Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer ……………………….… 1

1. Vandressourcer og deres anvendelse ………………………………………….. 2

2. Ruslands vandressourcer………………………………………………………… 4

3. Kilder til forurening …………………………………………………………... 10

3.1. Generelle karakteristika for forureningskilderne ………………………………… 10

3.2. Iltsult som en faktor i vandforurening ………… 12

3.3. Faktorer, der hindrer udviklingen af ​​akvatiske økosystemer ………………… 14

3.4. Spildevand ………………………………………………………………………… 14

3.5. Konsekvenser af, at spildevand trænger ind i vandområder ………………..…… 19

4. Foranstaltninger til bekæmpelse af vandforurening …………………………... 21

4.1. Naturlig rensning af reservoirer …………………………………..…… 21

4.2. Spildevandsbehandlingsmetoder ………………………………………….…… 22

4.2.1. Mekanisk metode ………………………………………………….… 23

4.2.2. Kemisk metode ………………………………………………………….….23

4.2.3. Fysisk-kemisk metode ………………………………………………… 23

4.2.4. Biologisk metode ………………………………………………… 24

4.3. Uendelig produktion ………………………………………………… 25

4.4. Overvågning af vandområder ………………………………………………… 26

Konklusion ………………………………………………………………………….. 26

Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer

Vand er den mest værdifulde naturressource. Det spiller en enestående rolle i de metaboliske processer, der danner grundlaget for livet. Vand er af stor betydning i industriel og landbrugsproduktion; dens nødvendighed for menneskets daglige behov, alle planter og dyr er velkendt. For mange levende væsener tjener det som levested.

Byernes vækst, den hurtige udvikling af industrien, intensiveringen af ​​landbruget, den betydelige udvidelse af kunstvandet jord, forbedringen af ​​kulturelle og levevilkår og en række andre faktorer komplicerer i stigende grad problemerne med vandforsyningen.

Efterspørgslen efter vand er enorm og stiger hvert år. Det årlige vandforbrug på kloden for alle typer vandforsyning er 3300-3500 km3. Samtidig bruges 70 % af alt vandforbrug i landbruget.

Meget vand forbruges af den kemiske industri, papirmasse- og papirindustrien, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi. Energiudviklingen fører også til en kraftig stigning i efterspørgslen efter vand. En betydelig mængde vand bruges til husdyrindustriens behov såvel som til befolkningens husbehov. Det meste af vandet efter brug til husholdningsbehov returneres til floderne i form af spildevand.

Manglen på rent ferskvand er allerede ved at blive et globalt problem. Industriens og landbrugets stadigt stigende behov for vand tvinger alle lande, videnskabsmænd over hele verden til at lede efter forskellige midler til at løse dette problem.

På nuværende tidspunkt bestemmes følgende områder for rationel brug af vandressourcer: mere fuldstændig brug og udvidet reproduktion af ferskvandsressourcer; udvikling af nye teknologiske processer for at forhindre forurening af vandområder og minimere forbruget af ferskvand.

1. Vandressourcer og deres anvendelse

Jordens vandskal som helhed kaldes hydrosfæren og er en samling af oceaner, have, søer, floder, isformationer, grundvand og atmosfærisk vand. Det samlede areal af jordens oceaner er 2,5 gange landarealet.

De samlede vandreserver på Jorden er 138,6 millioner km3. Omkring 97,5 % af vandet er saltholdigt eller stærkt mineraliseret, det vil sige, at det kræver rensning til en række anvendelser.Verdenshavet står for 96,5 % af planetens vandmasse.

For en klarere idé om hydrosfærens skala skal dens masse sammenlignes med massen af ​​andre jordskaller (i tons):

Hydrosfære - 1,50x10 18

Jordskorpen - 2,80x10"

Levende stof (biosfære) - 2,4 x10 12

Atmosfære - 5,15x10 13

En idé om verdens vandreserver er givet af oplysningerne i tabel 1.

Tabel 1.

På nuværende tidspunkt er tilgængeligheden af ​​vand pr. person pr. dag i forskellige lande i verden forskellig. I en række avancerede økonomier er der en trussel om vandknaphed. Manglen på ferskvand på jorden vokser eksponentielt. Der er dog lovende kilder til ferskvand - isbjerge født fra gletsjerne i Antarktis og Grønland.

Som du ved, kan en person ikke leve uden vand. Vand er en af ​​de vigtigste faktorer, der bestemmer fordelingen af ​​produktive kræfter, og meget ofte produktionsmidlerne. Industriens stigning i vandforbruget er ikke kun forbundet med dens hurtige udvikling, men også med en stigning i vandforbruget pr. produktionsenhed. For eksempel til produktion af 1 ton bomuldsstof bruger fabrikkerne 250 m 3 vand. Den kemiske industri kræver meget vand. Så der bruges omkring 1000 m 3 vand på produktion af 1 ton ammoniak.

Moderne store termiske kraftværker forbruger enorme mængder vand. Kun én station med en kapacitet på 300 tusind kW forbruger op til 120 m 3 /s, eller mere end 300 millioner m 3 om året. Bruttovandforbruget til disse stationer vil i fremtiden stige med omkring 9-10 gange.

Landbruget er en af ​​de største vandbrugere. Det er den største vandforbruger i vandforvaltningssystemet. Til dyrkning af 1 ton hvede kræves 1500 m 3 vand i vækstsæsonen, 1 ton ris - mere end 7000 m 3. Den høje produktivitet af kunstvandet jord har stimuleret en kraftig stigning i arealet på verdensplan - det svarer nu til 200 millioner hektar. Vandede arealer udgør omkring 1/6 af det samlede afgrødeareal og udgør omkring halvdelen af ​​landbrugsproduktionen.

En særlig plads i brugen af ​​vandressourcer er optaget af vandforbrug til befolkningens behov. Husholdnings- og drikkeformål i vores land tegner sig for omkring 10% af vandforbruget. Samtidig er uafbrudt vandforsyning, såvel som streng overholdelse af videnskabeligt baserede sanitære og hygiejniske standarder, obligatoriske.

Brugen af ​​vand til økonomiske formål er et af led i vandkredsløbet i naturen. Men den menneskeskabte forbindelse i kredsløbet adskiller sig fra den naturlige ved, at en del af det vand, som mennesket bruger, i fordampningsprocessen vender tilbage til den afsaltede atmosfære. Den anden del (komponent, for eksempel i vandforsyningen til byer og de fleste industrivirksomheder 90%) udledes til vandområder i form af spildevand forurenet med industriaffald.

I henhold til Ruslands statslige vandregister udgjorde det samlede vandindtag fra naturlige vandområder i 1995 96,9 km 3 . Herunder til den nationale økonomis behov, blev mere end 70 km 3 brugt, herunder til:

Industriel vandforsyning - 46 km 3;

Kunstvanding - 13,1 km 3;

Landbrugets vandforsyning - 3,9 km 3;

Øvrige behov - 7,5 km 3.

Industriens behov blev opfyldt med 23% på grund af indtagelse af vand fra naturlige vandområder og med 77% - af systemet med cirkulerende og sekventiel vandforsyning.

2. Ruslands vandressourcer

Hvis vi taler om Rusland, så er grundlaget for vandressourcerne flodafstrømning, som i gennemsnit er 4262 km 3 med hensyn til årets vandindhold, hvoraf omkring 90% falder på bassinerne i Arktis og Stillehavet. Bassinerne i Det Kaspiske Hav og Azovhavet, hvor over 80 % af Ruslands befolkning bor, og hvor dets vigtigste industri- og landbrugspotentiale er placeret, tegner sig for mindre end 8 % af den samlede flodafstrømning. Den gennemsnitlige langsigtede samlede strøm af Rusland er 4270 kubikmeter. km/år, inklusive 230 kubikmeter fra tilstødende territorier. km.

Den Russiske Føderation som helhed er rig på ferskvandsressourcer: 28,5 tusinde kubikmeter per indbygger. m om året, men dens fordeling over territoriet er ekstremt ujævn.

Til dato varierer faldet i den årlige afstrømning af store russiske floder under indflydelse af økonomisk aktivitet i gennemsnit fra 10% (Volga-floden) til 40% (Don, Kuban, Terek-floderne).

Processen med intensiv nedbrydning af små floder i Rusland fortsætter: nedbrydning af kanaler og siltation.

Den samlede mængde vandindtag fra naturlige vandområder udgjorde 117 kubikmeter. km, herunder 101,7 kubikmeter. km ferskvand; tab er 9,1 kubikmeter. km, brugt på gården 95,4 kubikmeter. km, inklusive:

Til industrielle behov - 52,7 kubikmeter. km;

Til kunstvanding -16,8 kubikmeter. km;

Til husholdningsdrikke -14,7 kubik km;

Us / x vandforsyning - 4,1 kubik km;

Til andre behov - 7,1 kubik km.

Generelt er den samlede mængde ferskvandsindtag fra vandkilder i Rusland omkring 3 %; dog for en række flodbassiner, inkl. Kuban, Don, mængden af ​​vandtilbagetrækning når 50% eller mere, hvilket overstiger den miljømæssigt acceptable tilbagetrækning.

I offentlige forsyninger er vandforbruget i gennemsnit 32 liter pr. dag pr. person og overstiger normen med 15-20%. Den høje værdi af specifikt vandforbrug skyldes tilstedeværelsen af ​​store vandtab, som i nogle byer er op til 40% (korrosion og forringelse af vandforsyningsnetværk, lækage). Spørgsmålet om kvaliteten af ​​drikkevand er akut: en fjerdedel af de offentlige forsyningsvirksomheder og en tredjedel af afdelingernes vandforsyningssystemer leverer vand uden tilstrækkelig rensning.

De sidste fem år har været præget af høje vandstande, hvilket har ført til en reduktion på 22 % af det vand, der er afsat til kunstvanding.

Udledning af spildevand til overfladevandområder udgjorde i 1998 73,2 kubikkm, herunder 28 kubikkm forurenet spildevand, 42,3 kubikkm standard rent vand (uden behov for rensning).

Store mængder affaldsvand (samler-dræning) i landbruget udledes til vandområder fra kunstvandede arealer - 7,7 kubikkm. Indtil nu er disse farvande betinget klassificeret som standard-rene. Faktisk er de fleste af dem forurenet med pesticider, pesticider, rester af mineralsk gødning.

Kvaliteten af ​​vand i reservoirer og vandløb vurderes ved fysiske, kemiske og hydrobiologiske indikatorer. Sidstnævnte bestemmer klassen af ​​vandkvalitet og graden af ​​deres forurening: meget ren - klasse 1, ren - klasse 2, moderat forurenet - klasse 3, forurenet - klasse 4, snavset - klasse 5, meget snavset - klasse 6. Ifølge hydrobiologiske indikatorer er der praktisk talt ingen vand i de to første renhedsklasser. Havvandene i Ruslands indre og randhave oplever et intenst menneskeskabt pres, både i selve vandområderne og som følge af økonomiske aktiviteter i oplandet. De vigtigste kilder til havvandsforurening er flodafstrømning, spildevand fra virksomheder og byer og vandtransport.

Den største mængde spildevand fra Ruslands territorium kommer ind i vandet i Det Kaspiske Hav - omkring 28 kubikmeter. km lager, inkl. 11 kubikkm forurenet, Azov - omkring 14 kubikkm afstrømning, inkl. 4 km3 forurenet.

Havkysterne er kendetegnet ved udvikling af slidprocesser, mere end 60% af kystlinjen oplever ødelæggelse, erosion og oversvømmelser, hvilket er en yderligere kilde til forurening af havmiljøet. Havvandets tilstand er karakteriseret ved 7 kvalitetsklasser (ekstremt snavset - klasse 7).

Reserverne og kvaliteten af ​​det naturlige vand er ekstremt ujævnt fordelt over Ruslands territorium. Skema 1 afspejler territoriets forsyningsniveau med rindende vand fra overfladekilder .

De nedre dele af Ob, Ob-Yenisei-mellemløbet, de nedre dele af Yenisei, Lena og Amur er bedst forsynet med vandressourcer. Et øget niveau af vandforsyning er typisk for det europæiske nord, det centrale Sibirien, Fjernøsten og det vestlige Ural. Af føderationens emner har Krasnoyarsk-territoriet og Kamchatka-regionen (uden autonome distrikter), Sakhalin-regionen og den jødiske autonome region de højeste indikatorer. I midten og syd for den europæiske del af landet, hvor hovedbefolkningen i Rusland er koncentreret, er zonen med tilfredsstillende vandforsyning begrænset af Volga-dalen og de bjergrige områder i Kaukasus. Af de administrative enheder er den største mangel på vandressourcer noteret i Kalmykia og Rostov-regionen. Situationen er lidt bedre i Stavropol-territoriet, de sydlige regioner i det centrale, i Chernozem-regionen og det sydlige Trans-Ural.

Skema 2 karakteriserer mængderne af vand taget fra naturlige vandområder til husholdnings-, drikke-, industri- og andre behov (vanding, pumpning i brønde osv.) .

Mængden af ​​vandindtag pr. økonomisk aktiv indbygger er af stor betydning i gruppen af ​​regioner i det centrale Sibirien (Irkutsk-regionen, Krasnoyarsk-regionen med Taimyr-regionen, Khakassia, Tuva, Kemerovo-regionen). Vandintensiteten i økonomien her er baseret på det kraftfulde Angara-Yenisei vandsystem. Endnu mere vandintensiv er økonomien i det sydlige Rusland fra Orenburg-regionen til Krasnodar-regionen. Det maksimale vandforbrug pr. indbygger er noteret i Karachay-Cherkessia, Dagestan og Astrakhan-regionen. I resten af ​​landets europæiske territorium er lokale zoner med øget vandkapacitet typiske for de økonomiske komplekser i Leningrad, Archangelsk, Perm, Murmansk-regionerne og især Kostroma- og Tver-regionerne (i sidstnævnte tilfælde konsekvenserne af fjerntliggende vandindtag til Moskvas behov vil sandsynligvis blive manifesteret). Minimumsvandforbruget til det økonomiske komplekss behov er noteret i de underudviklede autonomier - Evenkia, Nenets og Komi-Permyak distrikter.

En analyse af ubalancer i vandforbruget efter ressourcekoncentrations-/anvendelsesintensitetskriteriet indikerer, at for de fleste af landets regioner, herunder det industrielt udviklede mellem-Ural, centrum og nordvest for den europæiske del, er vandforbruget harmoniseret med mulighederne for ydre miljø.

Den relative mangel på vandressourcer har en alvorlig begrænsende effekt i de regioner, der ligger syd for Kursk-Ufa-linjen. Her afspejler væksten i forholdet mellem vandtilbagetrækning og mængden af ​​vandressourcer direkte proportionalt væksten i de nødvendige restriktioner på omfattende vandforbrug. I det vandfattige sydlige europæiske Rusland er mange områder af livet ekstremt afhængige af klimasvingninger. Klimatologer fra næsten alle skoler er enige om, at den fugtige fase af klimaet i Eurasien i den nærmeste fremtid vil ændre sig til tør, og i en sekulær skala, som vil være endnu tørrere end den tidligere sekulære tørke i 1930'erne. Ifølge forskellige skøn vil begyndelsen af ​​denne fase finde sted i 1999-2006, og uoverensstemmelsen på 7 år for sådanne prognoser er meget ubetydelig. Tørken vil være mere akut i områder med utilstrækkelig fugt, høj forurening af vandområder og vandintensive produktionsformer. Ved hjælp af data om regionernes vandreserver, mængden af ​​forurenet spildevand og det økonomiske indtag af vand er det muligt at forudsige graden af ​​virkningen af ​​fremtidige klimaændringer på naturlige komplekser, menneskers sundhed og økonomien i Rusland.

De tørreste regioner i Rusland, Kalmykia og Orenburg-regionen, vil lide hårdest. Stavropol-territoriet, Dagestan, Astrakhan, Rostov og Belgorod vil lide noget mindre skade. Den tredje gruppe omfatter ud over det tørre Krasnodar-territorium, Volgograd, Voronezh, Lipetsk, Penza, Novosibirsk-regionerne også Chelyabinsk- og Moskva-regionerne, hvor vandforsyningen allerede er ret spændt. I andre regioner vil tørken primært forårsage et fald i landbrugets produktivitet og forværre problemerne i byer med anstrengt vandforsyning. Økologisk set vil koncentrationerne af forurenende stoffer stige i næsten alle vandområder. Den største sandsynlighed for økonomisk recession under tørke i Rusland er i regionerne i Ciscaucasia (Krasnodar og Stavropol-territorierne, Dagestan, Rostov og Astrakhan-regionerne). Faldet i landbrugets produktivitet og økonomiske rentabilitet, kombineret med forringet vandforsyning, vil forværre beskæftigelsesproblemerne i denne allerede eksplosive region. Ændringen af ​​den fugtige klimafase til den tørre vil forårsage en ændring i tegnet på bevægelsen af ​​niveauet i Det Kaspiske Hav - det vil begynde at falde. Som følge heraf vil situationen i de tilstødende regioner (Dagestan, Kalmykia, Astrakhan-regionen) være mere akut, da det vil være nødvendigt at omstrukturere fra moderne foranstaltninger for at overvinde konsekvenserne af stigningen i niveauet af Det Kaspiske Hav til et system af foranstaltninger for at overvinde konsekvenserne af dets fald, herunder restaurering af mange genstande, der er oversvømmet siden 1988. G.

Ко второй группе по опaсности последствий сухой фaзы климaтa могут быть отнесены зaсушливaя с водоемким производством Оренбургскaя облaсть, Московский регион сочетaющий нaпряженность водоснaбжения и водоемкость производствa, сaмaя зaсушливaя в России, но имеющaя мaловодоемкое производство Кaлмыкия, зaсушливые Волгогрaдскaя, Воронежскaя, Сaрaтовскaя облaсти, a тaкже Бaшкирия , Tver, Leningrad, Perm, Sverdlovsk og Chelyabinsk regioner, hvis gårde forbruger meget vand.

Under de nuværende forhold er det mest relevante udviklingen af ​​en regional strategi for vandforbrug for det sydlige og centrale Rusland. Hovedmålet er at stimulere genanvendelse af vand og samtidig reducere direkte vandtilbagetrækning, hvilket indebærer en række foranstaltninger til at gøre vand til en økonomisk betydningsfuld ressource for alle forretningsenheder, herunder landbruget og befolkningen. Den allestedsnærværende og spredning af vandforbruget gør strategien med centraliseret styring af dets distribution og forbrug ikke lovende, hvorfor reelle skift kun kan tilvejebringes af daglige incitamenter til at redde det. Faktisk taler vi om at betale for vandforbrug og den prioriterede overgang i de kommunale og landbrugssektorer i det sydlige Rusland til at tage højde for alle typer vandforbrug.

3. Kilder til forurening

3.1. Generelle karakteristika for forureningskilderne

Kilder til forurening er genstande, hvorfra der udleder eller på anden måde kommer ind i vandområder af skadelige stoffer, der forringer kvaliteten af ​​overfladevand, begrænser deres anvendelse og også negativt påvirker tilstanden af ​​bund- og kystvandområderne.

Beskyttelsen af ​​vandområder mod forurening udføres ved at regulere aktiviteterne for både stationære og andre forureningskilder.

På Ruslands territorium er næsten alle vandområder underlagt menneskeskabt indflydelse. Vandkvaliteten i de fleste af dem opfylder ikke lovkrav. Langsigtede observationer af dynamikken i overfladevandskvaliteten har afsløret en tendens til en stigning i deres forurening. Antallet af steder med et højt niveau af vandforurening (mere end 10 MPC) og antallet af tilfælde af ekstremt høj forurening af vandområder (over 100 MPC) stiger årligt.

De vigtigste kilder til vandforurening er virksomheder inden for jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, kemiske og petrokemiske industrier, papirmasse og papir og let industri.

Mikrobiel forurening af vand opstår som følge af indtrængen af ​​patogene mikroorganismer i vandområder. Der er også termisk forurening af vand som følge af tilstrømningen af ​​opvarmet spildevand.

Forurenende stoffer kan betinget opdeles i flere grupper. I henhold til den fysiske tilstand skelnes uopløselige, kolloide og opløselige urenheder. Derudover opdeles forureningen i mineralsk, organisk, bakteriel og biologisk.

Graden af ​​risiko for drivende pesticider under forarbejdning af landbrugsjord afhænger af påføringsmetoden og lægemidlets form. Med jordforarbejdning er risikoen for forurening af vandområder mindre. Under luftbehandling kan lægemidlet bæres af luftstrømme i hundredvis af meter og aflejres på et ubehandlet område og på overfladen af ​​vandområder.

Næsten alle overfladevandkilder har været udsat for skadelig menneskeskabt forurening i de senere år, især floder som Volga, Don, Northern Dvina, Ufa, Tobol, Tom og andre floder i Sibirien og Fjernøsten. 70 % af overfladevandet og 30 % af det underjordiske vand har mistet deres drikkeværdi og bevæget sig ind i kategorierne forurening - "betinget rent" og "snavset". Næsten 70% af befolkningen i Den Russiske Føderation forbruger vand, der ikke overholder GOST "Drikkevand".

I løbet af de seneste 10 år er mængden af ​​finansiering til vandforvaltningsaktiviteter i Rusland blevet reduceret med 11 gange. Som følge heraf er forholdene for vandforsyning for befolkningen blevet forværret.

Processerne med nedbrydning af overfladevandområder er stigende på grund af udledning af forurenet spildevand til dem fra virksomheder og objekter for boliger og kommunale tjenester, petrokemiske, olie-, gas-, kul-, kød-, tømmer-, træbearbejdnings- og papirmasse- og papirindustrier. som jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, opsamling af opsamler - drænvand fra kunstvandede arealer forurenet med pesticider og pesticider.

Udtømningen af ​​vandressourcerne i floder fortsætter under indflydelse af økonomisk aktivitet. Mulighederne for uigenkaldelig vandtilbagetrækning i bassinerne i Kuban, Don, Terek, Ural, Iset, Miass og en række andre floder er praktisk talt udtømt. Tilstanden for små floder er ugunstig, især i områder med store industricentre. Betydelig skade er forårsaget af små floder i landdistrikter på grund af overtrædelsen af ​​det særlige regime for økonomisk aktivitet i vandbeskyttelseszoner og kystbeskyttelsesstrimler, fører til flodforurening såvel som jordudvaskning som følge af vanderosion.

Der er stigende forurening af grundvand, der bruges til vandforsyning. I Den Russiske Føderation er omkring 1200 centre for grundvandsforurening blevet identificeret, hvoraf 86% er placeret i den europæiske del. Forringelsen af ​​vandkvaliteten blev noteret i 76 byer og byer ved 175 vandindtag. Mange underjordiske kilder, især dem, der forsyner store byer i det centrale, centrale Chenozemny, Nordkaukasiske og andre regioner, er alvorligt udtømte, hvilket fremgår af faldet i sanitetsvandstanden, som nogle steder når op på snesevis af meter.

Det samlede forbrug af forurenet vand ved vandindtag er 5-6 % af den samlede mængde grundvand, der bruges til brugs- og drikkevandsforsyning.

På Ruslands territorium er der fundet omkring 500 steder, hvor grundvand er forurenet med sulfater, chlorider, nitrogen, kobber, zink, bly, cadmium og kviksølvforbindelser, hvis niveauer er ti gange højere end MPC.

På grund af den øgede forurening af vandkilder er traditionelt anvendte vandbehandlingsteknologier i de fleste tilfælde ikke effektive nok. Effektiviteten af ​​vandbehandlingen påvirkes negativt af mangel på reagenser og det lave udstyrsniveau i vandværker, automatisering og kontrolanordninger. Situationen forværres af det faktum, at 40% af de indre overflader af rørledninger er påvirket af korrosion, dækket af rust, derfor forringes vandkvaliteten yderligere under transporten.

3.2. Iltsult som en faktor i vandforurening

Vandets kredsløb består som bekendt af flere stadier: fordampning, skydannelse, nedbør, afstrømning til vandløb og floder og igen fordampning. Langs hele sin vej er vandet selv i stand til at rense sig for forurenende stoffer, der kommer ind i det - henfaldsprodukter af organiske stoffer, opløste gasser og mineraler og suspenderede faste stoffer.

På steder med en stor koncentration af mennesker og dyr er naturligt rent vand normalt ikke nok, især hvis det bruges til at opsamle spildevand og transportere det væk fra bebyggelser. Hvis der ikke kommer meget spildevand i jorden, behandler jordorganismer dem, genbruger næringsstoffer, og allerede rent vand siver ud i nabovandløbene. Men hvis spildevandet straks kommer i vandet, rådner de, og der forbruges ilt til deres oxidation. Det såkaldte biokemiske iltbehov (BOD) skabes. Jo højere dette krav er, jo mindre ilt er der tilbage i vandet for levende mikroorganismer, især for fisk og alger. Nogle gange dør alle levende ting på grund af iltmangel. Vand bliver biologisk dødt - kun anaerobe bakterier er tilbage i det; de trives uden ilt og udsender svovlbrinte i løbet af deres liv. Det i forvejen livløse vand får en rådden lugt og bliver fuldstændig uegnet til mennesker og dyr. Dette kan også ske med et overskud af stoffer som nitrater og fosfater i vandet; de kommer i vandet fra landbrugsgødning på markerne eller fra spildevand, der er forurenet med rengøringsmidler. Disse næringsstoffer stimulerer væksten af ​​alger, som begynder at forbruge meget ilt, og når det bliver utilstrækkeligt, dør de. Under naturlige forhold eksisterer søen i omkring 20 tusinde år, før den tilslammes og forsvinder. flere år. Et overskud af næringsstoffer fremskynder aldringsprocessen, eller introfiering, og reducerer søens levetid, hvilket gør den også uattraktiv. Ilt er mindre opløseligt i varmt vand end i koldt vand. Nogle virksomheder, især kraftværker, bruger enorme mængder vand til køleformål. Det opvarmede vand ledes tilbage til floderne og forstyrrer yderligere den biologiske balance i vandsystemet. Reduceret iltindhold forhindrer udviklingen af ​​nogle levende arter og giver en fordel for andre. Men disse nye, varmeelskende arter lider også meget, så snart vandopvarmningen stopper.

3.3. Faktorer, der hindrer udviklingen af ​​akvatiske økosystemer

Organisk affald, næringsstoffer og varme forstyrrer den normale udvikling af ferskvandsøkosystemer, når de overbelaster disse systemer. Men i de senere år er økologiske systemer blevet bombarderet med enorme mængder af helt fremmede stoffer, som de ikke kender nogen beskyttelse fra. Landbrugets pesticider, metaller og kemikalier fra industrispildevand har formået at komme ind i den akvatiske fødekæde med uforudsigelige konsekvenser. Arter i toppen af ​​fødekæden kan akkumulere disse stoffer i farlige niveauer og blive endnu mere sårbare over for andre skadelige virkninger.

3.4. Spildevand

Afløbssystemer og strukturer er en af ​​de typer ingeniørudstyr og forbedring af bosættelser, boliger, offentlige og industrielle bygninger, der giver de nødvendige sanitære og hygiejniske forhold for arbejde, liv og rekreation af befolkningen. Dræn- og behandlingssystemer består af et sæt udstyr, netværk og strukturer designet til at modtage og fjerne husholdningsindustrielt og atmosfærisk spildevand gennem rørledninger samt til at behandle og neutralisere dem, før det udledes i et reservoir eller bortskaffes.

Genstandene for bortskaffelse af spildevand er bygninger til forskellige formål såvel som nybyggede, eksisterende og rekonstruerede byer, byer, industrivirksomheder, sanitære resorts mv.

Spildevand er vand, der bruges til husholdnings-, industri- eller andre behov og er forurenet med forskellige urenheder, der har ændret deres oprindelige kemiske sammensætning og fysiske egenskaber, samt vand, der strømmer fra bosættelser og industrivirksomheders område som følge af nedbør eller gadevanding.

Afhængigt af typens oprindelse og sammensætning er spildevand opdelt i tre hovedkategorier:

husholdning (fra toiletrum, brusere, køkkener, bade, vaskerier, kantiner, hospitaler; de kommer fra boliger og offentlige bygninger samt fra husholdninger og industrivirksomheder);

industrielt (vand, der anvendes i teknologiske processer, der ikke længere opfylder kravene til deres kvalitet; denne kategori af vand omfatter vand, der pumpes til jordens overflade under minedrift);

atmosfærisk (regn og smelte; sammen med atmosfærisk vand drænes vand fra gadevanding, fra springvand og dræn).

I praksis bruges også begrebet byspildevand, som er en blanding af husholdnings- og industrispildevand. Husholdnings-, industri- og atmosfærisk spildevand udledes både samlet og separat. De mest udbredte er allegerede og separate vandbortskaffelsessystemer. Med et kombineret system udledes alle tre kategorier af spildevand gennem ét fælles netværk af rør og kanaler uden for byområdet til renseanlæg. Separate systemer består af flere netværk af rør og kanaler: et af dem udleder regn og uforurenet industrispildevand, og det andet eller flere netværk fører husholdnings- og forurenet industrispildevand.

Spildevand er en kompleks heterogen blanding indeholdende urenheder af organisk og mineralsk oprindelse, som er i en uopløst, kolloid og opløst tilstand. Graden af ​​spildevandsforurening estimeres efter koncentration, dvs. masse af urenheder pr. volumenenhed mg/l eller g/cu.m. Spildevandets sammensætning analyseres løbende. Sanitær-kemiske analyser udføres for at bestemme værdien af ​​COD (total koncentration af organiske stoffer); BOD (koncentration af biologisk oxiderbare organiske forbindelser), koncentration af suspenderede faste stoffer; aktiv reaktion af miljøet; farveintensitet; grad af mineralisering; koncentrationer af biogene grundstoffer (nitrogen, fosfor, kalium) osv. Spildevand fra industrivirksomheder er det mest komplekse i sammensætningen. Dannelsen af ​​industrispildevand er påvirket af typen af ​​råmaterialer, der behandles, produktionsprocessen, de anvendte reagenser, mellemprodukter og produkter, sammensætningen af ​​kildevandet, lokale forhold osv. At udvikle en rationel ordning for bortskaffelse af spildevand og vurdere muligheden for at genbruge spildevand, sammensætningen og det generelle flow i en industrivirksomhed, men også spildevand fra enkelte værksteder og apparater.

Ud over at bestemme de vigtigste sanitære og kemiske indikatorer i industrielt spildevand bestemmes koncentrationerne af specifikke komponenter, hvis indhold er forudbestemt af de teknologiske regler for produktionen og rækken af ​​anvendte stoffer. Da industrispildevand udgør den største fare for vandområder, vil vi overveje dem mere detaljeret.

Industrielt spildevand er opdelt i to hovedkategorier: forurenet og uforurenet (betinget rent).

Forurenet industrispildevand inddeles i tre grupper.

1. Hovedsagelig forurenet med mineralske urenheder (virksomheder inden for den metallurgiske industri, maskinbygning, malm- og kulmineindustri; fabrikker til fremstilling af syrer, byggeprodukter og materialer, mineralsk gødning osv.)

2. Hovedsageligt forurenet med organiske urenheder (virksomheder inden for kød, fisk, mejeriprodukter, fødevarer, papirmasse og papir, mikrobiologiske, kemiske industrier; fabrikker til fremstilling af gummi, plast osv.)

3. Forurenet med mineralske og organiske urenheder (olieproduktion, olieraffinering, tekstil, let, farmaceutisk industri; fabrikker til produktion af sukker, konserves, organiske synteseprodukter osv.).

Udover ovenstående 3 grupper af forurenet industrispildevand sker der en udledning af opvarmet vand til magasinet, som er årsag til den såkaldte termiske forurening.

Industrielt spildevand kan variere i koncentrationen af ​​forurenende stoffer, i graden af ​​aggressivitet mv. Sammensætningen af ​​industrispildevand varierer betydeligt, hvilket nødvendiggør en grundig begrundelse for valget af en pålidelig og effektiv rensemetode i hvert konkret tilfælde. Indhentning af designparametre og teknologiske regler for rensning af spildevand og slam kræver meget lang videnskabelig forskning både i laboratorie- og semiproduktionsforhold.

Mængden af ​​industrispildevand bestemmes afhængigt af virksomhedens produktivitet i henhold til de aggregerede normer for vandforbrug og vandbortskaffelse for forskellige industrier. Vandforbrugssatsen er den rimelige mængde vand, der kræves til produktionsprocessen, fastsat på grundlag af en videnskabeligt baseret beregning eller bedste praksis. Den aggregerede sats for vandforbrug inkluderer alle vandomkostninger på virksomheden. Forbrugsrater for industrispildevand bruges til design af nybyggede og rekonstruktioner af eksisterende industrielle spildevandssystemer. De konsoliderede normer gør det muligt at vurdere rationaliteten af ​​vandforbruget på enhver driftsvirksomhed.

Som en del af ingeniørkommunikationen i en industrivirksomhed er der som regel flere dræningsnetværk. Uforurenet opvarmet spildevand ledes til køleanlæg (sprøjtedamme, køletårne, køledamme) og returneres derefter til vandgenbrugssystemet.

Forurenet spildevand kommer ind i renseanlægget, og efter rensning ledes en del af det rensede spildevand ind i genbrugsvandforsyningen til de værksteder, hvor dets sammensætning opfylder lovkravene.

Effektiviteten af ​​vandforbruget i industrivirksomheder vurderes ved hjælp af sådanne indikatorer som mængden af ​​brugt genbrugsvand, koefficienten for dets brug og procentdelen af ​​dets tab. For industrivirksomheder udarbejdes en vandbalance, herunder omkostninger til forskellige former for tab, udledninger og tillæg af kompenserende vandomkostninger til anlægget.

Designet af nybyggede og rekonstruerede kloaksystemer for bosættelser og industrivirksomheder bør udføres på grundlag af ordninger for udvikling og placering af en gren af ​​den nationale økonomi, industrier og ordninger til udvikling og placering af produktive kræfter i økonomiske regioner godkendt på den fastlagte måde. Ved valg af vandbortskaffelsessystemer og -ordninger bør tekniske, økonomiske og sanitære vurderinger af eksisterende netværk og strukturer tages i betragtning, og der bør gives mulighed for at intensivere deres arbejde.

Når du vælger et system og en ordning for spildevandsbortskaffelse af industrivirksomheder, er det nødvendigt at tage hensyn til:

1) krav til kvaliteten af ​​vand, der anvendes i forskellige teknologiske processer;

2) mængden, sammensætningen og egenskaberne af spildevand fra de enkelte produktionsforretninger og virksomheden som helhed, samt vandbortskaffelsesregimer;

3) muligheden for at reducere mængden af ​​forurenet industrispildevand ved at rationalisere de teknologiske produktionsprocesser;

4) muligheden for at genbruge industrielt spildevand i systemet med cirkulerende vandforsyning eller til de teknologiske behov for anden produktion, hvor det er tilladt at bruge vand af lavere kvalitet;

5) hensigtsmæssigheden af ​​udvinding og anvendelse af stoffer indeholdt i spildevand;

6) mulighed og gennemførlighed for fælles bortskaffelse og rensning af spildevand fra flere nærliggende industrivirksomheder, samt mulighed for en samlet løsning til rensning af spildevand fra industrivirksomheder og bygder;

7) muligheden for at anvende renset husspildevand i den teknologiske proces;

8) muligheden og hensigtsmæssigheden af ​​at bruge husholdnings- og industrispildevand til kunstvanding af landbrugs- og industriafgrøder;

9) gennemførligheden af ​​lokal spildevandsbehandling af individuelle værksteder i virksomheden;

10) reservoirets selvrensende kapacitet, betingelserne for udledning af spildevand i det og den nødvendige grad af deres rensning;

11) muligheden for at bruge en eller anden rengøringsmetode.

I tilfælde af variantdesign af drænsystemer og behandlingsanlæg, på grundlag af tekniske og økonomiske indikatorer, vedtages den optimale variant.

3.5. Konsekvenser af, at spildevand trænger ind i vandområder

Som et resultat af spildevandsudledning ændres vandets fysiske egenskaber (temperaturstigninger, gennemsigtighed falder, farve, smag, lugt forekommer); flydende stoffer vises på overfladen af ​​reservoiret, og sediment dannes i bunden; vandets kemiske sammensætning ændres (indholdet af organiske og uorganiske stoffer stiger, giftige stoffer opstår, iltindholdet falder, miljøets aktive reaktion ændres osv.); den kvalitative og kvantitative bakterielle sammensætning ændres, patogene bakterier vises. Forurenede reservoirer bliver uegnede til at drikke, og ofte til teknisk vandforsyning; mister deres fiskerimæssige betydning mv.

De generelle betingelser for udledning af spildevand af enhver kategori til overfladevandsforekomster er bestemt af deres nationaløkonomiske betydning og arten af ​​vandforbruget. Efter frigivelsen af ​​spildevand er en vis forringelse af vandkvaliteten i reservoirer tilladt, men dette bør ikke mærkbart påvirke hans liv og muligheden for yderligere brug af reservoiret som en kilde til vandforsyning, til kulturelle og sportsbegivenheder og fiskeri .

Tilsyn med opfyldelsen af ​​betingelserne for udledning af industrispildevand til vandområder varetages af sanitære og epidemiologiske stationer og bassinafdelinger.

Vandkvalitetsstandarderne for reservoirer til brugsvand og husholdningsvand fastsætter kvaliteten af ​​vand til reservoirer til to typer vandforbrug: den første type omfatter sektioner af reservoirer, der bruges som kilde til centraliseret eller ikke-centraliseret husholdnings- og drikkevandsforsyning, som samt til vandforsyning af fødevareindustrien virksomheder; til den anden type - sektioner af reservoirer, der bruges til svømning, sport og rekreation af befolkningen, såvel som dem, der ligger inden for grænserne af bosættelser.

Tildelingen af ​​vandområder til en eller anden form for vandanvendelse udføres af Statens Sanitetstilsyns organer under hensyntagen til udsigterne for brugen af ​​vandområder.

De i reglerne anførte vandkvalitetsnormer for magasiner gælder for lokaliteter beliggende på strømmende magasiner 1 km opstrøms for det nærmeste vandanvendelsespunkt og på stillestående magasiner og magasiner 1 km på begge sider af vandforbrugspunktet.

Der lægges stor vægt på forebyggelse og eliminering af forurening af havenes kystområder. Havvandskvalitetsstandarder, som skal sikres ved udledning af spildevand, henviser til vandforbrugsområdet inden for de tildelte grænser og til lokaliteter i en afstand af 300 m fra disse grænser. Ved anvendelse af kystområder i havene som modtager af industrispildevand bør indholdet af skadelige stoffer i havet ikke overstige den MPC, der er fastsat for sanitær-toksikologiske, generelle sanitære og organoleptiske begrænsende indikatorer for skadelighed. Samtidig er kravene til udledning af spildevand differentieret i forhold til karakteren af ​​vandforbruget. Havet betragtes ikke som en kilde til vandforsyning, men som en medicinsk, sundhedsforbedrende, kulturel og husholdningsfaktor.

Forurenende stoffer, der kommer ind i floder, søer, reservoirer og have, foretager væsentlige ændringer i det etablerede regime og forstyrrer ligevægtstilstanden i akvatiske økologiske systemer. Som et resultat af omdannelsesprocesserne af stoffer, der forurener vandområder, forekommer under påvirkning af naturlige faktorer, i vandkilder er der en fuldstændig eller delvis genopretning af deres oprindelige egenskaber. I dette tilfælde kan der dannes sekundære nedbrydningsprodukter af forurening, som har en negativ indvirkning på vandkvaliteten.

På grund af det faktum, at spildevand fra industrivirksomheder kan indeholde specifikke forurenende stoffer, er deres udledning til byens afløbsnet begrænset af en række krav. Industrielt spildevand, der frigives til afløbsnettet, bør ikke: forstyrre driften af ​​netværk og strukturer; have en destruktiv effekt på materialet i rør og elementer i behandlingsanlæg; indeholde mere end 500 mg/l suspenderede og flydende stoffer; indeholde stoffer, der kan tilstoppe netværk eller aflejre sig på rørvægge; indeholde brændbare urenheder og opløste gasformige stoffer, der er i stand til at danne eksplosive blandinger; indeholde skadelige stoffer, der forhindrer biologisk spildevandsrensning eller udledning til et reservoir; have en temperatur over 40 C. Industrielt spildevand, der ikke opfylder disse krav, skal forbehandles og først derefter udledes til byens afløbsnet.

4. Foranstaltninger til bekæmpelse af vandforurening

4.1. Naturlig rensning af reservoirer

Forurenet vand kan renses. Under gunstige forhold sker dette naturligt i processen med det naturlige vandkredsløb. Men forurenede bassiner (floder, søer osv.) tager meget længere tid at komme sig. For at naturlige systemer skal kunne genoprette sig, er det først nødvendigt at stoppe den videre tilstrømning af affald til floder. Industrielle emissioner tilstopper ikke kun, men forgifter også spildevand. Og effektiviteten af ​​dyre anordninger til rensning af sådant vand er endnu ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt. På trods af alt foretrækker nogle kommuner og industrier stadig at dumpe deres affald i nabofloder og er meget tilbageholdende med at gøre det først, når vandet bliver helt ubrugeligt eller endda farligt.

I sin endeløse cyklus fanger og transporterer vand en masse opløste eller suspenderede stoffer, eller det bliver renset for dem. Mange af urenhederne i vandet er naturlige og kommer dertil med regn eller grundvand. Nogle af de forurenende stoffer, der er forbundet med menneskelige aktiviteter, følger samme vej. Røg, aske og industrigasser falder sammen med regn til jorden; kemiske forbindelser og spildevand, der indføres i jorden med gødning, kommer ind i floderne med grundvand. Noget affald følger kunstigt anlagte stier - drængrøfter og kloakrør. Disse stoffer er normalt mere giftige, men lettere at kontrollere end dem, der transporteres i det naturlige vandkredsløb. Det globale vandforbrug til økonomiske og huslige behov er cirka 9% af den samlede flodstrøm. Derfor er det ikke det direkte vandforbrug af vandressourcer, der forårsager mangel på ferskvand i visse områder af kloden, men deres kvalitative udtømning.

4.2. Spildevandsbehandlingsmetoder

I floder og andre vandområder sker en naturlig proces med selvrensning af vand. Det kører dog langsomt. Mens industrielle og indenlandske udledninger var små, klarede floderne dem selv. I vores industrielle tidsalder, på grund af en kraftig stigning i affald, kan vandområder ikke længere klare en så betydelig forurening. Der var behov for at neutralisere, rense spildevandet og bortskaffe det.

Spildevandsbehandling er behandling af spildevand for at ødelægge eller fjerne skadelige stoffer fra det. Udslip af spildevand fra forurening er en kompleks produktion. Det har, som i enhver anden produktion, råvarer (spildevand) og færdige produkter (renset vand).

Spildevandsbehandlingsmetoder kan opdeles i mekaniske, kemiske, fysisk-kemiske og biologiske, men når de bruges sammen, kaldes metoden til spildevandsrensning og bortskaffelse kombineret. Anvendelsen af ​​denne eller hin metode, i hvert enkelt tilfælde, bestemmes af arten af ​​forureningen og graden af ​​skadelighed af urenheder.

4.2.1. mekanisk metode

Essensen af ​​den mekaniske metode er, at mekaniske urenheder fjernes fra spildevandet ved bundfældning og filtrering. Grove partikler, afhængigt af deres størrelse, opfanges af riste, sigter, sandfang, septiktanke, gødningsfælder af forskellig udformning og overfladeforurenende stoffer - af oliefælder, benzinoliefælder, bundfældningstanke osv. Mekanisk behandling giver dig mulighed for at isolere op til 60-75% af uopløselige urenheder fra husholdningsspildevand og fra industri - op til 95%, hvoraf mange, som værdifulde urenheder, bruges i produktionen.

4.2.2. kemisk metode

Den kemiske metode består i, at der tilsættes forskellige kemiske reagenser til spildevandet, som reagerer med forurenende stoffer og udfælder dem i form af uopløselige bundfald. Kemisk rensning opnår en reduktion af uopløselige urenheder op til 95 % og opløselige urenheder op til 25 %

4.2.3. Fysisk-kemisk metode

I den fysisk-kemiske behandlingsmetode fjernes fint dispergerede og opløste uorganiske urenheder fra spildevandet og organiske og dårligt oxiderede stoffer ødelægges, oftest anvendes koagulering, oxidation, sorption, ekstraktion osv. fra fysisk-kemiske metoder. Elektrolyse er også meget brugt. Den består i destruktion af organiske stoffer i spildevand og udvinding af metaller, syrer og andre uorganiske stoffer. Elektrolytisk rensning udføres i specielle faciliteter - elektrolysatorer. Spildevandsbehandling ved hjælp af elektrolyse er effektiv i bly- og kobberanlæg, maling og lak og nogle andre industrier.

Forurenet spildevand behandles også med ultralyd, ozon, ionbytterharpikser og højtryk, og klorering har vist sig godt.

4.2.4. biologisk metode

Blandt spildevandsbehandlingsmetoderne bør en biologisk metode baseret på brugen af ​​lovene om biokemisk og fysiologisk selvrensning af floder og andre vandområder spille en vigtig rolle. Der er flere typer af biologisker: biofiltre, biologiske damme og beluftningstanke.

I biofiltre ledes spildevand gennem et lag af grovkornet materiale dækket af en tynd bakteriefilm. Takket være denne film forløber processerne med biologisk oxidation intensivt. Det er hende, der fungerer som det aktive princip i biofiltre. I biologiske damme deltager alle organismer, der bor i reservoiret, i spildevandsrensning. Aerotanks er enorme armeret betontanke. Her er renseprincippet aktiveret slam fra bakterier og mikroskopiske dyr. Alle disse levende væsner udvikler sig hurtigt i aerotanke, hvilket lettes af det organiske stof fra spildevand og overskydende ilt, der kommer ind i strukturen af ​​strømmen af ​​tilført luft. Bakterier klæber sammen til flager og udskiller enzymer, der mineraliserer organisk forurening. Silt med flager sætter sig hurtigt og adskilles fra det rensede vand. Infusorier, flagellater, amøber, hjuldyr og andre mindste dyr, fortærende bakterier (ikke klæber sammen til flager) forynger slammets bakteriemasse.

Spildevand udsættes for mekanisk rensning før biologisk rensning, og efter det, for at fjerne sygdomsfremkaldende bakterier og kemisk rensning, klorering med flydende klor eller blegemiddel. Til desinfektion anvendes også andre fysiske og kemiske metoder (ultralyd, elektrolyse, ozonisering osv.)

Den biologiske metode giver flotte resultater ved rensning af kommunalt spildevand. Det bruges også til behandling af affald fra olieraffinaderier, papirmasse- og papirindustrien og produktion af kunstige fibre.

4.3. Drænfri produktion

Udviklingstempoet i industrien i dag er så højt, at engangsbrug af ferskvandsreserver til produktionsbehov er en uacceptabel luksus.

Derfor har forskere travlt med at udvikle nye afløbsfri teknologier, som næsten fuldstændig vil løse problemet med at beskytte vandområder mod forurening. Udviklingen og implementeringen af ​​ikke-affaldsteknologier vil dog tage noget tid, før den egentlige overgang af alle produktionsprocesser til ikke-affaldsteknologi stadig er langt væk. For på enhver mulig måde at fremskynde skabelsen og implementeringen af ​​principperne og elementerne i fremtidens affaldsfri teknologi til national økonomisk praksis, er det nødvendigt at løse problemet med en lukket vandforsyningscyklus for industrivirksomheder. I de første faser er det nødvendigt at indføre vandforsyningsteknologi med minimalt forbrug af ferskvand og udledning, samt at bygge behandlingsanlæg i et accelereret tempo.

Under opførelsen af ​​nye virksomheder tager bundfældningstanke, beluftere, filtre nogle gange en fjerdedel eller mere af kapitalinvesteringerne. Selvfølgelig er det nødvendigt at bygge dem, men den radikale udvej er radikalt at ændre vandforbrugssystemet. Det er nødvendigt at stoppe med at betragte floder og reservoirer som skraldeopsamlere og overføre industrien til en lukket teknologi.

Med en lukket teknologi returnerer virksomheden derefter det brugte og rensede vand til cirkulation og genopbygger kun tab fra eksterne kilder.

I mange industrier blev spildevand indtil for nylig ikke differentieret, men kombineret til et fælles vandløb; lokale behandlingsanlæg med affaldsbortskaffelse blev ikke bygget. På nuværende tidspunkt er der i en række brancher allerede udviklet og delvist implementeret lukkede vandcirkulationsordninger med lokal rensning, hvilket vil reducere de specifikke vandforbrugssatser markant.

4.4. Overvågning af vandområder

Den 14. marts 1997 godkendte Den Russiske Føderations regering "Forordninger om indførelse af statslig overvågning af vandområder."

Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring overvåger forureningen af ​​landoverfladevand. Den Russiske Føderations sanitære og epidemiologiske tjeneste er ansvarlig for den sanitære beskyttelse af vandområder. Et netværk af sanitære laboratorier opererer på virksomheder for at undersøge sammensætningen af ​​spildevand og kvaliteten af ​​vand i reservoirer.

Det skal bemærkes, at traditionelle metoder til observation og kontrol har en grundlæggende ulempe - de er ikke operationelle og karakteriserer desuden sammensætningen af ​​forurening af miljøobjekter kun på prøveudtagningstidspunktet. Man kan kun gætte på, hvad der sker med vandmassen mellem prøvetagningerne. Derudover tager laboratorieanalyser betydelig tid (inklusive hvad der kræves for at levere prøven fra observationspunktet). Især disse metoder er ineffektive i ekstreme situationer, i tilfælde af ulykker.

Uden tvivl mere effektiv kontrol over kvaliteten af ​​vand, udført ved hjælp af automatiske enheder. Elektriske sensorer måler konstant forureningskoncentrationer, hvilket muliggør hurtig beslutningstagning i tilfælde af negative påvirkninger af vandkilder.

Konklusion

Den rationelle udnyttelse af vandressourcerne er i øjeblikket et yderst presserende problem. Dette er primært beskyttelsen af ​​vandrum mod forurening, og da industrispildevand indtager førstepladsen med hensyn til volumen og skader, som de forårsager, er det først og fremmest nødvendigt at løse problemet med deres udledning til floder. Det er især nødvendigt at begrænse udledninger til vandområder samt at forbedre produktions-, rensnings- og bortskaffelsesteknologier. Et andet vigtigt aspekt er opkrævning af gebyrer for udledning af spildevand og forurenende stoffer og overførsel af indsamlede midler til udvikling af nye affaldsfri teknologier og behandlingsanlæg. Det er nødvendigt at reducere beløbet for betaling for miljøforurening til virksomheder med minimale emissioner og udledninger, som i fremtiden vil prioritere at opretholde en minimumsudledning eller reducere den. Tilsyneladende ligger måderne til at løse problemet med vandforurening i Rusland primært i udviklingen af ​​en udviklet lovgivningsramme, der virkelig ville beskytte miljøet mod skadelige menneskeskabte påvirkninger, samt at finde måder at implementere disse love i praksis (hvilket i forholdene i de russiske realiteter, vil sandsynligvis stå over for betydelige vanskeligheder).

Bibliografi

1. Yu. V. Novikov "Økologi, miljø og mennesket." Moskva 1998

2. I. R. Golubev, Yu. V. Novikov "Miljø og dets beskyttelse."

3. T. A. Khorunzhaya "Metoder til vurdering af miljøfarer." 1998

4. Nikitin D.P., Novikov Yu.V. "Miljø og menneske." – M.: 1986.

5. Radzevich N.N., Pashkang K.V. "Beskyttelse og transformation af naturen." – M.:

Oplysning, 1986.

6. Alferova A.A., Nechaev A.P. "Lukkede systemer til vandstyring af industrielle virksomheder, komplekser og regioner." – M.: Stroyizdat, 1987.

7. "Metoder til beskyttelse af indre farvande mod forurening og udtømning" / Red. I.K. Gavich. – M.: Agropromizdat, 1985.

8. "Miljøbeskyttelse" / Udg. G.V. Duganov. - K .: Vyscha skole, 1990.

9. Zhukov A. I., Mongait I. L., Rodziller I. D. "Metoder til industriel spildevandsbehandling" M.: Stroyizdat, 1999.

Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer ……………………….… 1

1. Vandressourcer og deres anvendelse ………………………………………….. 2

2. Ruslands vandressourcer………………………………………………………… 4

3. Kilder til forurening …………………………………………………………... 10

3.1. Generelle karakteristika for forureningskilderne ………………………………… 10

3.2. Iltsult som en faktor i vandforurening ………… 12

3.3. Faktorer, der hindrer udviklingen af ​​akvatiske økosystemer ………………… 14

3.4. Spildevand ………………………………………………………………………… 14

3.5. Konsekvenser af, at spildevand trænger ind i vandområder ………………..…… 19

4. Foranstaltninger til bekæmpelse af vandforurening …………………………... 21

4.1. Naturlig rensning af reservoirer …………………………………..…… 21

4.2. Spildevandsbehandlingsmetoder ………………………………………….…… 22

4.2.1. Mekanisk metode ………………………………………………….… 23

4.2.2. Kemisk metode ………………………………………………………….….23

4.2.3. Fysisk-kemisk metode ………………………………………………… 23

4.2.4. Biologisk metode ………………………………………………… 24

4.3. Uendelig produktion ………………………………………………… 25

4.4. Overvågning af vandområder ………………………………………………… 26

Konklusion ………………………………………………………………………….. 26

Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer

Vand er den mest værdifulde naturressource. Det spiller en enestående rolle i de metaboliske processer, der danner grundlaget for livet. Vand er af stor betydning i industriel og landbrugsproduktion; dens nødvendighed for menneskets daglige behov, alle planter og dyr er velkendt. For mange levende væsener tjener det som levested.

Byernes vækst, den hurtige udvikling af industrien, intensiveringen af ​​landbruget, den betydelige udvidelse af kunstvandet jord, forbedringen af ​​kulturelle og levevilkår og en række andre faktorer komplicerer i stigende grad problemerne med vandforsyningen.

Efterspørgslen efter vand er enorm og stiger hvert år. Det årlige vandforbrug på kloden for alle typer vandforsyning er 3300-3500 km3. Samtidig bruges 70 % af alt vandforbrug i landbruget.

Meget vand forbruges af den kemiske industri, papirmasse- og papirindustrien, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi. Energiudviklingen fører også til en kraftig stigning i efterspørgslen efter vand. En betydelig mængde vand bruges til husdyrindustriens behov såvel som til befolkningens husbehov. Det meste af vandet efter brug til husholdningsbehov returneres til floderne i form af spildevand.

Manglen på rent ferskvand er allerede ved at blive et globalt problem. Industriens og landbrugets stadigt stigende behov for vand tvinger alle lande, videnskabsmænd over hele verden til at lede efter forskellige midler til at løse dette problem.

På nuværende tidspunkt bestemmes følgende områder for rationel brug af vandressourcer: mere fuldstændig brug og udvidet reproduktion af ferskvandsressourcer; udvikling af nye teknologiske processer for at forhindre forurening af vandområder og minimere forbruget af ferskvand.

1. Vandressourcer og deres anvendelse

Jordens vandskal som helhed kaldes hydrosfæren og er en samling af oceaner, have, søer, floder, isformationer, grundvand og atmosfærisk vand. Det samlede areal af jordens oceaner er 2,5 gange landarealet.

De samlede vandreserver på Jorden er 138,6 millioner km3. Omkring 97,5 % af vandet er saltholdigt eller stærkt mineraliseret, det vil sige, at det kræver rensning til en række anvendelser.Verdenshavet står for 96,5 % af planetens vandmasse.

For en klarere idé om hydrosfærens skala skal dens masse sammenlignes med massen af ​​andre jordskaller (i tons):

Hydrosfære - 1,50x10 18

Jordskorpen - 2,80x10"

Levende stof (biosfære) - 2,4 x10 12

Atmosfære - 5,15x10 13

En idé om verdens vandreserver er givet af oplysningerne i tabel 1.

Tabel 1.

På nuværende tidspunkt er tilgængeligheden af ​​vand pr. person pr. dag i forskellige lande i verden forskellig. I en række avancerede økonomier er der en trussel om vandknaphed. Manglen på ferskvand på jorden vokser eksponentielt. Der er dog lovende kilder til ferskvand - isbjerge født fra gletsjerne i Antarktis og Grønland.

Som du ved, kan en person ikke leve uden vand. Vand er en af ​​de vigtigste faktorer, der bestemmer fordelingen af ​​produktive kræfter, og meget ofte produktionsmidlerne. Industriens stigning i vandforbruget er ikke kun forbundet med dens hurtige udvikling, men også med en stigning i vandforbruget pr. produktionsenhed. For eksempel til produktion af 1 ton bomuldsstof bruger fabrikkerne 250 m 3 vand. Den kemiske industri kræver meget vand. Så der bruges omkring 1000 m 3 vand på produktion af 1 ton ammoniak.

Moderne store termiske kraftværker forbruger enorme mængder vand. Kun én station med en kapacitet på 300 tusind kW forbruger op til 120 m 3 /s, eller mere end 300 millioner m 3 om året. Bruttovandforbruget til disse stationer vil i fremtiden stige med omkring 9-10 gange.

Landbruget er en af ​​de største vandbrugere. Det er den største vandforbruger i vandforvaltningssystemet. Til dyrkning af 1 ton hvede kræves 1500 m 3 vand i vækstsæsonen, 1 ton ris - mere end 7000 m 3. Den høje produktivitet af kunstvandet jord har stimuleret en kraftig stigning i arealet på verdensplan - det svarer nu til 200 millioner hektar. Vandede arealer udgør omkring 1/6 af det samlede afgrødeareal og udgør omkring halvdelen af ​​landbrugsproduktionen.

En særlig plads i brugen af ​​vandressourcer er optaget af vandforbrug til befolkningens behov. Husholdnings- og drikkeformål i vores land tegner sig for omkring 10% af vandforbruget. Samtidig er uafbrudt vandforsyning, såvel som streng overholdelse af videnskabeligt baserede sanitære og hygiejniske standarder, obligatoriske.

Brugen af ​​vand til økonomiske formål er et af led i vandkredsløbet i naturen. Men den menneskeskabte forbindelse i kredsløbet adskiller sig fra den naturlige ved, at en del af det vand, som mennesket bruger, i fordampningsprocessen vender tilbage til den afsaltede atmosfære. Den anden del (komponent, for eksempel i vandforsyningen til byer og de fleste industrivirksomheder 90%) udledes til vandområder i form af spildevand forurenet med industriaffald.

I henhold til Ruslands statslige vandregister udgjorde det samlede vandindtag fra naturlige vandområder i 1995 96,9 km 3 . Herunder til den nationale økonomis behov, blev mere end 70 km 3 brugt, herunder til:

Industriel vandforsyning - 46 km 3;

Kunstvanding - 13,1 km 3;

Landbrugets vandforsyning - 3,9 km 3;

Øvrige behov - 7,5 km 3.

Industriens behov blev opfyldt med 23% på grund af indtagelse af vand fra naturlige vandområder og med 77% - af systemet med cirkulerende og sekventiel vandforsyning.

2. Ruslands vandressourcer

Hvis vi taler om Rusland, så er grundlaget for vandressourcerne flodafstrømning, som i gennemsnit er 4262 km 3 med hensyn til årets vandindhold, hvoraf omkring 90% falder på bassinerne i Arktis og Stillehavet. Bassinerne i Det Kaspiske Hav og Azovhavet, hvor over 80 % af Ruslands befolkning bor, og hvor dets vigtigste industri- og landbrugspotentiale er placeret, tegner sig for mindre end 8 % af den samlede flodafstrømning. Den gennemsnitlige langsigtede samlede strøm af Rusland er 4270 kubikmeter. km/år, inklusive 230 kubikmeter fra tilstødende territorier. km.

Den Russiske Føderation som helhed er rig på ferskvandsressourcer: 28,5 tusinde kubikmeter per indbygger. m om året, men dens fordeling over territoriet er ekstremt ujævn.

Til dato varierer faldet i den årlige afstrømning af store russiske floder under indflydelse af økonomisk aktivitet i gennemsnit fra 10% (Volga-floden) til 40% (Don, Kuban, Terek-floderne).

Processen med intensiv nedbrydning af små floder i Rusland fortsætter: nedbrydning af kanaler og siltation.

Den samlede mængde vandindtag fra naturlige vandområder udgjorde 117 kubikmeter. km, herunder 101,7 kubikmeter. km ferskvand; tab er 9,1 kubikmeter. km, brugt på gården 95,4 kubikmeter. km, inklusive:

Til industrielle behov - 52,7 kubikmeter. km;

Til kunstvanding -16,8 kubikmeter. km;

Til husholdningsdrikke -14,7 kubik km;

Us / x vandforsyning - 4,1 kubik km;

Til andre behov - 7,1 kubik km.

Generelt er den samlede mængde ferskvandsindtag fra vandkilder i Rusland omkring 3 %; dog for en række flodbassiner, inkl. Kuban, Don, mængden af ​​vandtilbagetrækning når 50% eller mere, hvilket overstiger den miljømæssigt acceptable tilbagetrækning.

I offentlige forsyninger er vandforbruget i gennemsnit 32 liter pr. dag pr. person og overstiger normen med 15-20%. Den høje værdi af specifikt vandforbrug skyldes tilstedeværelsen af ​​store vandtab, som i nogle byer er op til 40% (korrosion og forringelse af vandforsyningsnetværk, lækage). Spørgsmålet om kvaliteten af ​​drikkevand er akut: en fjerdedel af de offentlige forsyningsvirksomheder og en tredjedel af afdelingernes vandforsyningssystemer leverer vand uden tilstrækkelig rensning.

Vand er den mest almindelige uorganiske forbindelse på vores planet. I sin naturlige tilstand er vand aldrig fri for urenheder. Forskellige gasser og salte er opløst i det, der er suspenderede faste partikler. 1 liter ferskvand kan indeholde op til 1 gram salte.

Det meste af vandet er koncentreret i havene og oceanerne. Ferskvand udgør kun 2%. Det meste af ferskvandet (85%) er koncentreret i isen i polarzonerne og gletsjerne.

Petroleumsolier truer reservoirernes renlighed mest. For at fjerne olie er det nødvendigt at fange ikke kun filmen, der flyder på overfladen, men også aflejringen af ​​en olieemulsion.

Spildevand fra papirmasse- og papirindustrien er meget farligt som forurenende stof. Spildevandet fra disse virksomheder absorberer ilt på grund af oxidation af organiske stoffer, tilstopper vandet med uopløselige stoffer og fibre, giver vandet en ubehagelig smag og lugt, ændrer farve og fremmer udviklingen af ​​svampevækst langs bunden og bankerne.

Spildevand fra forskellige kemiske anlæg forurener især vandområder og har en skadelig effekt på udviklingen af ​​vandorganismer. Kraftvarmeudledninger opvarmes normalt 8-10°C højere end vand fra reservoirer. Med en stigning i temperaturen af ​​reservoirer intensiveres udviklingen af ​​mikro- og makroplankton, "blomstringen" af vand opstår, dets lugt og farve ændres.

Skovens muldvarpe rafting forurener og tilstopper floderne kraftigt. Masser af flydende skov påfører fisk skader, spærrer vejen til gydepladser, og fisk forlader for det meste deres sædvanlige gydepladser. Bark, grene, grene tilstopper bunden af ​​reservoirer. Fra stammer og træaffald udledes harpiks og andre produkter, der er skadelige for fiskebestanden, i vandet. Stoffer udvundet af træ nedbrydes i vand, absorberer ilt og forårsager fiskens død. Især på den første dag af raftingen dør fiskeæg og yngel, samt fødende hvirvelløse dyr af iltmangel.

Tilstopningen af ​​floder øges ved udledning af savværksaffald i dem - savsmuld, bark osv., som ophobes mest i bagvande og kanaler. En del af skoven synker, antallet af træstammer stiger fra år til år. Rådnende træ og bark forgifter vandet, det bliver "dødt".

Kilden til vandforurening er i mange tilfælde kommunalt spildevand (kloakering, bade, vaskerier, hospitaler osv.).

Befolkningen vokser, gamle byer udvides og nye byer dukker op. Desværre følger opførelsen af ​​behandlingsanlæg ikke altid trit med boligbyggeriet.

Situationen kompliceres af, at indholdet af biologisk aktive og persistente urenheder, såsom nye typer rengøringsmidler, produkter af organisk syntese, radioaktive stoffer osv., er steget kraftigt i spildevandets sammensætning.

I en række områder observeres grundvandsforurening på grund af nedsivning af forurening fra overfladen til grundvandsmagasiner. Den største trussel mod vandområdernes liv og menneskers sundhed udgøres af radioaktivt affald fra atomindustrien. Kilderne til radioaktiv forurening af vandområder er anlæg til rensning af uranmalm og til behandling af nukleart brændsel til reaktorer, atomkraftværker og reaktorer.

I øjeblikket bliver spildevand med øget radioaktivitet i størrelsesordenen 100 curie/l og derover begravet i underjordiske tanke eller pumpet ind i underjordiske drænløse bassiner.

Det er blevet fastslået, at havvand er i stand til at korrodere beholdere, og deres farlige indhold spredes i vandet. Konsekvenserne af radioaktiv forurening fra forkert bortskaffelse af affald påvirkede Det Irske Hav, hvor plankton, fisk, alger og strande var forurenet med radioaktive isotoper.

Nedsænkningen af ​​radioaktivt affald i havene og floderne, såvel som deres begravelse i de øverste vandtætte lag af jordskorpen, kan ikke betragtes som en rimelig løsning på dette vigtige moderne problem. Der er behov for yderligere videnskabelig forskning om måder at neutralisere radioaktiv forurening i vandområder.

I organismer af planter og dyr forekommer processer med biologisk koncentration af radioaktive stoffer langs fødekæderne. Koncentreret af små organismer kommer disse stoffer derefter til andre dyr, rovdyr, hvor de danner farlige koncentrationer. Radioaktiviteten af ​​nogle planktoniske organismer kan være 1000 gange højere end radioaktiviteten af ​​vand.

Nogle ferskvandsfisk, som er et af de højeste led i fødekæden, er 20-30 tusind gange mere radioaktive end det vand, de lever i.

Spildevandsforurening er hovedsageligt opdelt i to grupper: mineralsk og organisk, herunder biologisk og bakteriel.

Mineralforurening omfatter spildevand fra metallurgiske og maskinbyggende virksomheder, affald fra olie-, olieforarbejdnings- og mineindustrien. Disse forurenende stoffer indeholder sand, ler og malm indeslutninger, slagger, opløsninger af mineralsalte, syrer, baser, mineralolier osv.

Organisk vandforurening er produceret af fækalt spildevand i byerne, vand fra slagterier, affald fra læder, papir og papirmasse, bryggerier og andre industrier. Organiske forurenende stoffer er af vegetabilsk og animalsk oprindelse. Vegetabilske rester omfatter papirrester, vegetabilske olier, rester af frugt, grøntsager osv. Det vigtigste kemiske stof i denne form for forurening er kulstof. Forurenende stoffer af animalsk oprindelse omfatter: fysiologiske udskillelser fra mennesker, dyr, rester af fedt- og muskelvæv, klæbestoffer osv. De er karakteriseret ved et betydeligt indhold af nitrogen.

Bakterielle og biologiske forureninger er forskellige levende mikroorganismer: gær- og skimmelsvampe, små alger og bakterier, herunder patogener af tyfus, paratyfus, dysenteri, helminthæg, der kommer med sekreter fra mennesker og dyr osv. Bakteriel forurening af spildevand er karakteriseret ved værdien af coli -titer, dvs. det mindste volumen vand i millimeter, som indeholder én Escherichia coli (colibakterie). Så hvis coli-titeren er 10, betyder det, at 1 Escherichia coli findes i 10 ml. Denne type forurening er karakteristisk for husholdningsvand samt spildevand fra slagterier, garverier, uldvaske, hospitaler osv. Bakteriemassens samlede volumen er ret stor: For hver 1000 m 3 spildevand - op til 400 liter.

Forurening indeholder for det meste omkring 42% mineralske stoffer og op til 58% organisk.

Når man overvejer sammensætningen af ​​spildevand, er et af de vigtige begreber koncentrationen af ​​forurening, det vil sige mængden af ​​forurening pr. volumenenhed vand, beregnet i mg/l eller g/m 3.

Koncentrationen af ​​spildevandsforurening bestemmes ved kemisk analyse. Af stor betydning er pH-værdien af ​​spildevand, især i processerne for deres rensning. Det optimale miljø for biologiske rensningsprocesser er vand med en pH på omkring 7-8. Husspildevand har en let basisk reaktion, industrispildevand - fra stærkt surt til stærkt basisk.

Forurening af vandområder er karakteriseret ved følgende egenskaber:

Forekomsten af ​​flydende stoffer på overfladen af ​​vandet og sedimentation i bunden af ​​sedimentet;

Ændringer i vands fysiske egenskaber, såsom: gennemsigtighed og farve, udseendet af lugte og smag;

Ændringer i vands kemiske sammensætning (reaktioner, mængden af ​​organiske og mineralske urenheder, et fald i ilt opløst i vand, udseendet af giftige stoffer osv.);

Ændringer i typer og antal af bakterier og fremkomsten af ​​sygdomsfremkaldende bakterier på grund af deres indtræden i spildevand.

V.N. KetchHum (1967) har udviklet et diagram (Figur 1), der i generelle vendinger viser forureningens fordeling og skæbne i forhold til havmiljøet, men det kan ekstrapoleres til ferskvandssystemer og flodmundinger.

Ris. en. Skema af et kvalitativt billede af virkningen af ​​forurening på hydrosfæren

Vand har en ekstremt værdifuld egenskab ved kontinuerlig selvfornyelse under påvirkning af solstråling og selvrensning. Det består i at blande forurenet vand med hele dets masse og i den videre proces med mineralisering af organiske stoffer og død af indførte bakterier. Selvrensende midler er bakterier, svampe og alger. Det er blevet fastslået, at under bakteriel selvrensning er der ikke mere end 50 % af bakterierne tilbage efter 24 timer og 0,5 % efter 96 timer. Processen med bakteriel selvrensning bremses kraftigt om vinteren, så der efter 150 timer stadig er op til 20 % af bakterierne tilbage.

For at sikre selvrensning af forurenet vand skal de gentagne gange fortyndes med rent vand.

Hvis forureningen er så stor, at der ikke sker selvrensning af vand, findes der særlige metoder og midler til at fjerne forurening fra spildevand.

I industrien drejer det sig hovedsageligt om opførelse af værksteder og generelle anlæg til spildevandsrensning, forbedring af den teknologiske produktionsproces og opførelse af genbrugsanlæg til udvinding af værdifulde stoffer fra spildevand.

Inden for flodtransport er kampen mod tab af olieprodukter under lastning, losning og transport på flodflådens skibe, udstyring af skibe med containere til opsamling af forurenet vand af største betydning.

I tilfælde af tømmerrafting er de vigtigste metoder til at bekæmpe flodtilstopning streng overholdelse af teknologien til tømmerrafting, rensning af flodsenge fra nedsænket træ, standsning af muldvarp rafting af tømmer på floder af fiskerimæssig betydning.

Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer ……………………….… 1

1. Vandressourcer og deres anvendelse ………………………………………….. 2

2. Ruslands vandressourcer………………………………………………………… 4

3. Kilder til forurening …………………………………………………………... 10

3.1. Generelle karakteristika for forureningskilderne ………………………………… 10

3.2. Iltsult som en faktor i vandforurening ………… 12

3.3. Faktorer, der hindrer udviklingen af ​​akvatiske økosystemer ………………… 14

3.4. Spildevand ………………………………………………………………………… 14

3.5. Konsekvenser af, at spildevand trænger ind i vandområder ………………..…… 19

4. Foranstaltninger til bekæmpelse af vandforurening …………………………... 21

4.1. Naturlig rensning af reservoirer …………………………………..…… 21

4.2. Spildevandsbehandlingsmetoder ………………………………………….…… 22

4.2.1. Mekanisk metode ………………………………………………….… 23

4.2.2. Kemisk metode ………………………………………………………….….23

4.2.3. Fysisk-kemisk metode ………………………………………………… 23

4.2.4. Biologisk metode ………………………………………………… 24

4.3. Uendelig produktion ………………………………………………… 25

4.4. Overvågning af vandområder ………………………………………………… 26

Konklusion ………………………………………………………………………….. 26

Introduktion: essensen og betydningen af ​​vandressourcer

Vand er den mest værdifulde naturressource. Det spiller en enestående rolle i de metaboliske processer, der danner grundlaget for livet. Vand er af stor betydning i industriel og landbrugsproduktion; dens nødvendighed for menneskets daglige behov, alle planter og dyr er velkendt. For mange levende væsener tjener det som levested.

Byernes vækst, den hurtige udvikling af industrien, intensiveringen af ​​landbruget, den betydelige udvidelse af kunstvandet jord, forbedringen af ​​kulturelle og levevilkår og en række andre faktorer komplicerer i stigende grad problemerne med vandforsyningen.

Efterspørgslen efter vand er enorm og stiger hvert år. Det årlige vandforbrug på kloden for alle typer vandforsyning er 3300-3500 km3. Samtidig bruges 70 % af alt vandforbrug i landbruget.

Meget vand forbruges af den kemiske industri, papirmasse- og papirindustrien, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi. Energiudviklingen fører også til en kraftig stigning i efterspørgslen efter vand. En betydelig mængde vand bruges til husdyrindustriens behov såvel som til befolkningens husbehov. Det meste af vandet efter brug til husholdningsbehov returneres til floderne i form af spildevand.

Manglen på rent ferskvand er allerede ved at blive et globalt problem. Industriens og landbrugets stadigt stigende behov for vand tvinger alle lande, videnskabsmænd over hele verden til at lede efter forskellige midler til at løse dette problem.

På nuværende tidspunkt bestemmes følgende områder for rationel brug af vandressourcer: mere fuldstændig brug og udvidet reproduktion af ferskvandsressourcer; udvikling af nye teknologiske processer for at forhindre forurening af vandområder og minimere forbruget af ferskvand.

1. Vandressourcer og deres anvendelse

Jordens vandskal som helhed kaldes hydrosfæren og er en samling af oceaner, have, søer, floder, isformationer, grundvand og atmosfærisk vand. Det samlede areal af jordens oceaner er 2,5 gange landarealet.

De samlede vandreserver på Jorden er 138,6 millioner km3. Omkring 97,5 % af vandet er saltholdigt eller stærkt mineraliseret, det vil sige, at det kræver rensning til en række anvendelser.Verdenshavet står for 96,5 % af planetens vandmasse.

For en klarere idé om hydrosfærens skala skal dens masse sammenlignes med massen af ​​andre jordskaller (i tons):

Hydrosfære - 1,50x10 18

Jordskorpen - 2,80x10"

Levende stof (biosfære) - 2,4 x10 12

Atmosfære - 5,15x10 13

En idé om verdens vandreserver er givet af oplysningerne i tabel 1.

Tabel 1.

På nuværende tidspunkt er tilgængeligheden af ​​vand pr. person pr. dag i forskellige lande i verden forskellig. I en række avancerede økonomier er der en trussel om vandknaphed. Manglen på ferskvand på jorden vokser eksponentielt. Der er dog lovende kilder til ferskvand - isbjerge født fra gletsjerne i Antarktis og Grønland.

Som du ved, kan en person ikke leve uden vand. Vand er en af ​​de vigtigste faktorer, der bestemmer fordelingen af ​​produktive kræfter, og meget ofte produktionsmidlerne. Industriens stigning i vandforbruget er ikke kun forbundet med dens hurtige udvikling, men også med en stigning i vandforbruget pr. produktionsenhed. For eksempel til produktion af 1 ton bomuldsstof bruger fabrikkerne 250 m 3 vand. Den kemiske industri kræver meget vand. Så der bruges omkring 1000 m 3 vand på produktion af 1 ton ammoniak.

Moderne store termiske kraftværker forbruger enorme mængder vand. Kun én station med en kapacitet på 300 tusind kW forbruger op til 120 m 3 /s, eller mere end 300 millioner m 3 om året. Bruttovandforbruget til disse stationer vil i fremtiden stige med omkring 9-10 gange.

Landbruget er en af ​​de største vandbrugere. Det er den største vandforbruger i vandforvaltningssystemet. Til dyrkning af 1 ton hvede kræves 1500 m 3 vand i vækstsæsonen, 1 ton ris - mere end 7000 m 3. Den høje produktivitet af kunstvandet jord har stimuleret en kraftig stigning i arealet på verdensplan - det svarer nu til 200 millioner hektar. Vandede arealer udgør omkring 1/6 af det samlede afgrødeareal og udgør omkring halvdelen af ​​landbrugsproduktionen.

En særlig plads i brugen af ​​vandressourcer er optaget af vandforbrug til befolkningens behov. Husholdnings- og drikkeformål i vores land tegner sig for omkring 10% af vandforbruget. Samtidig er uafbrudt vandforsyning, såvel som streng overholdelse af videnskabeligt baserede sanitære og hygiejniske standarder, obligatoriske.

Brugen af ​​vand til økonomiske formål er et af led i vandkredsløbet i naturen. Men den menneskeskabte forbindelse i kredsløbet adskiller sig fra den naturlige ved, at en del af det vand, som mennesket bruger, i fordampningsprocessen vender tilbage til den afsaltede atmosfære. Den anden del (komponent, for eksempel i vandforsyningen til byer og de fleste industrivirksomheder 90%) udledes til vandområder i form af spildevand forurenet med industriaffald.

I henhold til Ruslands statslige vandregister udgjorde det samlede vandindtag fra naturlige vandområder i 1995 96,9 km 3 . Herunder til den nationale økonomis behov, blev mere end 70 km 3 brugt, herunder til:

industriel vandforsyning - 46 km 3;

Vandforurening er et alvorligt problem for Jordens økologi. Og det bør løses både i stor skala - på stat- og virksomhedsniveau og i lille skala - på ethvert menneskes niveau. Når alt kommer til alt, glem ikke, at ansvaret for Pacific Garbage Patch ligger på samvittigheden hos alle dem, der ikke smider affald i skraldespanden.

Husspildevand indeholder ofte syntetiske rengøringsmidler, der ender i floder og have. Ophobninger af uorganiske stoffer påvirker livet i vand og reducerer mængden af ​​ilt i vandet, hvilket fører til dannelsen af ​​såkaldte "døde zoner", som der allerede er omkring 400 af i verden.

Ganske ofte kommer industrielt spildevand, der indeholder uorganisk og organisk affald, ned i floder og have. Hvert år kommer tusindvis af kemikalier ind i vandkilder, hvis effekt på miljøet ikke er kendt på forhånd. Mange af dem er nye forbindelser. Selvom industrispildevand i mange tilfælde forbehandles, indeholder det stadig giftige stoffer, som er svære at opdage.

syreregn

Sur regn opstår som et resultat af udstødningsgasser frigivet af metallurgiske virksomheder, termiske kraftværker, olieraffinaderier samt andre industrielle virksomheder og vejtransport til atmosfæren. Disse gasser indeholder oxider af svovl og nitrogen, som kombineres med fugt og ilt i luften for at danne svovlsyre og salpetersyre. Disse syrer falder derefter til jorden, nogle gange mange hundrede kilometer væk fra kilden til luftforureningen. I lande som Canada, USA, Tyskland blev tusindvis af floder og søer efterladt uden vegetation og fisk.

fast affald

Hvis der er en stor mængde suspenderede stoffer i vandet, gør de det uigennemsigtigt for sollys og forstyrrer dermed fotosynteseprocessen i vandbassiner. Dette forårsager igen forstyrrelser i fødekæden i sådanne pools. Desuden forårsager fast affald tilslamning af floder og sejlrender, hvilket medfører behov for hyppig uddybning.

olielækage

Alene i USA er der cirka 13.000 olieudslip hvert år. Op til 12 millioner tons olie kommer i havvandet hvert år. I Storbritannien hældes mere end 1 million tons brugt motorolie i kloakken hvert år.

Olie spildt i havvand har mange negative virkninger på livet i havet. Først og fremmest dør fugle: drukning, overophedning i solen eller frataget mad. Olie blinder dyr, der lever i vandet - sæler, sæler. Det reducerer lysets indtrængen i lukkede vandområder og kan øge temperaturen i vandet.

Usikre kilder

Det er ofte svært at identificere kilden til vandforurening - det kan være en uautoriseret udledning af skadelige stoffer fra en virksomhed eller forurening forårsaget af landbrugs- eller industriaktiviteter. Dette fører til vandforurening med nitrater, fosfater, giftige tungmetalioner og pesticider.

Termisk vandforurening

Termisk vandforurening er forårsaget af termiske eller atomkraftværker. Termisk forurening indføres i de omgivende vandområder af spildevandskølevand. Som et resultat fører en stigning i vandtemperaturen i disse reservoirer til accelerationen af ​​nogle biokemiske processer i dem, såvel som til et fald i iltindholdet opløst i vand. Der er en krænkelse af de fint afbalancerede cyklusser af reproduktion af forskellige organismer. Under forhold med termisk forurening er der som regel en stærk vækst af alger, men udryddelse af andre organismer, der lever i vandet.