daļā no tiem ūdens kvalitāte neatbilst normatīvo aktu prasībām. Ilgtermiņa virszemes ūdeņu kvalitātes dinamikas novērojumi atklāj to piesārņojuma pieauguma tendenci. Katru gadu palielinās vietu skaits ar augstu ūdens piesārņojuma līmeni (vairāk nekā 10 MPC) un ārkārtīgi augsta ūdenstilpņu piesārņojuma gadījumu skaits (virs 100 MPC).

Galvenie ūdenstilpņu piesārņojuma avoti ir melnās un krāsainās metalurģijas, ķīmiskās un naftas ķīmijas rūpniecības, celulozes un papīra, kā arī vieglās rūpniecības uzņēmumi.

Mikrobu ūdens piesārņojums rodas patogēno mikroorganismu iekļūšanas rezultātā ūdenstilpēs. Ir arī ūdens termiskais piesārņojums, ko izraisa uzsildītu notekūdeņu pieplūde.

Pēdējo 10 gadu laikā ūdenssaimniecības darbību finansējuma apjoms Krievijā ir samazināts 11 reizes. Rezultātā pasliktinājās ūdens apgādes apstākļi iedzīvotājiem.

Pieaug ūdens apgādei izmantoto gruntsūdeņu piesārņojums. Krievijas Federācijā ir identificēti aptuveni 1200 gruntsūdeņu piesārņojuma avoti, no kuriem 86% atrodas Eiropas daļā. Ūdens kvalitātes pasliktināšanās konstatēta 76 pilsētās, 175 ūdens ņemšanas vietās. Daudzi pazemes avoti, īpaši tie, kas apgādā lielas pilsētas Centrālajā, Centrālajā Melnzemē, Ziemeļkaukāzā un citos reģionos, ir stipri noplicināti, par ko liecina sanitārā ūdens līmeņa pazemināšanās, vietām sasniedzot desmitiem metru.

Kopējais piesārņotā ūdens patēriņš ūdens ņemšanas vietās ir 5-6% no kopējā sadzīves un dzeramā ūdens apgādei izmantotā gruntsūdens daudzuma.

3.2. Skābekļa bads kā ūdens piesārņojuma faktors

Vietās, kur ir liela cilvēku un dzīvnieku koncentrācija, ar dabīgu tīru ūdeni parasti nepietiek, īpaši, ja to izmanto notekūdeņu savākšanai un transportēšanai prom no apdzīvotām vietām. Ja augsnē nenokļūst daudz atkritumu, augsnes organismi viņi tos pārstrādā, atkārtoti izmantojot barības vielas, un tīrs ūdens iesūcas blakus esošajās ūdenstecēs. Bet, ja notekūdeņi uzreiz nokļūst ūdenī, tie pūst, un to oksidēšanai tiek patērēts skābeklis. Tiek radīts tā sauktais bioķīmiskais skābekļa patēriņš (BOD). Jo lielāka šī vajadzība, jo mazāk skābekļa paliek ūdenī dzīviem mikroorganismiem, īpaši zivīm un aļģēm. Dažreiz skābekļa trūkuma dēļ mirst visas dzīvās būtnes. Ūdens kļūst bioloģiski miris – tajā paliek tikai anaerobās baktērijas; tie plaukst bez skābekļa un dzīves laikā ražo sērūdeņradi. Jau tā nedzīvais ūdens iegūst pūtīgu smaku un kļūst pilnīgi nepiemērots cilvēkiem un dzīvniekiem. Tas var notikt arī tad, ja ūdenī ir pārāk daudz vielu, piemēram, nitrāti un fosfāti; tie nonāk ūdenī no lauksaimniecības mēslošanas līdzekļiem laukos vai no notekūdeņiem, kas piesārņoti ar mazgāšanas līdzekļiem. Šīs barības vielas stimulē aļģu augšanu, kuras sāk patērēt daudz skābekļa, un, kad tas kļūst nepietiekams, tās iet bojā. Dabiskos apstākļos ezers pastāv apmēram 20 tūkstošus gadu, pirms tas sanesas un izzūd. gadiem. Barības vielu pārpalikums paātrina novecošanās procesu jeb introfikāciju un samazina ezera dzīves ilgumu, padarot to arī nepievilcīgu. Skābeklis siltā ūdenī šķīst mazāk nekā aukstā ūdenī. Dažas iekārtas, īpaši spēkstacijas, dzesēšanai patērē milzīgu daudzumu ūdens. Uzsildītais ūdens tiek novadīts atpakaļ upēs un vēl vairāk izjauc ūdens sistēmas bioloģisko līdzsvaru. Zems skābekļa saturs kavē dažu dzīvo sugu attīstību un dod priekšrocības citām. Taču arī šīs jaunās, siltumu mīlošās sugas ļoti cieš, tiklīdz ūdens sildīšana apstājas.

3.3. Faktori, kas kavē ūdens ekosistēmu attīstību

3.4. Notekūdeņi

Ūdens apglabāšanas objekti ir dažādu mērķu ēkas, kā arī jaunuzceltas, esošas un rekonstruētas pilsētas, apdzīvotas vietas, rūpniecības uzņēmumi, sanitārie kūrortu kompleksi u.c.

Notekūdeņi ir sadzīves, rūpnieciskām vai citām vajadzībām izmantotie un ar dažādiem piemaisījumiem piesārņoti ūdeņi, kas mainījuši sākotnējo ķīmisko sastāvu un fizikālās īpašības, kā arī ūdens, kas nokrišņu vai ielu laistīšanas rezultātā izplūst no apdzīvotu vietu un rūpniecības uzņēmumu teritorijas.

Atkarībā no veida un sastāva izcelsmes notekūdeņus iedala trīs galvenajās kategorijās:

rūpnieciskais (tehnoloģiskos procesos izmantotais ūdens, kas vairs neatbilst to kvalitātes prasībām; šajā ūdens kategorijā ietilpst ūdens, kas izsūknēts uz zemes virsmas ieguves laikā);

atmosfēras (lietus un kausējums; kopā ar atmosfēras ūdeni tiek noņemts ūdens no ielu apūdeņošanas, strūklakām un drenāžas).

Papildus galveno sanitāro un ķīmisko rādītāju noteikšanai rūpnieciskajos notekūdeņos tiek noteiktas specifisko komponentu koncentrācijas, kuru saturu iepriekš nosaka ražošanas tehnoloģiskie noteikumi un izmantoto vielu klāsts. Tā kā rūpnieciskie notekūdeņi rada vislielāko bīstamību ūdenstilpēm, mēs tos aplūkosim sīkāk.