Основные источники загрязнения поверхностных вод и водоемов

Основные источники загрязнения поверхностных вод

• сброс в водоемы неочищенных сточных вод;
• смыв ядохимикатов ливневыми осадками;
• газодымовые выбросы;
• утечки нефти и нефтепродуктов.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности. При этом объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти.

Хозяйственно-бытовые сточные воды в больших количествах поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц и т.д. В сточных водах этого типа преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смывается с сельскохозяйственных территорий и попадает в водные объекты без какой-либо очистки, а поэтому имеет высокую концентрацию;

Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т.д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д.

Кроме поверхностных вод, постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь — в районах крупных промышленных центров.

Инфильтруясь и просачиваясь сквозь почву, вода уносит с собой в грунтовые воды все растворимые в ней вещества. Почва не может задержать их.

Следовательно, любое химическое вещество, примененное, размещенное, разлитое, рассыпанное на земле или попавшее в нее, может загрязнить грунтовые воды.

В настоящее время основными источниками загрязнения грунтовых вод признаны:

• неправильно устроенные свалки и другие хранилища ядовитых веществ, откуда они могут просачиваться в грунтовые воды;
• протекающие подземные резервуары и трубопроводы. Особую проблему составляет утечка бензина из резервуаров на автозаправочных станциях;
• пестициды и удобрения, применяемые на полях, газонах, в садах;
• соль, которой посыпают дороги при гололеде;
• мазут, применяемый на дорогах для связывания пыли;
• излишки применяемых в хозяйстве сточных вод и канализационного ила;
• утечки при транспортировке.

Неприспособленные хранилища, а также использование пестицидов представляют собой наиболее распространенные источники угрозы для грунтовых вод.

Важнейшая проблема — защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

• развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения;
• очистка сточных вод;
• закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты;
• очистка и обеззараживание поверхностных вод.

Источники загрязнения поверхностных водоемов

Основным источником загрязнения являются сточные воды (особенно неочищенные или недостаточно очищенные), образующиеся вследствие использования воды в быту, на промышленных предприятиях, животноводческих и птицеводческих комплексах и т.п. Частично загрязнение водоемов происходит поверхностным стоком: дождевыми, ливневыми водами, водами, которые образуются во время таяния снегов.

Сточные воды и поверхностный сток прибавляют к воде водоема значительное количество взвешенных веществ и органических соединений, вследствие чего повышается цветность, мутность, снижается прозрачность, увеличивается окисляемость и биохимическая потребность в кислороде (БПК), уменьшается количество растворенного в воде кислорода, повышаются концентрации азотосодержащих веществ и хлоридов, усиливается бактериальное обсеменение.

С промышленными сточными водами и стоком из сельскохозяйственных полей в водоемы, как упоминалось, поступают разнообразные токсические химические вещества, вредные для здоровья людей.

Вода поверхностных водоемов может загрязняться вследствие использования водоема для транспортных (пассажирское и грузовое пароходство, лесосплав) целей, при работе в руслах рек (например, заборе речного песка), при водопое животных, проведении спортивных состязаний, отдыхе населения.

Самоочищение поверхностных водоемов

Самоочищение поверхностных водоемов происходит под влиянием разнообразных факторов:

1. — гидравлических (смешивание и разбавление загрязнений водой водоема);
2. — механических (оседание взвешенных веществ);
3. — физических (влияние солнечной радиации и температуры);
4. — биологических (взаимодействие водных растительных организмов и микроорганизмов с организмами сточных вод, попавших в водоем);
5. — химических (разрушение загрязняющих веществ путем гидролиза);
6. — биохимических (превращение и минерализация органических веществ путем микробиологической деструкции, вследствие биохимического окисления водной автохтонной микрофлорой).

Самоочищение от патогенных микроорганизмов происходит за счет их гибели вследствие антагонистического влияния водных сапрофитных организмов, действия антибиотических веществ, бактериофагов и т.п..

В случае загрязнения водоемов бытовыми и промышленными сточными водами процессы самоочищения могут быть приостановлены. Развивается цветение водоемов (бурное развитие водорослей, планктона), загнивание воды.

Главные источники загрязнения поверхностных вод

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод — промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (фенолами, нефтепродуктами, сульфатами, СПАВ, фторидами, цианидами, тяжелыми металлами и др.), в зависимости от специфики отраслей промышленности.

Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы продолжает возрастать. Так, например, в 1995 г. сброс сточных вод из целлюлозно-бумажного комбината в озеро Байкал увеличился на 21% по сравнению с 1994 г.

Коммунально-бытовые сточные воды поступают из жилых, общественных зданий, прачечных, столовых, больниц и т.д. В таких водах преобладают органические вещества, микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая животноводческие комплексы.

В них высока концентрация органических веществ, биогенов и других загрязнителей.

Опасны газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т.д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на воду. Плотность выпадения, например, аммонийного азота на европейской территории России оценивается в среднем 0,3 т/км2, а серы — от 0,25 до 2,0 т/км2.

Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны.

Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, пру-дов-накопителей, отстойников и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки и т.д.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Важно подчеркнуть, что загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20—30 км и более от источника загрязнения.

Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, почв, других компонентов природной среды. Круговорот загрязняющих веществ в системе поверхностных и подземных вод предопределяет единство природоохранных и водоохранных мер, и их нельзя разрывать. Иначе меры по охране подземных вод вне связи с мерами по защите других компонентов природной среды будут неэффективными

Необходимым условием сохранения качества воды является защита ее от загрязнения. Загрязнение воды – это привнесение или образование в ней физических, химических и биологических компонентов, качественно или количественно отличающихся от экологически допустимых.

Что такое источник загрязнения вод?

Источник, привносящий в воду загрязнители, называется источником загрязнения.

Как показывает практика, загрязнение водной среды происходит с нарастающей скоростью и сейчас загрязненность воды во многих водных объектах РФ превышает ПДК более чем в 10 раз, а в ряде случаев более чем в100 раз.

Сейчас половина населения страны используют воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества.

Среди загрязняющих веществ в поверхностных водах преобладают нефтепродукты (до 45 % проб), фенолы (до 60 % проб), легко окисляемые органические вещества (до 35 %), соединения азота (до 40 %), в подземных водах – сульфаты, хлориды и тяжелые металлы.

Загрязнения водных объектов классифицируют по ряду признаков. По физическому состоянию загрязнения делят на растворимые (соли, кислоты), нерастворимые (песок) и коллоидные (глинистые частицы).

По химическому составу выделяют минеральные, органические примеси. Водные объекты могут загрязняться остатками растений, животных, физиологическими выделениями, отходами биофабрик.

Такой вид загрязнений относят к биологическим.

Академиком Л.А.Кульским предложена классификация примесей природных вод в зависимости от физико-химического состояния, определяемого дисперсностью.

Первая группа примесей представлена взвешенными в воде частицами размером 10-3-10-5 см., которые образуют суспензии и эмульсии.

Это частицы глины и песка, малорастворимые гидроксиды металлов, иловые частицы, эмульсии минеральных масел, нефтепродукты, микроорганизмы, обитающие в толще воды, в том числе бактерии. Совокупность этих примесей обуславливает мутность воды.

Вторая группа – коллоидно-растворенные примеси и высокомолекулярные органические вещества с размером частиц 10-5-10-6 см.

В основном это минеральные и органоминеральные частицы почвы и грунта, коллоидные соединения железа, гумус (продукт биохимического разложения растительных и животных остатков).

Третья группа – молекулярно-растворенные вещества с размером частиц 10-6-10-7 см. см. В эту группу входят вирусы и бактериофаги. К растворенным органическим соединениям естественного происхождения относят продукты жизнедеятельности и разложения бактерий водорослей.

Продукты жизнедеятельности гидробионтов при массовом развитии придают воде различные запахи и привкусы, борьба с которыми представляет значительные трудности.

Четвертая группа – вещества, диссоциирующие на ионы.

Размер частиц <10-7. Это соли, суммарная концентрация которых определяет степень минерализации воды.

Основная причина ухудшения качества природных вод является антропогенная нагрузка, вызываемая разнообразной человеческой деятельностью.

Источники загрязнения водных объектов классифицируют по следующим признакам: по происхождению, по локализации, по продолжительности воздействия, по виду носителя загрязняющих компонентов, по виду загрязнения.

По происхождению источники загрязнения делятся на:

1. — антропогенные (промышленные, коммунальные, сельскохозяйственные, транспортные);
2. — природные (атмосферные, гидросферные, атмосферные).

Промышленный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, полученных в процессе промышленного производства или являющихся продуктами промышленной переработки (выпуск сточных вод, промышленная площадка и т.д.).

Коммунальный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, образующихся в процессе удаления отходов бытовой деятельности людей (территория населенного пункта, свалка, полигон твердых и жидких бытовых отходов, поля фильтрации, орошения).

Сельскохозяйственные источники образуются в процессе сельскохозяйственного производства (пахотные поля, животноводческие фермы).

Транспортный источник – хозяйственный объект, по которому происходит перенос загрязняющих веществ по территории (автомагистраль, загрязненный водосток, трубопровод какого -то продукта, транспортное средство).

По локализации источники загрязнения гидросферы делят на:

• — точечные, которые являются точкой по отношению к площади контакта с водным объектом и площади загрязненной зоны водного объекта;
• — линейные;
• — площадные.

По продолжительности воздействия источники загрязнения делят на:

1. — постоянные;
2. — периодические;
3. — эпизодические

По виду носителя загрязняющих компонентов выделяют:

• — сточные воды;
• — подземные воды;
• — поверхностный сток;
• — нефть и газ при добыче и транспортировке
• — аэрозоли;
• — атмосферные осадки.

По виду загрязнения источники делят на

1. — химические (неорганические, органические);
2. — физические (источники теплового, радиоактивного загрязнений);
3. — биологические (источники микробного, гельминтологического загрязнений).

Источниками загрязнения подземных вод являются:

• — участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков
• — стоки коммунальных и бытовых предприятий, промышленных площадок, мест хранения отходов;
• — участки, где применяются удобрения, пестициды и другие химические вещества;
• — буровые скважины, горные выработки и т. п.