Городские сточные воды источники загрязнения. Тенденции загрязнения окружающей среды сточными водами различных промышленных предприятий. Классификация загрязнений сточных вод

Загрязнение минеральными соединениями обычно представлено в виде песка, частиц глины, руды, шлака, минеральных солей, растворов кислот, щелочей и других веществ.. Органическое загрязнение по своему происхождению подразделяется на растительное и животное. Растительные органические соединения - это остатки растений, плодов, овощей, злаков, бумаги и т. д. Загрязнением животного происхождения могут быть физиологические выделения людей и животных, остатки погибших животных, клеевые вещества. К биологическому загрязнению относится загрязнение различными микроорганизмами, например грибами, мелкими водорослями и бактериями. Это загрязнение поступает в водоем в основном с бытовыми сточными водами и со стоками таких промышленных предприятий, как бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые, предприятия микробиологической промышленности. Кроме того, на поверхности водоема могут появляться плавающие вещества. Попадающее в водоем загрязнение вызывает изменение физических и органолептических свойств воды: прозрачности, цветности, запаха и привкуса. Изменяется и химический состав воды, так как в ней появляются вещества, изменяющие активную реакцию воды и увеличивающие содержание органических и неорганических соединений. Загрязнение органического происхождения требует для своего окисления большого количества кислорода, что, в свою очередь, уменьшает содержание растворенного в воде кислорода. Изменяются количество и виды микроорганизмов, а иногда появляются и болезнетворные. В водоемы сбрасываются отходы городских предприятий, фекально-хозяйственные сточные воды, атмосферные осадки и смываемые ими различные загрязняющие вещества. Загрязнение таким образом открытых водоемов, подземных и грунтовых вод особенно больших размеров приобрело в капиталистических странах, где многие реки превратились в сточные канавы. По ним во внутренние водоемы и в мировой океан сплавляются кухонные отбросы, грязь и воды прачечных, больничные отходы, металлы и кислоты, нефтепродукты с заправочных станций и аэропортов, пестициды и минеральные удобрения с сельскохозяйственных территорий и т. д. Это приводит к гибели представителей речной фауны и истощает запасы кислорода в воде. Загрязнение водоемов ухудшает санитарное состояние их, что, в свою очередь, затрудняет использование водоемов для хозяйственно-бытовых целей и ирригации, причиняет большой ущерб рыбному хозяйству, вынуждает разрабатывать дополнительные мероприятия по охране вод от загрязнения.

Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками в основном с предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Этот вид загрязнений оценивают биохимическим потреблением кислорода, который потребляется за 5 суток микроорганизмами, являющимися деструкторами для полной минерализации органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бы-

товыми стоками. К ним относят: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, моющие средства. Наиболее опасные из них: свинец, ртуть, кадмий.

Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.

Уровень загрязненности воды по отдельным показателям превышает в десятки раз предельно допустимые нормы. Наиболее высокий уровень загрязненности воды наблюдается в бассейнах рек: Днестр, Печора, Обь, Енисей, Амур, Северная Двина, Волга и Урал, т. е. рек, находящихся непосредственно в промышленной и сельскохозяйственной зонах.

Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к снижению запасов питьевой воды; изменению состояния и развития флоры и фауны водоемов; нарушению круговорота многих веществ в биосфере; снижению биомассы планеты и, как следствие, к воспроизводству кислорода.

Оказывается 75 г. сухого веса в твердом виде на одного человека в день попадают в океан

Таким образом, последствия употребления загрязненной воды для человека, это различные кишечные и инфекционные заболевания - холера, тиф, гепатит, дизентерия, гастроэнтерит. Кроме того, загрязнение воды приводит к ухудшению состояния кожи, отрицательно сказывается на состоянии волос, приводит к порче зубов.Почки и печень - это та зона риска, для которой употребление загрязненной воды имеет самые пагубные последствия.

Негативные последствия загрязнения воды , а именно большое содержание в ней свинца, кадмия, хрома, бензопирена для человека выражаются в стремительном ухудшении здоровья. Критическое накопление в организме этих вредных элементов зачастую становится причиной появления онкологических заболеваний, а также расстройств центральной и периферической нервной систем. Кишечные палочки, энтеровирусы - это вредные микроорганизмы, оказывающие негативное воздействие на работу желудочно-кишечного тракта

Очистка сточных вод

Под понятием сточные воды, следует понимать, воды (стоки), которые загрязнены различного рода отходами и отбросами. В зависимости от происхождения и состава, сточные воды, принято классифицировать на: бытовые, промышленные (производственные) и атмосферные. Бытовые сточные воды , результат жизнедеятельности человека, основными загрязнениями которых являются хозяйственные и физиологические отходы. Промышленные или производственные стоки образуются в результате деятельности предприятий, основными их загрязнениями являются производственные отходы (бывают: загрязненные и слабозагрязненные, т.е. не требующие предварительной обработки). Ливневые сточные воды , это поверхностные, ливневые стоки, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива. Глубокая очистка сточных вод , большая экологическая проблема, требующая принятия целенаправленных и экстренных мер. Мероприятия по очистке сточных вод , позволяют предотвратить загрязнение окружающей среды промышленными и бытовыми стоками, а использование и применение новейших технологий, является насущной необходимостью для решения проблемы загрязнения.

Очистка сточных вод – сложный процесс по обработке стоков с целью удаления из них загрязняющих веществ, по окончании процесса образуется очищенная вода и высококонцентрированный твердый отход (полностью готовый к утилизации). Поскольку процесс очистки сточных вод, многоступенчатый, он имеет несколько стадий обработки и методов очистки.

Среди основных методов очистки сточных вод , выделяют следующие:

механическая очистка сточных вод – первая стадия очистки, которая удаляет твердые примеси и крупнодисперсные вещества;

химическая очистка сточных вод – добавление реагентов в сточные воды, с целью их нейтрализации и обеззараживания;

физико-химическая очистка сточных вод – удаляет мелкие и тонко дисперсные частицы, а также растворенные неорганические вещества и органические соединения;

биологическая очистка сточных вод – очищение сточных вод аэробными и анаэробными микроорганизмами, результатом является окисление и уменьшение органической составляющей сточных вод.

После применения того или иного метода очистки сточных вод , целесообразней всего проводить дезинфекцию сточных вод. Наиболее распространенным методом дезинфекции является хлорирование осветленных стоков. Помимо хлорирования, существуют еще и другие методы обеззараживания сточных вод, такие как, озонирование и обработка электролизом и бактерицидными лучами.

Надо понимать, что каждый метод очистки сточных вод имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, для получения наилучшего, эффективного и стабильного результата, принято использовать комбинирование или чередование вышеперечисленных методов очистки сточных вод . Комбинирование методов очистки сточных вод, представляет собой многоэтапную обработку и утилизацию отходов. В целом выбор метода очистки определяется характером загрязнений, концентрации вредных примесей, а также требованиями, которые предъявляются к очищенной воде. Обязательным условием применяемых методов очистки является минимальный сброс сточных вод в окружающую среду.

Достаточно распространенный вид загрязнения, носящий сезонный характер, - загрязнение водоемов поваренной солью NaCl, которую используют для таяния льда и снега в зимнее время. Поваренная соль в широком диапазоне концентраций нетоксична для большинства живых организмов.

Для хлоридов нет общепринятых норм для внутренних водоемов, допустимая засоленность зависит от общей загрязненности воды. В среднем максимальная допустимая концентрация хлоридов составляет 2500 мг/л, при повышении общей загрязненности воды другими веществами этот порог снижается. При очень сильном загрязнении водоемов хлоридами происходит гибель высшей водной биоты – рыбы.

Тяжелые металлы

Попадание в сточную воду тяжелых металлов связано с деятельностью предприятий различных отраслей, а также с вымыванием этих металлов из свалок промышленных и бытовых отходов атмосферными осадками и поступлением их в грунтовые воды.

Обычно тяжелые металлы скапливаются в донных отложениях водоемов в виде карбонатов, сульфатов или сульфитов, адсорбируются минеральными и органическими осадками. При наступлении адсорбционной насыщенности осадков тяжелые металлы оказываются в воде; в половодье, когда вешние воды уносят донные отложения, происходит разнос тяжелых металлов по большой территории. Переход тяжелых металлов из донных отложений в воду возможен также при повышении кислотности воды. Находясь в воде, тяжелые металлы включаются в цепи питания живых организмов – водорослей, зоопланктона, рыб, человека.

Участие тяжелых металлов и других устойчивых токсинов в цепи питания и впечатляющий пример опасности, которой подвергаются здоровье и жизнь человека из-за загрязнения ими воды, можно проиллюстрировать на примере ртути – первого металла, для которого была обнаружена биоаккумуляция и новая техногенная болезнь – болезнь Минаматы.

Тяжелые металлы взаимодействуют с жирами, что обусловливает большой период полувыведения их из организма – время, в течение которого выделяется или разрушается половина усвоенного организмом вещества. Для ртути в большинстве тканей организма человека этот период составляет около 80 дней, для кадмия – более 10 лет! Поступление в организм человека даже микродоз кадмия очень опасно – трудно сказать, какое количество его окажется в организме за такое время. Заболевание, связанное с отравлением ионами кадмия, приводит к скручиванию костей, анемии и почечной недостаточности.

У растений, аккумулирующих тяжелые металлы, устойчивость к их действию выше, чем у животных и человека, поэтому следует обращать внимание на содержание тяжелых металлов в растениях, употребляемых в пищу.

Удобрения

Удобрения смываются с полей при их нерациональном использовании или, неусвоенные растениями, вымываются из почвы обильными дождями, попадают в грунтовые воды, а затем в поверхностные водоемы. Присутствующие в почве ионы NO3, H2PO4, HPO4, попадая со сточными водами в водоемы, способствуют их зарастанию фитопланктоном. Наряду с удобрениями источниками фосфатов служат моющие средства. Нитраты и фосфаты также образуются в водоемах в результате микробиологического разрушения органических отходов.

Фенолы

Фенолы нашли широкое применение как средства дезинфекции, их используют в производстве клеев и пластмасс. Кроме того, они образуются при сгорании и коксовании дерева и угля, входят в состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей.

Большое количество фенола дает гниющая в воде древесина. Острейшая экологическая проблема, существующая в нашей стране уже десятки лет,- затопление лесов сибирскими водохранилищами при строительстве гигантских гидроэлектростанций: Усть-Илимской, Братской, Красноярской и др.

Скорость распада фенолов в воде зависит от их химического строения и от окружающих условий. Особую роль при этом играют ультрафиолетовое излучение, микроорганизмы и концентрация кислорода в воде.

Очень опасны для всех живых организмов и прежде всего для человека галогенно-производные соединения фенольного характера. Эти соединения поступают в сточные воды предприятий оборонной, химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Как показали исследования, возможна трансформация исходных фенольных соединений в хлорпроизводные, происходящая на стадии обеззараживания питьевой воды.

По рекомендации Всемирной организации здравоохранения страны ЕС и США включили хлорфенолы в число приоритетных загрязнителей питьевой воды. Это связано но не только с их токсичностью, но и с полученными исследованиями ВОЗ данными образования в водопроводной сети диоксинов при наличии в ней молекул хлорфенолов. ПДК диоксинов измеряется не миллиграммами, как для большинства загрязнителей, не микрограммами, как для фенолов и их производных, а пикограммами в Российской Федерации контроль за содержанием в воде хлорфенолов не ведется.

Навозная жижа и моча

При сильном загрязнении воды мочой и навозной жижей в ней оказывается большое количество мочевины. Бактерии в сточных водах под действием ферментов выделяют из мочевины аммиак:

CO2 + 2H2O--уреаза--- H2O + CO2 + 2NH3

Если вода сильно загрязнена мочой животных, например при выпасе скота, аммиак выделяется в такой концентрации, что она может оказаться токсичной для многих живых организмов, приводя их к гибели. При вдыхании аммиака, а также при питье воды, содержащей его, он быстро усваивается организмом. Попадая в кровь, он создает там щелочную среду и растворяет белки, нанося организму непоправимый вред. Нитрифицирующие бактерии, находящиеся в воде в течение длительного времени, могут переводить аммиак в нитраты и далее в нитриты, используемые водными растениями для питания, но для такого окисления в воде должно быть достаточно растворенного кислорода.

Нефть и нефтепродукты

В настоящее время самые распространенные загрязнители гидросферы – нефть и нефтепродукты. В Мировой океан и поверхностные воды суши ежегодно привносится более 15 млн. тонн нефти и нефтепродуктов, а 1т. нефти может покрыть тонкой пленкой акваторию средней площадью 12км3 . Нефть поступает в природную среду различными путями: при бурении нефтескважин, авариях танкеров и на нефтепроводах, промывке танкеров и автоцистерн и т.д. несмотря на большую вязкость, нефть, разлившаяся по земле, проникает в грунтовые воды и перемещается на большие расстояния. Вода становится непригодной для использования при попадании 1л нефти в 1 млн. л воды; 1мл. нефти в 1л. воды вызывает гибель икры и мальков многих рыб.

Гидрофобная нефтяная пленка на открытых водных поверхностях препятствует газообмену между атмосферой и водоемом, и живые организмы, находящиеся под этой пленкой, постепенно задыхаются. Главная угроза нефтяного загрязнения – гибель фитопланктона – первого звена пищевой цепи водных организмов, основного «производителя» атмосферного кислорода. Гибель планктона по пищевым цепям ведет к гибели рыб, а также питающихся ими птиц и других животных. Растворимые в воде компоненты нефти обладают токсическим действием: смерть взрослых водных организмов может наступить спустя несколько часов после контакта с ними уже при содержании всего 10-4-10-2%. Для икринок смертельная доза еще меньше.

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, содержащие примеси, которые находятся в нерастворённом, коллоидном и растворённом состоянии.

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличение содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжёлых металлов, сокращении растворённого в воде кислорода воздуха, проявлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространённым относят нефть и нефтепродукты, СПАВ. Очень опасны биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические – радиоактивные вещества, тепло и др.

Таблица 1. Главные загрязнители воды

Основные виды загрязнения вод. Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение. Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

Химическое загрязнение – наиболее распространённое, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца и др.) и нетоксичным. при осаждении на дно водоёмов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т.д., однако, как правило, полного самоочищения загрязнённых вод не происходит. Очаги химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Весьма опасно содержание в воде, даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Наиболее вредные «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоёмы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют ещё их загрязнение (а точнее, засорение) твёрдыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведёт к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделению ядовитых газов – сероводорода, метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоёма не должна повышать более чем на 3°С летом и 5°С зимой, а тепловая нагрузка на водоём не должна превышать 12 – 17 кДж/м³.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (табл.2), в зависимости от специфики отраслей промышленности.

Сточные воды – это загрязненные различными производственными отходами воды, для удаления которых с территории населенных пунктов и предприятий промышленности оборудуются специальные канализационные системы.

В данной статье будет рассказано о том, какие бывают сточные воды, какие меры принимаются для защиты водоемов от загрязнения сточными водами и какие способы очистки стоков существуют.

Помимо отходов, образующихся в результате деятельности населения и предприятий, к сточным водам относятся также воды, образование которых стало следствием выпадения различных атмосферных осадков на территории объектов промышленности и населенных пунктов.

Различные органические вещества, содержащиеся в стоках, при попадании в водоемы начинают гнить и вызывают ухудшение санитарного состояния как самих водоемов, так и окружающего воздуха, а также становятся источниками распространения болезнетворных бактерий.

Поэтому важнейшими вопросами охраны окружающей среды являются водоотведение и очистка сточных вод,позволяющие предотвратить нанесение вреда здоровью населения и экологической ситуации населенных пунктов.

Классификация и состав сточных вод

Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:

• Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д.
  Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию;
• Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых.
  Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья.
  Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная , и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки.
• Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц.
  Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.

Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м 3 или мг/л).

Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.

В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:

• Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
• Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
• Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
• Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.

Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:

• Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
• Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода.
  К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота.
• Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д.
  Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д.
  Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.

В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):

• Минеральные вещества – 42%;
• Органические вещества – 58%;
• Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
• Коллоидные смеси – 10%
• Растворимые вещества – 50%.

Полезно: общее количество бытовых стоков прежде всего зависит от норм водоотведения, определяемых уровнем благоустроенности зданий.

В соответствии с действующими нормативами среднее суточное количество сточных вод на одного человека (в случае оснащения здания водопроводом, горячим водоснабжением и канализацией) составляет от 275 до 350 литров в сутки.

Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.

На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.

Интересно: в среднем в городах, расположенных в европейской части России, количество дождевых сточных вод раз в год достигает значения 100-150 литров в секунду на 1 гектар.

При этом годовое значение стока дождевой воды для застроенных площадей превышает годовое значение бытовых территорий до 15 раз.

Защита водоемов от загрязнений сточными водами

Сточные воды предприятий промышленности и населенных пунктов являются основным источником загрязнения водоемов.

Так, не очищенные поверхностные сточные воды с высоким содержанием микроорганизмов и органических веществ, при попадании в естественные водоемы, такие как реки и озера, приводят к нарушению их естественного режима.

При этом происходят следующие негативные процессы:

• поглощение кислорода, растворенного в воде;
• снижение качества воды в водоемах;
• оседание на дно водоемов различных отложений;
• вода становится непригодной для питья, а зачастую даже для технического использования;
• происходит вымирание рыбы в водоемах и т.д.

Загрязнение естественных и искусственных водоемов сточными водами также приводит к ухудшению их внешнего вида и существенно снижает их пригодность для купания, туризма, водного спорта и т.д., поэтому биоочистка сточных вод является обязательной процедурой.

Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

Данные Правила устанавливают два вида нормативов, которым должно соответствовать качество воды в водоеме в соответствии с характером ее использования (водоемы питьевого или культурно-бытового использования, а также водоемы, использующиеся в целях рыбного хозяйства), а также предельные допустимые концентрации различных веществ в воде, которые используются как исходные данные в процессе определения условий сбрасывания сточных вод в водоемы.

Действующим законодательством также запрещен выпуск в водоемы неочищенных сточных вод, а также регламентируются надзор за качеством спускаемых в водоемы стоков и такие дополнительные мероприятия, как доочистка сточных вод.

Утилизация и очистка сточных вод

Очистка и утилизация сточных вод из канализационных систем населенных пунктов производится в специальных очистных сооружениях, в которых из стоков удаляются следующие вещества:

• Взвешенные;
• Коллоидные;
• Растворенные;
• Осевший в первичных отстойниках осадок;
• Избыток активного ила, появившийся в результате биологической очистки.

Кроме того, в данных сооружениях производятся обработка и , позволяющие выполнить в дальнейшем их утилизацию.

Наиболее эффективным методом удаления различных загрязнений из бытовых стоков является .

Промышленные сточные воды могут использоваться в технологическом процессе повторно после того, как была произведена их соответствующая очистка, поэтому многие предприятия оборудуют системы либо оборотного водоснабжения, либо замкнутого водоснабжения и канализации, исключающие сбрасывание стоков в водоемы.

Существенное значение имеют также технологии безотходной переработки материалов и сырья, особенно это касается предприятий горной, целлюлозно-бумажной и химической промышленности.

Кроме того, довольно эффективными являются физико-химическая очистка стоков (фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д.) используемые в отдельности или совмещаемые с биологической очисткой, флокулянты для очистки сточных вод, и методы дополнительной обработки (ионообмен, сорбция, гиперфильтрация, удаление фосфатов и азотистых веществ и т.д.).

Данные методы способны обеспечить довольно качественную очистку стоков, после чего они могут быть спущены в водоемы или использованы в системе оборотного водоснабжения предприятия.

Следует также заметить, что сточные воды, в которых присутствует значительное количество веществ, содержащих фосфор, калий, азот, кальций и т.д. (в основном такие стоки имеют бытовое происхождение) представляют собой довольно ценные удобрения для различных сельскохозяйственных культур и применяются для полива и орошения земель сельскохозяйственного назначения.

В связи с этим очищенные биологическим путем сточные воды целесообразно направлять на поля.

В данной статье были сточные воды и их классификация, а также методы их очистки и утилизации. Следует помнить, что от качества очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности.

Министерство образования Российской Федерации

Уссурийский Государственный Педагогический Институт

Биолого-химический факультет

Курсовая работа

Загрязнение сточными водами

Выполнил:

студентка 2 курса 521 группы

Ястребкова С. Ю._________

Научный руководитель:

______________________________

Уссурийск, 2001 г. Содержание:

Введение……………………………………………………………………..…3

I.1. Источники загрязнения внутренних водоемов…………………4

I .2. Выпуск сточных вод в водоемы ……………………………………..7

II.1. Методы очистки сточных вод…………………………………….…9

Заключение………………………………………………………………….11

Приложение …………………………………………………………………13

Список литературы ……………………………………………………..22

Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасывание сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение. Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач, связанных с очисткой производственных сточных вод.

В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов для очистки сточных вод.

На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и истощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4 % национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные затраты составляют (в %): охрана атмосферы 35,2 %, охрана водоемов - 48,0, ликвидация твердых отходов - 15,0, снижение шума -0,7, прочие 1,1. Как видно из примера, большая часть затрат - затраты на охрану водоемов. Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов производства различных отраслей промышленности, а также осадков, образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее биофлокулянта.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Статья 250 УК РФ Загрязнение вод

1. Загрязнение, засорение, истощение поверхностных или подземных вод, источников питьевого водоснабжения либо иное изменение их природных свойств, если эти деяния повлекли причинение существенного вреда животному или растительному миру, рыбным запасам, лесному или сельскому хозяйству, - наказываются штрафом в размере от ста до двухсот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период от одного до двух месяцев, либо лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до пяти лет, либо исправительными работами на срок до одного года, либо арестом на срок до трех месяцев.

2. Те же деяния, повлекшие причинение вреда здоровью человека или массовую гибель животных, а равно совершенные на территории заповедника или заказника либо в зоне экологического бедствия или в зоне чрезвычайной экологической ситуации, - наказываются штрафом в размере от двухсот до пятисот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период от двух до пяти месяцев, либо исправительными работами на срок от одного года до двух лет, либо лишением свободы на срок до трех лет.

3. Деяния, предусмотренные частями первой или второй настоящей статьи, повлекшие по неосторожности смерть человека, - наказываются лишением свободы на срок от двух до пяти лет.

1. Объектом рассматриваемого преступления являются обществен- ные отношения в области охраны вод и экологическая безопасность. Предметом преступления являются поверхностные воды, в том числе поверхностные водотоки и водохранилища на них, поверхностные водоемы, ледники и снежинки, подземные воды (водоносный горизонт, бассейны, месторождение и естественный выход подземных вод).

Внутренние морские воды, территориальное море РФ, открытые воды Мирового океана к предмету данного преступления не относятся.

2. Объективная сторона преступления состоит в загрязнении, засорении, истощении либо ином изменении природных свойств указанных выше компонентов гидросферы неочищенными и необезвреженными сточными водами, отходами и отбросами или токсичной либо агрессивной по отношению к качеству окружающей среды продукцией (нефтью, нефтепродуктами, химическими веществами) промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных и других предприятий и организаций.

В соответствии со ст. 1 водного кодекса РФ, принятого Государственной Думой 18 октября 1995г., засорение водных объектов – сброс или поступление иным способом в водные объекты, а так же образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов таких объектов.

Засорение водных объектов – сброс или поступление иным способом в водные объекты предметов или взвешенных частиц, ухудшающих состояние и затрудняющих использование подобных объектов.

Истощение вод есть устойчивое сокращение запасов и ухудшение качества поверхностных и подземных вод.

Качество окружающей среды и её основных объектов, в том числе воды, определяется с помощью специальных нормативов – предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК). Сбросы неочищенных сточных вод, отходов промышленного и сельскохозяйственного производства в реки, озёра, водохранилища, иные внутренние водоёмы резко повышают ПДК в водных источниках и тем самым существенно снижают их качество. Сброс – поступление вредных веществ в сточных водах в водный объект определяется ГОСТом.

Суммарный сброс в поверхностные водоемы в 2000 году

в Уссурийском районе

Уссурийский район

с. Воздвиженка

Воздвиженская КЭЧ

с. Новоникольское

МПЖКХ Уссурийского района

Таблица № 1

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механической (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Сухой остаток (в тоннах)
Азот аммонийный (в кг)
Нитраты (в кг)
Нитриты (в кг)
СПАВ (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)

Суммарный сброс на рельеф в Уссурийском районе в 2000 году.

Уссурийский район

с. Воздвиженка - 2 322 АРЗ

Таблица №2

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Загрязненных без очистки (тыс. м куб)
Недостаточно очищенных (тыс. м куб)
Нормативно-чистых (без очистки) (тыс. м куб)
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механически (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Взвешенные вещества (в тоннах)
Алюминий (в кг)
Азот аммонийный (в кг)
Железо (в кг)
Медь (в кг)
СПАВ (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)
Хром (в кг)
Цинк (в кг)

Суммарный сброс на рельеф в г. Уссурийске в 2000 году.

г. Уссурийск

АО «Дальэнерго - Центральные электросети»

Уссурийская дистанция водоснабжения и СТУ

ОАО «Приморнефтепродукт»

АООТ «Примагрореммаш»

Уссурийская КЭЧ

Совхоз «Юбилейный»

Таблица № 3

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Загрязненных без очистки (тыс. м куб)
Недостаточно очищенных (тыс. м куб)
Нормативно-чистых (без очистки) (тыс. м куб)
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механически (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Взвешенные вещества (в тоннах)
Сухой остаток (в тоннах)
Алюминий (в кг)
Азот аммонийный (в кг)
Железо (в кг)
Медь (в кг)
Нитраты (в кг)
Нитриты (в кг)
СПАВ (в кг)
Тетраэтилсвинец (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)
Хлориды (в тоннах)
Цинк (в кг)

Суммарный сброс в поверхностные водоемы в г. Уссурийске в 2000 году

г. Уссурийск

Новоникольское РЭК (филиал Уссурийского Райпо)

ОАО «Приморский сахар»

Уссурийская КЭЧ

ЗАО УМЖК «Приморская соя »

Таблица № 4

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Загрязненных без очистки (тыс. м куб)
Недостаточно очищенных (тыс. м куб)
Нормативно-чистых (без очистки) (тыс. м куб)
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механически (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Взвешенные вещества (в тоннах)
Сухой остаток (в тоннах)
Алюминий (в кг)
Азот аммонийный (в кг)
Бор (в кг)
Железо (в кг)
Жиры, масла (в кг)
Медь (в кг)
Нитраты (в кг)
Нитриты (в кг)
СПАВ (в кг)
Сероводород (в кг)
Сульфаты (в тоннах)
Тетраэтилсвинец (в кг)
Таннин (в кг)
Титан (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)
Хлориды (в тоннах)
Хром (в кг)
Цинк (в кг)

Суммарный сброс в поверхностные водоемы в 1999 году

в Уссурийском районе

Уссурийский район

с. Воздвиженка

Воздвиженская КЭЧ

с. Новоникольское

МПЖКХ Уссурийского района

Таблица № 5

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Загрязненных без очистки (тыс. м куб)
Недостаточно очищенных (тыс. м куб)
Нормативно-чистых (без очистки) (тыс. м куб)
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механической (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Взвешенные вещества (в тоннах)
Азот аммонийный (в кг)
Нитраты (в кг)
Нитриты (в кг)
СПАВ (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)

Суммарный сброс в поверхностные водоемы в г. Уссурийске в 1999 году

г. Уссурийск

Уссурийский Райкоопзаготпром

АО «Приморский сахар»

Уссурийское водоканалуправление

Уссурийский танкоремонтный завод (в/ч 96576)

Уссурийский картонный комбинат

Уссурийская КЭЧ

АО «Дальсоя »

Уссурийское вагоно-рефрижераторное депо (ВЧД-7)

Автоколонна 1273

Нефтебаза г. Уссурийска

Таблица № 6

ОТВЕДЕНО СТОЧНЫХ ВОД:
ВСЕГО: (тыс. м куб)
в том числе:
Загрязненных без очистки (тыс. м куб)
Недостаточно очищенных (тыс. м куб)
Нормативно-чистых (без очистки) (тыс. м куб)
Нормативно-очищенных:
биологически (тыс. м куб)
физико-химически (тыс. м куб)
механически (тыс. м куб)
БПК полный (в тоннах)
Нефтепродукты (в тоннах)
Взвешенные вещества (в тоннах)
Сухой остаток (в тоннах)
Алюминий (в кг)
Азот аммонийный (в кг)
Бор (в кг)
Железо (в кг)
Жиры, масла (в кг)
Медь (в кг)
Нитраты (в кг)
Нитриты (в кг)
СПАВ (в кг)
Сероводород (в кг)
Сульфаты (в тоннах)
Таннин (в кг)
Титан (в кг)
Фенолы (в кг)
Фосфор общий (в кг)
Хлориды (в тоннах)
Хром (в кг)
Цинк (в кг)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. «Контроль качества воды» М: Стройиздат, 1986г.

2. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. «Химия воды и микробиология» М: Стройиздат, 1983г.

3. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков Под редакцией В.Н. Соколова М: Стройиздат, 1992г.

4. Туровский И.С. «Обработка осадков сточных вод» М: Стройиздат, 1984г.

5. Сергеев Е. М., Кофф. Г. Л. «Рациональное использование и охрана окружающей среды городов.» -М.: Высшая школа, 1995г.

6. Новиков Ю.В. «Охрана окружающей среды»М.: Высшая школа, 1987г.