в сутки. По экспертным оценкам, суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5 - 6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Степень загрязнения достигает 10 ПДК по тому или иному ингредиенту: нитратам, нитритам, нефтепродуктам, соединениям меди, фенолам и др. Наблюдается и истощение подземных вод, проявляющееся в снижении их уровней и формировании обширных депрессионных воронок, глубиной до 50 - 70 м, диаметром - до 100 м. В целом, состояние используемых подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.
Ухудшение качества питьевой воды
Состояние водных источников (поверхностных и подземных) и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды. Более 50% россиян вынуждены пользоваться водой, не соответствующей стандартам по различным показателям. Более 20% проб питьевой воды не удовлетворяет действующим нормам по химическим показателям и более 11% по микробиологическим, 4,3% проб питьевой воды представляют реальную опасность для здоровья населения.
Основными причинами ухудшения качества питьевой воды являются: несоблюдение режима хозяйственной деятельности в зонах санитарной охраны (17% водоисточников и 24% коммунальных водопроводов из поверхностных источников вообще не имеют санитарно-охранных зон); отсутствие в ряде-случаев очистных сооружений на коммунальных водопроводах (13,1%) и обеззараживающих установок (7,2%), а также вторичное загрязнение воды в разводящих сетях при авариях, количество которых ежегодно возрастает.
Об опасности сложившегося положения свидетельствует и ежегодное увеличение количества эпидемических вспышек острых кишечных инфекционных заболеваний, вирусного гепатита, обусловленных водным фактором передачи инфекции.
Загрязнение морей
Все внутренние и окраинные моря Российской Федерации испытывают интенсивную антропогенную нагрузку, как самой акватории, так и в результате хозяйственной деятельности на водосборном бассейне. Для морских берегов характерно развитие абразионных процессов, более 60% береговой линии испытывает разрушение, размыв и подтопление, что наносит значительный ущерб народному хозяйству и является дополнительным источником загрязнения морской среды. Особую опасность вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях. В последние годы контроль за качеством морских вод несколько ослаб и проводится по сокращенной программе в связи с недостаточным финансированием.
Нефтяное загрязнение водных объектов
Нефтяное загрязнение, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские воды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана с транспортировкой и разработкой месторождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в океан через речной сток.
Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более 1,8 млн. т нефтепродуктов.
В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в пищу из-за неприятного запаха и вкуса.
Еще несколько десятилетий назад загрязненные воды представляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненных территорий.
2. Меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов
.1 Естественная очистка водоемов
Каждый водоем - это сложная система, где обитают бактерии, высшие водные растения, различные беспозвоночные животные. Совокупная их деятельность обеспечивает самоочищение водоемов. Одна из природоохранных задач поддержать способность самоочищения водоемов от примесей.
Факторы самоочищения водоемов можно условно разделить на три группы: физические, химические и биологические.
Среди физических факторов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Хорошее перемешивание и снижение концентраций взвешенных частиц обеспечивается быстрым течением рек. Способствует самоочищению водоемов оседание на дно нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. В зонах с умеренным климатом река самоочищается через 200-300 км от места загрязнения, а на Крайнем Севере - через 2 тыс. км.
Обеззараживание воды происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. Эффект обеззараживания достигается прямым губительным воздействием ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток, а также споровые организмы и вирусы.
Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу или по общему содержанию органических веществ.
Санитарный режим водоема характеризуется, прежде всего, количеством растворенного в нем кислорода. Его должно бить не менее 4 мг на 1 л воды в любой период года для водоемов для водоемов первого и второго видов. К первому виду относят водоемы, используемые для питьевого водоснабжения предприятий, ко второму - используемые для купания, спортивных мероприятий, а также находящихся в черте населенных пунктов.
К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые и дрожжевые грибки. Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных случаях массовое развитие сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения.
Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.
Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют и другие факторы. Химическое загрязнение водоемов промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.) тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы. То же относится и к спуску термальных сточных вод тепловыми электростанциями.
Многостадийный процесс, иногда растягивающийся на длительное время - самоочищение от нефти. В природных условиях комплекс физических процессов самоочищения воды от нефти состоит из ряда составляющих: испарения; оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью; слипание комочков, взвешенных в толще воды; всплывания комочков, образующих пленку с включениями воды и воздуха; снижения концентраций взвешенной и растворенной нефти вследствие оседания, всплывания и смешивания с чистой водой. Интенсивность этих процессов зависит от свойств конкретного вида нефти (плотность, вязкость, коэффициент теплового расширения), температуры воздуха и от солнечного освещения.
2.2 Методы очистки сточных вод и бессточное производство
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Механический метод
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных - до 95%, многие из которых, как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%
Физико-химический метод
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Биологический метод
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
Бессточные производства
Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды - недопустимая роскошь.
Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. На первых этапах надо внедрить технологию водообеспечения с минимальным потреблением свежей воды и сбросом, а также ускоренными темпами строить очистные сооружения.
При строительстве новых предприятий на отстойники, аэраторы, фильтры уходит иногда четверть и более капиталовложений. Сооружать их, конечно, необходимо, но радикальный выход в коренном изменении системы водопользования. Надо перестать рассматривать реки и водоемы как мусоросборники и перевести промышленность на замкнутую технологию.
При замкнутой технологии предприятие использованную и очищенную затем воду возвращает в оборот, а из внешних источников только пополняет потери.
Во многих отраслях промышленности до недавних пор сточные воды не дифференцировались, объединялись в общий поток, локальные сооружения очистки с утилизацией отходов не строились. В настоящее время в ряде отраслей промышленности уже разработаны и частично реализованы замкнутые водооборотные схемы с локальной очисткой, что значительно снизит удельные нормы водопотребления.
2.3 Мониторинг водных объектов
В 2007 г. Правительством Российской Федерации было принято новое Положение об осуществлении государственного мониторинга водных объектов (от 10.04.2007 г. №219). В соответствии с Положением организация и осуществление мониторинга закреплены за Росводресурсами, Роснедрами, Росгидрометом и Росприроднадзором с участием уполномоченных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
Государственный мониторинг водных объектов состоит из:
мониторинга поверхностных водных объектов (ГМПВО);
мониторинга подземных водных объектов (МПВО);
Мониторинг поверхностных водных объектов
Государственная наблюдательная сеть за загрязнением поверхностных вод Росгидромета предназначена для решения следующих задач:
наблюдения за уровнем загрязнения вод и донных отложений рек, озер, водохранилищ и морей по физическим, химическим и гидробиологическим показателям с целью изучения распределения загрязняющих веществ, оценки и прогноза состояния водных ресурсов, определения эффективности мероприятий по их защите;
обеспечения органов государственного управления, хозяйственных организаций и населения систематической и экстренной информацией об изменениях уровней загрязнения (в том числе и радиоактивного) водных объектов под влиянием хозяйственной деятельности и гидрометеорологических условий;
обеспечения заинтересованных организаций материалами для составления рекомендаций в области охраны и рационального использования водных ресурсов, составления планов развития экономики с учетом состояния водных ресурсов.
В настоящее время с помощью Государственной сети мониторинга поверхностных вод, базовую основу которой составляют наблюдательные органы Росгидромета, проводятся следующие основные виды наблюдений:
за состоянием загрязнения поверхностных вод суши и морей;
за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков и снежного покрова;
за фоновым загрязнением водных объектов;
за радиоактивным загрязнением водных объектов.
Система базируется на сети пунктов режимных наблюдений, которые устанавливаются на водоемах и водотоках как в районах с повышенным антропогенным воздействием, так и на незагрязненных участках.
По состоянию на 1 января 2012 г. количественный состав службы следующий:
наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям производятся в 6 гидрографических районах на 133 водных объектах по 323 створам (программа наблюдений включает от 2 до 6 показателей);
наблюдения за загрязнением морской среды по гидрохимическим показателям проводятся на 320 станциях в прибрежных районах 11 морей, омывающих территорию Российской Федерации (в отобранных пробах определяются до 24 ингредиента);
наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям охвачены 1187 водных объектов (из них 1037 водотоков и 150 водоемов), на которых находится 1815 пунктов (2489 створов, 2826 вертикалей, 3260 горизонтов). В 2007 г. отбор проб по физическим и химическим показателям с одновременным определением гидрологических показателей проводился на 1716 пунктах (2390 створов);
сеть станций, осуществляющих наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков, состоит из 130 станций федерального уровня, отбирающих на химический анализ суммарные пробы, и 133 пунктов, в которых в оперативном порядке измеряется только величина рН (пробы осадков на содержание от 11 до 20 компонентов анализируются в 12 кустовых лабораториях);
Государственный мониторинг водных объектов в системе Минприроды России осуществляется в целях:
своевременного выявления и прогнозирования развития негативных процессов, влияющих на качество вод и состояние водных объектов, разработки и реализации мер по предотвращению вредных последствий этих процессов;
оценки эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий;
информационного обеспечения управления и контроля в области использования и охраны водных объектов.
Государственный мониторинг водных объектов включает:
регулярные наблюдения за состоянием водных объектов, количественными и качественными показателями поверхностных и подземных вод;
сбор, хранение, пополнение и обработку данных наблюдений;
создание и ведение банков данных;
оценку и прогнозирование изменений состояния водных объектов, количественных и качественных показателей поверхностных и подземных вод.
Мониторинг подземных водных объектов
Мониторинг подземных вод (МПВ) является одной из основных и наиболее разработанных подсистем государственного мониторинга состояния недр (ГМСН).
Организация и осуществление ГМСН обеспечивается Федеральным агентством по недропользованию (Роснедра).
Основными целями МПВ являются анализ и оценка изменения подземных вод по количественным и качественным показателям и прогноз изменения этого состояния под воздействием природных и техногенных факторов, как информационной основы управления ресурсной базой подземных вод и их охраны от истощения и загрязнения путем проведения регулярных наблюдений сбора, накопления, обработки и обобщения полученной информации. Для этого в составе МПВ решаются следующие задачи:
оценка состояния (режима) подземных вод основных водоносных горизонтов (в т.ч. грунтового) по количественным и качественным показателям и краткосрочное, среднесрочное и долгосрочное прогнозирование этих изменений, под влиянием природных и техногенных факторов;
обеспечение информацией постоянно действующих моделей отдельных гидрогеологических структур для управления режимом эксплуатации подземных вод;
обобщение данных наблюдений и других источников информации путем ведения фактографических и картографических баз данных, формирования и периодического представления табличных и графических материалов, характеризующих пространственно-временные изменения состояния подземных вод;
составление ежегодных дежурных карт состояния подземных вод;
оценка изменения состояния трансграничных подземных водных объектов;
ведение государственного учета подземных вод с целью оценки обеспеченности населения и объектов экономики ресурсами и запасами различных типов подземных вод;
информационное обеспечение лицензирования пользования недрами для добычи подземных вод, извлечения их с целью водопонижения и природоохранных мероприятий, сброса (захоронения) сточных вод в глубокие водоносные горизонты, а также проведения государственного геологического и водного контроля;
информационное обеспечение и подготовка предложений и рекомендаций для разработки мероприятий по рациональному использованию и охране подземных вод от загрязнения и истощения, оценки эффективности этих мероприятий;
регулярное информирование в установленном порядке органов государственной власти, организаций, недропользователей и других субъектов хозяйственной деятельности об изменениях состояния подземных вод.
Действующая система мониторинга позволяет дать объективную оценку гидрохимического состояния водных объектов, оценить эффективность выполнения водоохранных мероприятий, принять оперативные меры в случае залповых поступлений загрязняющих веществ.
2.4 Принятие федеральной программы «Чистая вода» на 2011-2017 гг.
В соответствии с Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 августа 2009 г. №1235-р, решение задачи обеспечения населения качественной питьевой водой планируется осуществлять в рамках Программы, к основополагающим принципам которой необходимо отнести устранение причин несоответствия качества воды, подаваемой населению, гигиеническим нормативам, а также дифференциацию подходов к выбору технологических схем водоснабжения населения крупных и средних городов, малых городов и отдельно сельских поселений.
развитие системы государственного регулирования в секторе водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод, включая установление современных целевых показателей качества услуг, эффективности и надежности деятельности сектора водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод;
создание условий для привлечения долгосрочных частных инвестиций в сектор водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод путем совершенствования законодательства Российской Федерации о тарифном регулировании в сфере жилищно-коммунального хозяйства в части долгосрочного тарифообразования, законодательства Российской Федерации о государственно-частном партнерстве и экологического законодательства Российской Федерации; модернизация систем водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод посредством поддержки региональных программ субъектов Российской Федерации, направленных на развитие водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод.
Указанные задачи являются необходимыми и достаточными для достижения цели Программы и направлены на стимулирование притока долгосрочных частных инвестиций в объекты жилищно-коммунального хозяйства (в случае, если не нарушаются утвержденные критерии доступности), а также на поддержку мероприятий в населенных пунктах с неблагоприятным состоянием поверхностных источников питьевого водоснабжения и мероприятий в населенных пунктах с численностью населения до 100 тыс. человек.
Важно отметить, что расходы федерального бюджета, возникающие в связи с принятием Программы, не оказывают существенного влияния на достижение цели Программы. Так, выделение ассигнований из федерального бюджета в размере 3 млрд. рублей в год эквивалентно разовому повышению тарифа на услуги организаций коммунального комплекса в сфере водоснабжения и водоотведения на 1 процент. В то же время поддержка реализации региональных программ позволит осуществить необходимые институциональные преобразования на региональном уровне, что будет способствовать увеличению объема долгосрочных частных инвестиций, в том числе с использованием заемных средств.
Задачи Программы будут решаться путем внесения изменений в законодательство Российской Федерации и финансирования мероприятий Программы, предусматривающих поддержку региональных программ субъектов Российской Федерации, направленных на развитие водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод.
Заключение
Рациональное использование водных ресурсов в настоящее время представляет собой крайне насущную проблему. Это, прежде всего, охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. В частности, следует ограничить количество сбросов в водоёмы, а также усовершенствовать технологии производства, очистки и утилизации.
Немаловажным аспектом является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке. Необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения.
По всей видимости, пути решения проблемы загрязнения водных ресурсов в России лежат, прежде всего, в области разработки развитой законодательной базы, которая позволила бы реально защитить окружающую среду от вредного антропогенного воздействия, а также изыскании путей реализации этих законов на практике (что, в условиях российских реалий, наверняка столкнется с существенными трудностями).
Список использованной литературы
1.Ю.В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек» Москва 1998 г.
2.И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков «Окружающая среда и ее охрана»
.Т.А. Хорунжая «Методы оценки экологической опасности» 1998 г.
. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. «Окружающая Среда и человек» - М.: 1986 г.
. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. «Охрана и преобразование природы» - М.:
Просвещение, 1986 г.
. Алферова А.А., Нечаев А.П. «Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов» - М.: Стройиздат, 1987 г.
7. «Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения» / Под ред. И.К. Гавич. - М.: Агропромиздат, 1985 г.
. «Охрана окружающей природной среды» / Под ред. Г.В. Дуганова. - К.: Выща школа, 1990 г.
9. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. «Методы очистки производственных сточных вод» М.: Стройиздат, 1999 г.
. В.В. Плотников, «На перекрестках ЭКОЛОГИИ», Москва «Мысль» 1985 г.
. Ю.А. Израэль, Ф.Я. Ровинский «Берегите биосферу», Москва «Педагогика» 1987 г.
. Государственный мониторинг водных объектов. #"justify">. Постановление Правительства РФ от 22 декабря 2010 г. №1092 «О федеральной целевой программе «Чистая вода» на 2011-2017 годы»