Охрана и рациональное использование водных ресурсов

2. Охрана и рациональное использование водных ресурсов.

Водные ресурсы — это запасы поверхностных вод, уже использованные или подлежащие использованию в будущем, включают поверхностные и подземные воды.

Усиление антропогенного воздействия на реки, озера и водохранилища, в которые поступает большое количество различных химических соединений, изменяет среду обитания водных организмов, ухудшает качество воды, приводит к снижению продуктивности промысловых объектов. Сточные воды, поступающие в водоемы, наносят значительный ущерб водной экосистеме.

Нормирование качества воды рек, озер и водохранилищ проводится в соответствии с санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения СанПиН №4630-88. Согласно указанным правилам, все водоемы делятся на две категории:

1) водоемы питьевого и культурно-бытового назначения;

2) водоемы рыбохозяйственного назначения.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов:

• содержание плавающих примесей и взвешенных веществ,

• органолептические показатели (запах, привкус, окраска),

• температура воды,

• значение рН,

• состав и концентрации минеральных примесей,

• количество растворенного в воде кислорода,

• биохимическая потребность воды в кислороде,

• химическая потребность воды в кислороде,

• состав и предельно допустимая концентрация ядовитых, вредных ве­ществ и болезнетворных бактерий.

ПДКв (г/м3) - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, а также не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Органолептическими показателями, характеризующими качество воды водоемов, являются запах, привкус, окраска.

Значение рН характеризует кислотные свойства среды. Нейтральными считаются воды с рН, находящейся в пределах от 6,5 до 8,5.

Общий уровень загрязнения водоемов может характеризоваться количеством кислорода, расходуемым на окисление загрязнителей. При этом различают биохимическую (БПК) и химическую (ХПК) потребности в кислороде.

Под БПК (мг О2/л) понимается такое количество кислорода в воде, которое требуется живым организмам для окисления органических загрязнителей, присутствующих в воде, за определенный промежуток времени. Процесс биохимического окисления протекает медленно, поэтому БПК записывается с индексом, обозначающим количество суток, в течение которых шло окисление: БПК5, БПК5 и т.д. Причем БПК5 < БПК10. С увеличением индекса БПК стремится к какой-то предельной величине. Эту максимальную величину называют полной биохимической потребностью (БПКП).

Под ХПК понимается величина, характеризующая общее содержание в воде восстановителей, реагирующих с сильными окислителями. ХПК выражается количеством кислорода, эквивалентным количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде. На практике в качестве окислителя могут использоваться хлор, озон и другие вещества.

С целью обеспечения норм качества воды водоемов для каждого источника сброса устанавливается предельно допустимый сброс (ПДС).

ПДС (г/час) - это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контролируемом пункте, которая устанавливается с учетом:

• норм ПДК в местах водопользования,

•ассимилирующей способности водного объекта,

•оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

Требования в области рационального использования и охраны вод содержатся в ГОСТ.

Природные воды используются в хозяйственной деятельности по следующим направлениям: питьевое водоснабжение; пищевая промышленность; хозяйственно-бытовое водоснабжение; отдых, туризм, спорт; животноводство; прудовое рыбоводство; неорошаемое и орошаемое земледелие; производственное и теплоэнергетическое водоснабжение; гидроэнергетика; судоходство.

Использование воды может происходить двумя путями: без изъятия воды из источника и с изъятием ее. К первому пути, который называется также проточным водопотреблением, относятся такие сферы деятельности, как судоходство, рыбное хозяйство, гидроэнергетика; ко второму — водоснабжение и орошение.

Наибольшее количество пресной воды используется на бытовое, производственное и сельскохозяйственное водопотребление.

В нашей республике основными водопотребителями являются жилищно-коммунальное хозяйство и промышленность, причем на хозяйственно-бытовые нужды идет основная масса забираемой воды.

Как показывают исследования, качество подземных вод республики большинства водоносных горизонтов и комплексов соответствует нормативным требованиям. Однако на участках размещения водозаборных скважин в селитебной зоне населенных пунктов и городов, ферм в районе очистных сооружений, свалок, отвалов промышленных предприятий, прудов-отстойников выявлено загрязнение подземных вод. Ухудшение их качества выражается в увеличении общей минерализации, содержания соединений азота, хлоридов, тяжелых металлов; появлении нефтепродуктов, фенолов, неприятно пахнущих и легкоокисляющихся органических веществ.

Таким образом, качество природных вод в республике связано, в основном, со сбросами в них неочищенных или недоочищенных промышленно-хозяйственных сточных вод, поступлением ливневых и талых вод с урбанизированных территорий, сельскохозяйственных угодий и других источников загрязнения, не имеющих системы водоотведения и очистки.

Основными путями улучшения качества и восстановления водных ресурсов республики являются предотвращение или значительное уменьшение поступления в естественные водоемы сточных вод, совершенствование систем и методов их очистки, упорядочение землепользования, создание водоохранных зон, борьба с эрозией и т.д.

Наиболее действенный способ защиты поверхностных вод от загрязнения их сточными водами — разработка и внедрение безводной (маловодной) и безотходной технологии производства, начальным этапом которой является применение оборотного водоснабжения.

Все большее значение в охране поверхностных вод от загрязнения и засорения в настоящее время приобретают такие приемы, как агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия. С их помощью можно предотвратить заиление и зарастание озер, прибрежных зон крупных рек, водохранилищ и малых рек, а также образование оползней, обрушение берегов, образование эрозии и т.д.

В соответствии с Национальным планом действий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды Республики Беларусь на 2006—2010 гг. основными направлениями в области использования и охраны водных ресурсов являются:

-совершенствование водного законодательства и экономического механизма рационального водопользования;

- разработка новых технологических нормативов водопотребления и водоотведения для промышленных организаций;

- сокращение сброса в водные объекты недостаточно очищенных сточных вод путем реконструкции действующих и строительства новых сооружений для очистки таких вод с внедрением прогрессивных и экономических технологий их очистки;

- повышение уровня технической эксплуатации сооружений для очистки сточных вод сельских населенных пунктов;

- совершенствование технологических схем отведения и утилизации стоков крупных животноводческих комплексов;

- реализация проектов водоохранных зон и прибрежных полос водных объектов;

- расширение сети регулярных наблюдений за состоянием наиболее важных в природоохранном отношении озер и водохранилищ;

- развитие сети наблюдений за состоянием подземных вод в районах размещения потенциальных источников загрязнения;

- совершенствование методов оценки качества природных вод;

- создание благоприятных условий для развития водного туризма и рекреации на водных объектах;

- развитие межгосударственного сотрудничества по использованию и охране трансграничных вод.

Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения запрещают сбрасывать в водоемы сточные воды, если этого можно избежать, используя более рациональную технологию, безводные процессы и системы повторного и оборотного водоснабжения, а также, если сточные воды содержат ценные отходы, которые можно утилизировать.

Широкое распространение получило повторное (последовательное) использование водных ресурсов. При этой системе водоснабжения вода используется последовательно в нескольких производственных процессах или в оборудовании без дополнительной обработки и очистки, или после соответствующей очистки (рис.1a). Особенно часто такой способ встречается в отделочном производстве при промывке или крашении продукции.

В ряде отраслей промышленности 90-95% сточных вод используется в системах оборотного водообеспечения , предназначенных для многократного использования воды в технологических процессах. При оборотном водоснабжении предусматривается очистка сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование сточной воды. Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.

Основным направлением уменьшения сброса сточных вод и загрязнения ими водоемов является создание замкнутых систем водного хозяйства. Под замкнутой системой водного хозяйства промышленного предприятия понимается система, в которой вода используется в производстве многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем (рис. 1в).

Создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения - наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды.

Для защиты гидросферы от загрязнения применяют различные методы очистки производственных и бытовых сточных вод. Их можно разделить на пять групп: механические, биохимические (биологические), физико-химические, химические, термические.

Схемы водообеспечения промышленных предприятий:

а) повторно-последовательная; 6) оборотная; в) замкнутая

ПП - производственный процесс; ОС - очистные сооружения; ОУ - охладительные установки; Qист вода, подаваемая от источника; Qпот- вода, безвозвратно потребляемая предприятием; Qшл- вода, удаляемая со шламом; Qсбр- вода, сбрасываемая в водоем; Qоб1-оборотная вода после очистки; Q об2- оборотная вода после охладительных установок; Qподпитки - вода, подаваемая от источника на восполнение ее потерь в процессе использования; Qзамк.1- вода, возвращаемая в процесс после очистки; Qзамк.2- вода, возвращаемая в процесс после охлаждения.