Защита гидросферы от антропогенного воздействия

 

Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения, истощения.

Защита от засорения: меры, исключающие попадание в водоемы и реки строительного мусора, твердых отходов, остатков лесосплава.

Защита от истощения: строгий контроль за минимально допустимым стоком вод.

Для защиты поверхностных вод от загрязнения широко используются следующие методы:

1. Развитие безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения;

2. Очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых) следующими способами:

- механический (процеживание, отстаивание, фильтрование с помощью решеток, песколовок, песчаных фильтров, отстойников, инерционное разделение с помощью гидроциклонов, нефте- и маслоловушек, уловителей; выжигание нефти, масел, жира); обеспечивает удаление до 90 % примесей при производственных стоках, до 60 % при бытовых;

- физико-химический (коагуляция - образование легко удаляемых, хлопьевидных осадков, сорбция - поглощение углем, флотация - пропуск через сточные воды воздуха и электрофлотация, экстракция – разделение примесей в смеси двух нерастворимых жидкостей – экстрареагента и сточной воды, ионообменные методы – очистка синтетической ионообменной смолой, установки обратного осмоса - продавливание воды через микропленки при высоком давлении до 30 МПа);

- биологический (естественные методы – поля орошения, фильтрации, биологические пруды, искусственные методы - аэротенки, метантенки, окситенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы);

- химический (нейтрализация кислот и щелочей вводом реагентов (известь, аммиак, кальцинированная сода) или окислителей);

- термический (нейтрализация или разложение загрязнителей при высоких температурах).

Обычно для повышения эффективности очистки применяют несколько методов.

Например, в биологической очистке сточных вод используются решетка, дробилка, песколовка с песковой площадкой, первичный отстойник, метантенк и иловые площадки, после которых полученный ил подсушивается и утилизируется или идет на удобрения, аэротенк, вторичный отстойник, смеситель для добавления в воду хлора в целях обеззараживания, далее очищенная вода направляется в контактный резервуар и идет выпуск воды в водный объект.

Кроме перечисленных, применяются следующие методы защиты гидросферы:

1. Очистка сточных вод:

- электрохимическая (анодное окисление и катодное восстановление);

- мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиализ);

- магнитная обработка;

- радиационная очистка;

- озонирование;

- внедрение новых селективных сорбентов для выделения вещества в целях повторного использования;

2. Предотвращение стоков с сельскохозяйственных угодий:

- с помощью очаговой и ленточной обработки пестицидами;

- внесения удобрений в виде гранул и с поливной водой;

- замены ядохимикатов биологическими методами защиты;

3. Утилизация животноводческих стоков:

Выполняется путем разделения с помощью центрифуг на твердую и жидкую фракции с последующим выводом твердой части на поля (компост). Жидкая часть превращается в гумус, проходя через реактор и выделяющийся при этом биогаз используют для производства тепла и электроэнергии;

4. Уменьшение загрязнений поверхностных вод:

Осуществляется путем закачки сточных вод в глубокие водоносные горизонты через систему скважин. Однако это целесообразно только для высокотоксичных вод и из-за проблемы усиленного заводнения и выхода токсикантов на поверхность применяется крайне редко;

5. Обеззараживание и очистка поверхностных вод для питьевого водоснабжения:

Для обеззараживания воды применяют хлорирование, когда хлор для обеззараживания воды хранится в газовых баллонах на станции водоочистки и из-за высокой токсичности представляет опасность отравления для персонала в случае утечки, или свободный хлор получают на станции путем электролиза из соли - гипохлорита натрия. Но в любом случае это создает еще и серьезную опасность для населения, поскольку остаточный хлор, содержащийся в питьевой воде при наличии в ней углеводородных соединений может вступать с ними в реакцию, и в результате образуется сильный токсин и канцероген – диоксин.

Поэтому первичное хлорирование заменяют озонированием для снижения уровня канцерогенов, но и при этом методе есть опасность отравления озоном для персонала, а из-за нестойкого обеззараживания озоном приходится применять вторичное хлорирование. Хлорирование воды можно заменить также обработкой ультрафиолетовыми лучами, но в этом случае предъявляются высокие требования к прозрачности обеззараживаемой воды.

Применяют также безреагентные методы предочистки на биологических реакторах;

6. Современная технология очистки питьевой воды от других экологически опасных веществ (нефтепродуктов, СПАВ, пестицидов):

Предполагает использование сорбционных процессов с применением углей или их аналогов;

7. Агролесомелиорация, гидротехнические мероприятия:

Создаются водоохранные зоны, т.е. территории рядом с водным объектом в местах забора воды на питьевые нужды, на которых запрещена любая хозяйственная деятельность;

8. Более рациональное размещение водозаборов подземных вод:

Осуществляется путем регулирования режима водоотбора, искусственным пополнением путем перевода поверхностного стока в подземный;

9. Создание зон санитарной охраны (ЗСО):

Используется для предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов.

 

ªВопросы для самопроверки

1. Что такое зоны санитарной охраны (ЗСО) ?

2. В чем суть оборотного водоснабжения ?

3. Как очищают сточные воды ? Назовите завершающий метод в системе очистки сточных вод.

4. Как предотвращают истощение запасов пресных подземных вод ?