Водокористування та водоспоживання
Всі галузі господарства стосовно водних ресурсів поділяються на споживачів і користувачів.
Споживачі забирають воду з джерела водопостачання, використовують її для виготовлення продукції, а потім повертають, але вже в інше місце, у меншій кількості й іншої якості.
Користувачі воду не забирають, а використовують її як середовище (водний транспорт, рибальство, спорт тощо) або як джерело енергії (ГЕС). Проте й вони можуть змінювати якість води (наприклад, водний транспорт забруднює воду).
Основні споживачі води
Промисловість використовує близько 20 % води, споживаної людством. Кількість води, що споживається підприємством, залежить від того, яку продукцію воно випускає, від системи водопостачання (прямоточна чи оборотна) та від інших причин.
Кількість води (м3), необхідної для виробництва 1 т продукції, називають водоємкістю виробництва. За цим показником різні виробництва дуже відмінні, наприклад, для виробництва 1 т металопрокату потрібно 10-15м3 води, а 1 т хімволокна – 2000-5000м3.
Сільське господарство –основний споживач води. Воно використовує 70 % її загального використання.
Сьогодні в світі площа зрошуваних земель становить 15% загальної площі сільськогосподарських угідь, а дають ці землі понад 50% усієї продукції. Питоме водоспоживання під час зрошення залежить від виду вирощуваних сільськогосподарських культур, клімату, технічного стану зрошувальних систем і способів поливу.
Водопостачання населення (близько 10 % усієї споживаної людством води) задовольняє потреби в питній воді й комунально-побутові підприємства (побутового обслуговування, поливання вулиць і зелених насаджень, протипожежні заходи тощо).
5.4 Очищення стічних вод
Усі природні водойми здатні самоочищатися.
Самоочищення води — це нейтралізація стічних вод, випадіння в осад твердих забруднювачів, хімічні, біологічні та інші природні процеси, що сприяють видаленню з водойми забруднювачів і поверненню води до її первісного стану.
Проте здатність водойми до самоочищення має свої межі. Сьогодні у водойми надходить така величезна кількість стічних вод, настільки забруднених різними токсичними для їхніх мешканців речовинами, що багато водойм почали деградувати. Тому людство, якщо воно хоче мати майбутнє, мусить негайно вжити спеціальних заходів для очищення забруднених вод і повернення джерел водопостачання до такого стану, за якого вони стали б придатними для використання.
До заходів, що мають забезпечити нормальний стан водних об'єктів, належать:
• нормування якості води, тобто розробка критеріїв її придатності для різних видів водокористування;
• скорочення обсягів скидання забруднювачів у водойми вдосконаленням технологічних процесів;
• очищення стічних вод.
Чинними законами України передбачається, що для різних господарських потреб має використовуватися вода певної якості. Недопустимо, наприклад, використовувати питну воду для охолодження блоків ТЕС, забороняється скидати у водойми стічні води, які містять цінні відходи, що можуть бути вилучені із застосуванням раціональної технології. Основний напрям захисту водного середовища – перехід підприємств до роботи за схемою замкненого циклу водопостачання, коли вони після очищення власних стічних вод повторно використовують їх у технологічному циклі, й забруднені стічні води взагалі не потрапляють у водойми.
У сільському господарстві (основний споживач води) слід запровадити сувору економію води, раціональне її використання. Так, заміна суцільного поверхневого поливу на зрошуваних землях дощуванням або краплинним поливом дає змогу збирати ті самі врожаї з меншими (в 5-7 разів) витратами води. Скоротити кількість пестицидів, фосфатів, нітратів, що потрапляють у водойми, можна частковою заміною хімізації сільського господарства біологічними методами боротьби зі шкідниками й хворобами рослин, чітким дотримуванням сівозмін, уведенням більш продуктивних і стійких до хвороб та шкідників рослин.
Очищення стічних вод – це руйнування або видалення з них забруднювачів і знищення в них хвороботворних мікробів (стерилізація).
Сьогодні застосовуються два методи очищення стічних вод:
● У штучних умовах (у спеціально створених спорудах).
● У природних(на полях зрошення, в біологічних ставках тощо).
Забруднені стічні води послідовно піддають механічному, хімічному й біологічному очищенню.
Механічне очищенняполягає у видаленні зі стічних вод нерозчинних речовин (піску, глини, мулу), а також жирів і смол. Для цього використовуються відстійники, сита, фільтри, центрифуги тощо. Сучасні передові методи із застосуванням найкращих зарубіжних установок дають змогу видаляти зі стічних вод до 95 %твердих нерозчинних забруднювачів.
Хімічне очищення стічних вод здійснюється після їх механічного очищення. В забруднену різними сполуками воду додають спеціальні речовини-реагенти. Ці речовини, вступаючи в реакцію із забруднювачами, утворюють нешкідливі речовини, які випадають в осад і видаляються.
Біологічне очищеннястічних вод – це, як правило, завершальний етап. Органічна речовина, що міститься у стічній воді, окислюється аеробними бактеріями до вуглекислого газу й води, а також споживається гетеротрофами-консументами (передусім найпростішими). Біологічне очищення здійснюють у спеціальних гідротехнічних спорудах і установках. Іноді ці споруди й установки штучно заселяють спеціально виведеними бактеріями і культурами найпростіших та водоростей. Комплекс організмів, які беруть участь у процесах біологічного очищення, називають активним мулом.
Для питного водопостачання використовують води відкритих водойм і підземних джерел. Призначену для пиття воду з відкритої водойми обов'язково очищують. Показники питної води є державними стандартами. На території України повсюдно прийнята на водопровідних станціях фізико-хімічна технологія водопідготовки, яка включає: коагулювання, відстоювання, фільтрування, хлорування.
Не можна на 100% очистити воду, тому її розбавляють чистою природною. Для цього використовують комплексну систему очистки води.
5.5 Контроль якості води
Вода характеризується складом та властивостями, котрі визначають її придатність для конкретних видів водокористування. Оцінка якості води дається за ознаками, котрі вибираються та нормуються в залежності від виду водокористування. Один з показників води вважається лімітуючим. Лімітуючою вибирають ознаку, що характеризується найменшою нешкідливою концентрацією речовини у воді.
Якість, склад та властивості води у водоймах регламентуються гігієнічними вимогами та санітарними нормами.
Для гігієнічної оцінки води використовують такі показники:
• кількість завислих речовин;
• кількість плаваючих речовин;
• температура;
• водневий показник рН;
• мінеральний склад;
• розчинений кисень;
• біологічно повне споживання кисню( БПКповне);
• хімічне споживання кисню (ХСК);
• наявність збудників захворювань;
• кількість каліфагів у бляшкоутворюючих одиницях;
• наявність життєдатних яєць гельмінтів та найпростіших кишкових;
• кількість хімічних речовин.
Для санітарної оцінки води використовуються показники:
• граничне допустимі концентрації речовин у воді;
• орієнтовно допустимі рівні речовин у воді;
• лімітуючи ознаки шкідливості (санітарно-токсикологічний, загально-санітарний, органолептичний з розшифруванням його властивостей: запаху, впливу на колір, утворення піни та плівки, надання присмаку);
• клас небезпеки речовин.
Хімічні речовини у воді поділяються на класи небезпеки:
I клас – надзвичайно небезпечні;
II клас – високонебезпечні;
III клас – небезпечні;
IY клас – помірно небезпечні.
Віднесення шкідливих речовин до класу небезпеки залежить від їхньої токсичності, здатності викликати віддалені ефекти, від виду лімітуючого показника шкідливості.
Крім державного контролю, стан води контролюється підприємствами, котрі використовують воду та скидають стоки у водоймища. Для цього на підприємствах при заводських або спеціальних лабораторіях створюються пости, обладнані необхідною апаратурою для проведення аналізів. При проведенні контролю за станом вод та стоків використовуються фізичні, хімічні, біологічні та органолептичні методи.
Фізичні методи використовуються для визначення прозорості, каламутності, кількості завислих часток та провідності води і стоків.
Хімічні методи використовуються для визначення кислотності, лужності у воді металів, солей, органічних та синтетичних речовин.
Бактеріальний аналіз виконується за спеціальними методиками в лабораторіях санітарно-епідеміологічних станцій.
5.6 Умови скидання стічних вод в
каналізацію та водоймища
Скидання стічних вод в каналізацію дозволяється за таких умов:
• якщо не порушується робота каналізаційних мереж та споруд;
• кількість завислих та тих, що спливають, часток в стічних водах не перевищує 500 мг/л ;
• фізичні та механічні забруднення виробничих стоків не засмічують труби та не відкладаються на них;
• хімічні забруднення виробничих стоків не руйнують матеріал труб та елементи споруд каналізації;
• домішки горючих речовин у стоках не утворюють вибухонебезпечних сумішей в каналізаційних мережах;
• шкідливі речовини стоків не перешкоджають їхньому біологічному очищенню, температура води не перевищує 40° С;
• домішки не вступають у хімічні з'єднання з побутовими стоками і не виділяють отруйних та вибухонебезпечних газів;
• об'єм скидів не перевищує ГДС або ТПС, погоджених з Водоканалом.
Забороняється скидати у водні об'єкти стічні води, що містять шкідливі речовини, для котрих не встановлено ГДК.
Не допускається скидати стічні води:
• котрі після очищення можна використовувати в оборотних та повторних схемах водопостачання підприємств або для зрошення в сільському господарстві;
• скидати неочищені або недостатньо очищені виробничі, господарсько-побутові стічні води та стоки із заводських територій;
• стічні води, що містять збудників інфекційних захворювань;
• стічні води, що містять радіонукліди, сміття, неочищені стоки, з нафтопродуктами;
• води, що використовуються для водо- та грязелікування.
Виробничі стоки, котрі не відповідають перерахованим вимогам, повинні підлягати попередньому очищенню на очисних спорудах підприємств.
Лекція 6
ОХОРОНА ПОВІТРЯНОГО СЕРЕДОВИЩА
6.1 Загальна характеристика атмосфери
6.2 Склад сучасної атмосфери
6.3 Структура сучасної атмосфери
6.4 Парниковий ефект
6.5 Ядерна ніч та ядерна зима
6.6 Озоновий захисний шар
6.7 Кислотні дощі
6.8 Смог
Тютюновий дим
6.10 Техногенний вплив на атмосферу.