Загрязнения водной среды

Гидросфера - водная среда Земли, образованная совокупностью океанов, морей, поверхностных вод суши, включая лед и снег.

Водные ресурсы являются одним из наиболее важных компонентов окружающей среды. Природные воды материков распределены между морями и океанами и источниками пресной воды. Общее количество природной воды на Земле составляет 1386 млн куб. км., из них количество пресной воды - 35 млн куб.км., т. е. около 2,5 %.

Классификация вод

Природная вода, подвергаемая антропогенному загрязнению, называется денатурированной или природно-антропогенной.

В зависимости от степени минерализованности (в г/л) воды делятся на: пресные (с содержанием солей < 1); солоноватые (1... 10); соленые (10...50);рассолы (> 50).

В свою очередь пресные воды подразделяются на воды малой минерализованности (до 200 мг/л); средней минерализованности (200...500 мг/л) и повышенной минерализованности (500... 1000 мг/л).

По преобладающему аниону все воды делятся на гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.

Морская вода ограниченно может применяться в коммунально-бытовом хозяйстве и промышленности после опреснения только в прилегающих морских регионах.

В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. Пресные природные воды подразделяются на воды поверхностные (реки, пресные озера) и подземных источников (артезианские скважины).

Поверхностные источники и подземные воды являются основными источниками водных ресурсов для промышленных и бытовых целей. Пресной воды в подземных источниках сосредоточено больше, чем в реках и озерах. Вода из поверхностных источников применяется в промышленности, сельском хозяйстве, в бытовых целях. Подземные воды широко используются для нужд коммунально-бытового хозяйства и промышленности.

Для примера ниже приведена структура водопотребления (%) в Российской Федерации в 2004 году:

  • - производственные нужды 59,1
  • - хозяйственно-питьевое потребление 0,7
  • -орошение 12,6
  • - сельскохозяйственное потребление 1,3
  • - прочие нужды 6,3

Объем потребления пресной воды в мире достигает 3900 млрд куб. м/год. Около половины этого количества потребляется безвозвратно, а другая половина превращается в сточные воды. Значительная часть использованной воды возвращается в водоемы в виде городских и промышленных сточных вод.

Сточные воды - это вторичные продукты производственной или хозяйственной деятельности, а также воды, прошедшие через загрязненную территорию, содержащие дополнительные примеси, изменившие их первоначальный состав и физические свойства.

В настоящее время в водоемы в год выпускается более 500 км3 сточных вод, в том числе около 200 км3 промышленных стоков. По усредненной оценке реки на 40 % состоят из сточных вод.

В Российской Федерации всего из источников водопотребления в 2004 г. забрано около 80 км3 воды, а объем сточных вод составил 51,3 км3. Из них к категории загрязненных стоков отнесено 18,5 км3.

В зависимости от условий образования сточные воды подразделяют на четыре основные категории:

  • - хозяйственно-бытовые;
  • - промышленные;
  • - сельскохозяйственные;
  • - атмосферные (ливневые).

Хозяйственно-бытовые воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Они содержат примеси, из которых 58% органических веществ и 42% минеральных.

Промышленные сточные воды - это жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке органического и неорганического сырья, в процессе производства различных изделий, товаров, материалов, продуктов и пр.

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков (дождей и таяния снега) и стекающие с территорий предприятий и населенных пунктов. Они загрязняются органическими и минеральными веществами.

В промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладоагент, растворитель, экстрагент, для транспортирования сырья и материалов. Воду, используемую в промышленности, подразделяют на охлаждающую, технологическую и энергетическую.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывающую и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывающую - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий; реакционную - в составе реагентов, а также при отгонке и других процессах. Технологическая вода непосредственно контактирует со средой. Энергетическая вода потребляется для получения пара, охлаждения и нагревания оборудования, помещений, продуктов. В промышленности 65...80 % расхода воды потребляется для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этих случаях вода не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается.

Для уменьшения потребления свежей воды создают оборотные и замкнутые системы водоснабжения. При оборотном водоснабжении предусматривают необходимую очистку сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработку и повторное использование сточной воды. Качество воды, используемой для технологических процессов, должно быть выше, чем воды, находящейся в оборотных системах. Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10... 15 раз уменьшить потребление природной воды.

Оборотная вода должна соответствовать определенным значениям показателей: карбонатной жесткости, pH, содержанию взвешенных веществ и биогенных элементов, значению ХПК (химическая потребность в кислороде). Оборотную воду в основном используют в теплообменной аппаратуре для отведения избыточного тепла. Она многократно нагревается до 40...45 °С и охлаждается в градирнях или в брызгальных бассейнах. Значительная часть ее теряется в результате брызгоуноса и испарения. Из-за неисправностей и неплотностей теплообменников она загрязняется до определенного предела.

Для предотвращения коррозии, инкрустации, биологического обрастания часть оборотной воды выводят из системы (продувочная вода), добавляя свежую воду из источника или очищенные сточные воды. Основным требованием к воде, расходуемой на подпитку оборотных систем, является ограничение карбонатной и сульфатной жесткости. Ограничивается также содержание взвешенных веществ.

Для предотвращения биологического обрастания аппаратов и сооружений в оборотной воде ограничивается содержание органических веществ и соединений биогенных элементов (азота, фосфора), являющихся питательной средой для микроорганизмов.

При работе без сброса оборотной воды для продувки предъявляются более жесткие требования к качеству воды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >