Охрана водоемов от загрязнений

Загрязнение водоемов происходит естественным и искусственным путями. Загрязнение поступают с дождевыми и талыми водами, смываются с берегов, а также образуются в процессе отмирания животных и растительных организмов, находящихся в водоеме.

Искусственное загрязнение водоемов является главным образом результатом спуска в них недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов. Загрязнения, поступающие в водоем, в зависимости от их объема и состава могут оказывать на него различное влияние: изменяются физические свойства воды, появляется окраска, запахи и привкус; появляются плавающие вещества на поверхности водоема и образуются отложения, меняется химический состав воды (рН, содержание органических и неорганических веществ) уменьшается в воде содержание растворенного кислорода вследствие его применение для окисления органических веществ, которые появились; изменяются число и виды бактерий (появляются патогенные), которые заносятся в водоем вместе с сточными водами. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а иногда и для технического водоснабжения, в них погибает рыба.

В практике санитарной охраны водоемов пользуются гигиеническими нормативами - предельно допустимыми концентрациями (ПДК) веществ, которые влияют на качество воды. ПДК принимают ту максимальную концентрацию веществ, при которой не нарушается нормальный ход биологических процессов, формирующих качество воды, и не ухудшаются товарные качества промысловых организмов. Наиболее эффективной охраной водоемов от загрязнения сточными водами является их очистки. Для рационального использования водных ресурсов и усиления охраны природных вод от загрязнения предусматривают повторное использование очищенных сточных вод в системах производственного водоснабжения.

В пределах крупных городов необходимо учитывать загрязнение не только бытовыми и производственными сточными водами, но и дождевыми и талыми, стекающих с территории города по водостоках. Минимальный расход воды в реке для разбавления дождевых вод должна составлять не менее 0,016 л / с на жителя, в противном случае качество речной воды будет неудовлетворительной.

Наличие в сточных водах вредных веществ тормозит процессы самоочищения водоемов. Такие загрязнения производственных сточных вод, как сероводород и сульфиды, предоставляют ядовитый влияние на живые организмы. Кроме того, они являются неустойчивыми в водной среде, окисляются за счет растворенного в воде кислорода, нарушая этим кислородный режим водоема. К таким же тяжелым последствиям приводит выпуск в водоемы фенолмистких сточных вод, в частности сточных вод газогенераторных станций, химических заводов, а также предприятий бумажной промышленности.

Регенерирующие возможности водоемов. Способность самоочищения реки зависит от многих природных факторов: объема годового стока, скорости потоков, химического состава воды, ее температуры и т.д. Учесть их все при прогнозировании оптимальных санитарных пропусков очень трудно. Действующие санитарные нормы требуют предельно минимального содержания загрязнений в очищенных сточных водах, поступающих в водоемы. Но во многих случаях глубокое очищение стоков согласно этих норм стоит значительно дороже, чем разбавление сточных вод, которые проходят менее глубокое очищение, летней водой. Для интенсификации самоочищения рек рекомендуется искусственная аэрация, которая очень эффективна, но пока не получила широкого распространения.

Для образования лучших условий разбавления при конструировании выпуска нужно руководствоваться следующими положениями: расположение выпуска должно быть в зоне устойчивой течения; выпускные отверстия должны быть расположены над дном водоема на высоте h ? 5d (d - диаметр отверстия), но не менее 1 м, направление выпуска сточных вод в плане должен соответствовать направлению наиболее устойчивых течений; ось цевья, исходящая из выпуска, должна направляться под углом к ??горизонту, который определяется расчетом; оголовки выпуска, рассеивающей должны располагаться друг от друга на определенном расстоянии.

Эффект смешивания значительно повышается при использовании специальных выпусков, рассеивающих и предыдущем разбавлении сточных вод речной водой путем ее подачи из реки или водохранилища насосами в береговую камеру выпуска. Для нормального протекания процесса необходимо обеспечить определенные условия, основной из которых является наличие в водоеме после спуска в него сточных вод запаса растворенного кислорода.

В воде водоема одновременно происходит, с одной стороны, употребление кислорода на минерализацию органических веществ, а с другой - пополнение его запаса за счет растворения кислорода, который поступает с поверхности водного зеркала.

Кислородный режим реки зависит от температуры воды. Большое влияние на содержание растворенного кислорода в водоеме оказывает величина начального загрязнения. Одним из показателей содержания в воде органических веществ является величина БПК (биохимическое потребление кислорода), которая отображает не количество органического вещества, а количество кислорода, которое необходимо для окисления этого вещества биологическим путем. От начальной БСК значительно зависит величина падения содержания кислорода. Растворенный кислород в очищенных сточных водах оказывает влияние на содержание растворенного кислорода в речной воде ниже точки сброса сточных вод, а в случае плохой реаерации речной воды отсутствие растворенного кислорода в очищенных сточных водах может привести к появлению анаэробных условиях ниже по течению реки. Итак, сброс недостаточно очищенных вод, определяются по БСК, может быть причиной значительного загрязнения, если в сточной воде отсутствует растворенный кислород. Но, с другой стороны, реаерация зависит от гидрогеологических условий водоема, которые способствуют перемешиванию воды. Поэтому в некоторых случаях рационально принимать меры к искусственному повышению величины реаерации путем устройства на соответствующих участках водоема перепадов или других инженерных сооружений, которые улучшают перемешивание и аэрацию воды.