для транспортировки сырья, для теплоэнергетических целей, для удаления отходов,
мытья оборудования, тары, помещений и т.д.
Много воды требуется химической промышленности. Для примера, средний химический комбинат ежесуточно расходует (потребляет и отводит) 1 – 2 млн. м3
воды. При этом к качеству потребляемой воды предъявляются достаточно высокие требования, что вызывает необходимость сложных технологических процессов водоподготовки и водоочистки.
Постоянное увеличение расходования воды промышленностью связано не только с быстрым ее развитием, но и с ростом водоемкости производства, т.е. с
увеличением расхода воды на единицу продукции. Так, на производство 1 тонны продукции расходуется воды (в м3): чугуна и стали – 15 – 20 (м3); кальцинированной соды – 10(м3); серной кислоты – 25 – 80(м3); азотной кислоты – 80 – 180(м3);
вискозного шелка – 300 – 400(м3);, синтетического волокна – 500(м3); меди –
500(м3); пластмасс – 500 – 1000(м3); синтетического каучука – 2000 – 3000(м3) и т.д.
Большие объемы воды потребляет сельское хозяйство. При этом ¾ ее теряется безвозвратно. Например, при выращивании 1 тонны пшеницы за вегетационный период требуется 1500 м3 воды, 1 т риса – 7000 м3, хлопка – 10 000 м3 воды.
Поверхностные воды являются так же источником хозяйственно-питьевого водоснабжения многих крупных городов. Почти в половине городов с населением свыше 100 тыс. человек централизованное водоснабжение либо полностью основано на поверхностных водах, либо составляет более 90% в балансе водопотребления. В
Российской Федерации централизованные системы водоснабжения (по состоянию на 1998г.) имеют 1082 города (99,6% их количества) и 1991 поселок городского типа
(88%). Из 158 тыс. сельских населенных пунктов России системы централизованного водоснабжения имеют 3,9 тыс. населенных пунктов (22%)
населении. Водопроводными системами подается 14,1 млрд. м3 питьевой воды в год.
Вместе с тем, свыше 65% населения РФ проживает в условиях дефицита пресной воды. Мощность водопроводов составляет 90 млн. м 3 в сутки, дефицит мощности водозаборов превышает 10% имеющейся мощности водопроводов. В
связи с этим при среднем уровне удельного водопотребления по РФ на
6
хозяйственно-питьевые и коммунально-бытовые нужды - 264 л/сут на одного жителя, в ряде регионов этот показатель не превышает 150 – 200 л/сут.
Так как поверхностные воды практически не защищены от загрязнения,
население этих городов находится под постоянной угрозой потребления воды, не соответствующей нормативам качества.
Для водоснабжения сельских населенных пунктов в основном используются подземные воды (9,8 млн. м3/сут или 87% общего объема водопотребления), а также поверхностные источники (1,4 млн. м3/сут или 13%). Из водопроводов не сельскохозяйственного назначения сельские потребители получают 430 тыс. м3/сут.
В отдельных районах используется привозная вода (140 тыс.м3/сут). В сельской местности водой низкого качества пользуется 16,6 млн. чел. (45%), в том числе 11, 1
млн. человек используют воду не питьевого качества из децентрализованных источников и 5,5 млн. человек потребляют недоброкачественную воду из сельских централизованных систем водоснабжения.
Использование воды для хозяйственных целей – одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения лишь часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий, т.е. около
90%) сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.
7
«ОСОБЕННОСТИ ГИДРОСФЕРЫ»
Загрязнение вод. Своеобразие и уникальность природы России определяет большой спектр сочетаний экологических условий формирования качества поверхностного стока.
При отсутствии как гидробиологических, так и гидрохимических наблюдений на отдельных водных объектах степень их загрязнения, а следовательно, и
экологическое состояние оцениваются на основании косвенных данных, прежде всего исходя из объема сбросов в водные объекты сточных вод с учетом степени их очистки.
К относительно чистым отнесены водные объекты, бассейны которых характеризуются большой залесенностью, отсутствием крупных промышленных предприятий, регулярного судоходства и молевого лесосплава.
Умеренно загрязненные водные объекты имеют признаки эвтрофирования,
что позволяет использовать их как для промышленного, так и для питьевого водоснабжения.
В загрязненных водных объектах повышенные концентрации вредных веществ опасны для рыбоводства; для питьевого водоснабжения использование воды ограничено и допустимо лишь для некоторых технических целей.
Поверхностные воды как составная часть природной среды тесно связаны с состоянием литогенной основы, климатом и напряженностью антропогенных процессов. В зависимости от географического положения района загрязнение воды
(изменение качества) происходит следующим образом:
1)путем сброса непосредственно в водотоки и водоемы отходов хозяйственной деятельности, промышленных и коммунальных сточных вод и т.д.;
2)через почву в процессе плоскостного стока и поверхностного смыва почвогрунтов (водная эрозия);
3) через почву в процессе грунтового питания речных систем; 4) через атмосферу за счет попадания загрязненных атмосферных осадков.
Согласно инструкции «Классификация источников загрязнения водных объектов» (1985г.) источники загрязнения имеют следующие признаки
8
классификации: происхождение; локализация; продолжительность воздействия;
вид носителя загрязняющих компонентов; вид загрязнения.
Каждый из указанных признаков включает несколько типов поставщиков загрязнений:
1) по происхождению:
антропогенные, в том числе, промышленные, коммунальные,
сельскохозяйственные, транспортные, прочие;
природные, в том числе, атмосферные, гидросферные, литосферные.
2)по локализации: точечные, линейные, площадные.
3)по продолжительности воздействия: постоянные, периодические,
эпизодические.
4) по виду носителя загрязняющих компонентов: сточные воды, возвратные воды орошения и дренажные, инфильтрационные воды, подземные воды,
поверхностный сток, нефть и газ при добыче и транспортировке, аэрозоли,
атмосферные осадки, прочие;
5) по виду загрязнения: химические, неорганические, физические, тепловое,
радиационное, биологическое, микробное, гельминтологическое, гидрофлорное.
Для каждого из источников загрязнений воды указанная инструкция приводит определения, очерчивающие границы его применения.
Промышленный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, полученных в процессе промышленного производства или являющихся продуктами промышленной переработки (выпуск сточных вод, промплощадка и т.п.).
Коммунальный источник - также 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, выпуск сточных вод и т.п.).
Сельскохозяйственные источники образуются в процессе сельскохозяйственного производства (пахотные поля, рисовые поля,
животноводческая ферма, осушительный коллектор и т.п.).
9
Транспортный источник – хозяйственный объект, по которому (или посредством которого) происходит перенос загрязняющих веществ по территории
(атомагистраль, загрязненный водосток, трубопровод какого-то продукта,
транспортное средство и т.п.).
Промышленное загрязнение. Происхождение и состав промышленных сточных вод определяется характером производства и водообеспечения.
На промышленных предприятиях до 90% воды расходуется на охлаждение продуктов или аппаратов в технологических процессах, и сточная вода имеет лишь тепловое загрязнение (1 категория).
Вода 2 категории водопользования служит в качестве поглащающей и транспортирующей нерастворимые дисперсные примеси и частично растворимые соли, которыми и загрязняется.
Вода 3 категории аналогична по происхождению 2-ой, но дополнительно нагревается при контакте с продуктами производственной деятельности.
Вода 4 категории является непосредственно реакционным компонентом и загрязнена всеми компонентами технологического процесса.
Сточные воды промышленных предприятий по генезису подразделяются на 3
вида:
- производственные – использованные или сопутствующие технологическому процессу, которые в свою очередь можно разделить на загрязненные и условно
(нормативно) чистые;
-бытовые – от санитарных узлов и пищеблоков, душевых установок;
-атмосферные – дождевые, талые; к ним можно отнести и поверхностные после полива территории.
Характер загрязнения производственных сточных вод в основном определяется профилем предприятия, составом перерабатываемых материалов,
сырья и видом выпускаемой продукции.
Все многообразие производственных сточных вод по характеру основных загрязнений можно отнести к трем группам:
1) содержащие минеральные примеси (металлургия, машиностроение,
производство строительных материалов, минеральных кислот, удобрений и т.д.);
10