Раціональне використання та охорона водних ресурсів

План

1. Загальні положення

2. Водокористування та водоспоживання

3. Джерела забруднення води

4. Контроль якості води

5. Література

Загальні положення

Проблема забезпечення належної кількості та якості води є однією з найбільш важливих і має глобальне значення. Ще до нашої ери Арістотель вказував на необхідність раціонального використання чистої води та відділення її від тієї, котра використовується для господарських потреб.

Стан 2/3 водних джерел за якістю води не відповідає нормативним вимогам. Через використання неякісної води в 4— 5 разів зросла захворюваність людей.

Вода використовується для охолодження машин та механізмів, функціонування технологічних процесів та входить до складу продукції, що виробляється. Питомі норми водоспоживання для виробництва 1 тонни готової продукції складають, м3: чавун — 160—200; сталь — 150; прокат — 10—15; нікель — 4000; мідь — 500; синтетичний каучук — 2000— 3500; папір — 400—800; пластмаси — 500—1000; нафта — 20.

Велику кількість води споживають теплові та атомні електростанції. На 1 млн кВт потужності теплові станції витрачають 1,2—1,6 км3 води на рік, а атомні — в 1,5—2 рази більше.

Охорона вод — це система заходів, спрямованих на запобігання та усунення наслідків забруднення, засмічування і виснаження вод. Охорона води передбачає встановлення видів та значень показників водоспоживання та водовід ведення, а також якості води. Вона передбачає розробку методів і засобів очищення стоків, контроль якості води та стоків.

У природі відбувається постійний кругообіг води, котрий забезпечується випаровуванням, транспірацією води рослинами, випаданням опадів. Швидкість водообміну характеризується такими даними, роки: Світовий океан — 2500 (перемішування 63); підземні води — 400; води озер — 17, води боліт — 5. У річках водообмін відбувається за декілька днів, а в організмі людини — за декілька годин.

У процесі кругообігу вода транспортує тепло, розчиняє та переносить природні елементи, руйнує та перетворює літосферу, бере участь в метеорологічних та гідрологічних процесах, є середовищем існування водних організмів та рослин, котрі забезпечують виробництво значної частини кисню. Кількість та якість води відновлюються, якщо забезпечуються необхідні для цього умови. Однак розвиток промисловості, транспорту, сільського господарства, урбанізація призвели до того, що природні водойми вже не можуть самоочищатися, тому потрібні штучні споруди для очищення води.

Водоймища характеризуються площею дзеркала, довжиною, глибиною, об'ємом та витратою води, швидкістю течії та рівнем води, її температурою, тривалістю умов, несприятливих за шкідливістю, та умов водообміну періодів (межень, льодостав, відсутність стоку тощо), показниками водообміну, фільтрувальними властивостями ґрунтів.

У залежності від ступеня забруднення водні об'єкти бувають допустимого, помірного, високого та надзвичайно високого ступенів забруднення (табл. 3.25). Це слід враховувати при організації водоспоживання.

Таблиця 3.25. Оцінні показники забруднення для водних об'єктів І та II категорій

Примітка. ГДК орг — гранично допустимі концентрації речовин, встановлені за органолептичною ознакою шкідливості; ГДК

гранично допустимі концентрації речовин, встановлені за токси-кологічою ознакою шкідливості; БСК20 — біологічне споживання кисню за 20 діб для водоймищ І та II категорій водокористування.

Водокористування та водоспоживання

Водокористування — це використання водних об'єктів для задоволення потреб населення та об'єктів господарської діяльності.

Згідно з Держстандартом 17.1.1.03-86 водокористування класифікується за такими ознаками:—

за цілями водокористування — господарсько-питне, комунально-побутове, промислове, сільськогосподарське, для потреб енергетики, для рибного господарства, для водного транспорту та лісосплаву, для лікувальних та курортних потреб тощо;—

за об'єктами водокористування — поверхневі, підземні, внутрішні та територіальні морські води;—

за способом використання — з вилученням води та з її поверненням, з вилученням води без повернення, без вилучення води;—

за технічними умовами водокористування — із застосуванням технічних споруд, без застосування споруд.

У залежності від цілей водокористування джерела водопостачання поділяються на дві категорії.

До І категорії відносяться водні об'єкти, що використовуються як джерела централізованого або нецентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості.

До II категорії відносяться водні об'єкти для культурно-побутових цілей і ті, що знаходяться в межах населених пунктів.

Вимоги щодо складу та властивостей води регламентуються в залежності від категорії водних об'єктів.

При водокористуванні має місце водоспоживання, котре може бути безповоротним, повторним, оборотним. З метою раціонального використання води запроваджено норми споживання води на одного мешканця та на умовну одиницю продукції, характерну для підприємств кожної з галузей промисловості. У районах з обмеженими водними ресурсами слід дотримуватися водогосподарського балансу, котрий передбачає порівняння водокористування з потенційними ресурсами водних басейнів.

За характером використання води системи водопостачання поділяються на прямотічні, послідовні, оборотні, піджив-лювальні.

Прямотічна вода використовується у виробничому процесі один раз, після чого скидається у водоймища або у каналізацію.

Послідовно використовувана вода споживається в декількох технологічних процесах.

Оборотна вода використовується у виробництві багатократно, з періодичним або неперервним її очищенням. На добре обладнаних підприємствах показник ступеня оборотного та послідовного водопостачання складає ЗО—90 % . При цьому слід враховувати і те, що спорудження водозворотних систем в 10 разів дешевше, ніж будівництво очисних установок відповідної потужності.

Навколо водозабору або іншого джерела водопостачання влаштовуються зони санітарної охорони, в котрих встановлюється особливий режим охорони вод від забруднення хімічними речовинами та шкідливими біологічними організмами, а також стічними водами.

Зона санітарної охорони поділяється на дві-три підзони. Перша підзона — строгого режиму з огородженнями, а інколи і зі спеціальною охороною. Ця зона обсаджується лісовими насадженнями, тут забороняється будувати, випасати худобу, будь-який вид діяльності, котрий може зумовити забруднення води.

Друга підзона має обмеження за видами діяльності, що спричиняють забруднення, здатні проникнути у водозабір; у ній забороняється розташовувати склади паливно-мастильних матеріалів (ПММ), тваринницькі ферми, застосовувати добрива.

ПІ підзона — попереджувальна. У ній також обмежуються види діяльності, що викликають забруднення води.

Загальне водоспоживання підприємства визначається за формулою

Де q 1/ q 2— питомі норми водоспоживання на господарські та виробничі потреби;

Р j — число працівників у зміні;

N j — число споживачів у виробництві;

n — число груп працівників та обладнання.

Рівень використання водних ресурсів у промисловому виробництві, а також технічне оснащення споруд та застосовувані технології очищення стічних вод характеризуються такими коефіцієнтами:

1) використання оборотної води в загальному об'ємі водокористування

водойму та використовується повторно;

3) використання води, що забирається з джерела водопостачання

4) водовідведення

де V інш — кількість води, що надходить від інших споживачів;

5) нормативного навантаження забруднень стічних вод на водоймище.

де R оч — коефіцієнт очищення;

R нн — коефіцієнт нормального навантаження забруднень стічних вод на водойму;

G в — кількість забруднень, котрі підлягають видаленню із стічних вод, Gв = Gз - Gс;

G с — кількість забруднень, що допускається до скидання у водоймище (ГДС);

G з— кількість забруднюючих речовин у стічних водах.

Водопостачання здійснюється з водогонів, котрі поділяються на питні та технічні. З міського водогону вода може використовуватися для господарсько-питних потреб та гасіння пожеж. Допускається до 15 % виробничих потреб у воді задовольняти з міського водогону, решту потреби у воді слід покривати, використовуючи технічні ВОДОГОНИ.

Джерела забруднення води

Речовини, котрі викликають порушення якості води, називаються забруднюючими. Поряд з фізичними та хімічними забруднювачами, має місце теплове та мікробне забруднення води.

Стічні води котелень містять пом'якшувачі, продукти корозії. Наявність на поверхні води масел, нафти погіршує обмінні процеси, знижує вміст кисню у воді, що призводить до загибелі риб. 1 л нафти забруднює до 12 м2 поверхні води водоймища. Якщо вміст нафтопродуктів складає понад 200 мг/м3, порушується зоологічна рівновага водних об'єктів. Синтетичні поверхнево активні речовини згубно впливають на розвиток фітопланктону. Свинець, ртуть, кадмій, нікель, цинк, марганець, потрапивши у воду, роблять її токсичною, що призводить не лише до загибелі зоопланктону, але й завдає шкоди здоров'ю людей. Стічні води гальванічних дільниць за вмістом металів перевищують ГДК в 2000—5000 разів. Пестициди, що потрапляють у воду при обробці лісопосадок, садів, городів, негативно впливають на живі організми та людей, котрі споживають таку воду. Великої шкоди водним об'єктам завдає будівництво мостів та інших споруд на річках.

Господарсько-побутові стоки призводять до біологічного забруднення води, що може викликати кишково-шлункові захворювання (холеру, тиф) та захворювання печінки (гепатит). Особливо небезпечні стічні води пунктів санітарної обробки білизни та спецодягу, стоки від лікарень, побутові стоки, котрі, потрапивши у воду, можуть викликати різні глистові захворювання (аскаридоз, ехинокоз тощо). Органічні забруднення часто призводять до непередбачуваних процесів — зв'язування кисню у воді, загибелі живих організмів та фітопланктону. Надлишки фосфору та азоту у воді призводять до її цвітіння та порушення біологічної рівноваги у водоймах (табл. 3.26).

Таблиця 3.26. Наслідки споживання людиною забрудненої води

Характер споживання води | Забруднювач | Захворювання

Біологічний

Пиття та їжа | Патогенні бактерії | Холера, дизентерія, черев* ний тиф, гастроентерит, лептоспіроз, туляремія

Віруси | інфекційний гепатит

Паразити | Амебна дизентерія, дракункульоз, гельмінтоз, ехінококоз

Вмивання, прання у воді | Паразити | Шестосоміазиз, дерматит, строп гілоідоз

Проживання або знаходження біля води | Через комах-переносників | Малярія, жовта лихоманка, сонна хвороба, філяритоз

Хімічний

Пиття та їжа | Нітрати | Метагемоглобінемія

Сполуки фтору | Ендемічний флюороз

Миш'як | інтоксикація

Селен |