Экологические основы питьевого водоснабжения
Лекции.ИНФО


Экологические основы питьевого водоснабжения



В настоящее время, по данным ВОЗ, только незначительная часть населения пользуется чистой природной водой. Биологические качества воды определяются внутриводоемными процессами, особенно биоценотическими. Используя в первую очередь экологический подход, необходимо обеспечить оптимальный режим водоподготовки в пределах самого источника водоснабжения. Другими словами, речь идет об управлении биоценотическими и другими внутриводоемными процессами, определяющими формирование биологических свойств воды. Так как в условиях большого водоема полный контроль за формированием воды требуемого качества технически не осуществим, технология водоснабжения предусматривает дополнительный комплекс операций, вода, забираемая из соответствующих источников, подвергается дополнительной обработке, которая обеспечивает соответствие конечной продукции требованиям установленного стандарта. В нашей стране ГОСТ на питьевую воду предусматривает учет многих органолептических, химических, физических, паразитологических, бактериологических и других показателей. В качестве источников централизованного водоснабжения наиболее часто используют реки, водохранилища и озера. Общий принцип проводимой в них водоподготовки сводится к предохранению водоемов от загрязнения и эвтрофикации и одновременно к созданию в них режима максимального благоприятствования процессам биологического самоочищения. Так как степень трофии водоемов повышается с увеличением их водосборной площади, это должно учитываться при выборе источников водоснабжения. Водоподготовка в источниках водоснабжения включает улучшение кислородного режима, снижение мутности и цветности воды, контроль над концентрацией в ней различных ионов и соединений. Особое значение приобретают меры предотвращения чрезмерного развития водорослей, наблюдающегося практически во всех равнинных водохранилищах. Массовое размножение водорослей и цианобактерии представляет собой один из основных факторов, ухудшающих питьевые качества воды и осложняющих водоснабжение. Поступление больших масс водорослей на водозаборы и очистные сооружения вынуждает значительно чаще промывать их (иногда каждые 30—45 мин). Водоросли и синезеленые забивают поры песчанистого фильтра, их слизь склеивает отдельные зерна, вызывая образование не проницаемой для воды пленки. Цементация песчинок усиливается осаждением из воды карбоната кальция и гидроокиси магния, вызываемым повышением рН в результате энергичной фотосинтетической деятельности водорослей. Во время массового размножения фототрофного планктона вода приобретает различные запахи и привкусы, порой исключающие ее пригодность для питья. Например, Anabaena lemmermanni придает воде затхлый запах, Microcystis aeruginosa — сильный ароматический, Ceratium hirundi-nella — запах рыбьего жира. Кроме того, водоросли, цианобактерии и их метаболиты могут иметь для человека токсическое значение. Мерой предупреждения массового развития фототрофного планктона прежде всего может служить охрана водоемов от попадания веществ, увеличивающих содержание в воде питательных солей. Это особенно важно, когда водоёмы окружены плодородными пахотными землями и поверхностный сток богат биогенами. Если вблизи находится лес, то необходима охрана водоема от попадания в него подмываемых деревьев и листового опада. Принос биогенов водотоками можно снизить, если создавать в них заросли высших растений. Макрофиты аккумулируют биогены в своих тканях, делая поступающую воду менее пригодной для размножения водорослей и цианобактерии. Культивирование макрофитов в самом водоеме — источнике водоснабжения подавляет развитие в нем водорослей и одновременно усиливает процессы самоочищения за счет аэрации воды, ее детоксикации и др. Другая форма биологической борьбы с цветением водоемов — разведение в них рыб, в частности альгофагов. Они не только минерализуют и аккумулируют органику, но и ускоряют процессы биологического самоочищения благодаря инициированию начальных стадий разрушения различных объектов. Таким образом, рыбное хозяйство, умело поставленное на водоеме питьевого водоснабжения, может обеспечить улучшение качества воды, сопровождающееся выходом ценного пищевого сырья. Биологическое самоочищение можно усилить путем управления многими гидробиологическими процессами. Например, пологий песчаный берег с периодически набегающей на него водой представляет собой первоклассное «очистное сооружение», работающее подобно биофильтру. Набегающие волны смачивают песок, вода фильтруется сквозь него, и организмы, развивающиеся в порах грунта, минерализуют находящиеся в ней органические вещества. Для предотвращения массового развития водорослей широко применяют внесение в воду медного купороса. Большинство водорослей, за исключением протококковых, гибнет при его концентрациях от 0,1 до 0,6 мг/л, которые безвредны для человека, и никакого привкуса воде не придают.

Источники загрязнения вод. Понятие о различных видах загрязнения

Точечные и диффузные источники загрязнения

Точечные источники – четко локализованные. Неточечные – трудноопределимые. Загрязнители могут поступать в окружающую среду из точечных источников или диффузно.

Точечный источник – одиночное место, которое может быть идентифицировано как источник загрязнения. Примерами может служить сточная труба по отношению к водотоку или водоему, крупное предприятие, город и т.п. Мониторинг точечных источников загрязнения значительно легче осуществлять, чем диффузных.

Диффузные выбросы не имеют такой легко устанавливаемой привязки к определенному месту. Они поступают сразу на большой площади, как, например, в случае с кислотными дождями, выпадающими сразу на площади водосборного бассейна, биогенными элементами, образующимися из удобрений и просачивающимися из почвы на значительной длине реки. Примером диффузного загрязнения может служить и поступление загрязняющих веществ с выхлопами автомобильных двигателей.

Виды загрязняющих веществ

Мы определили загрязнение как то, что находится не там, не тогда и не в том количестве, в котором ему положено быть. Любое инородное вещество как вредное, так и нейтральное, не оказывающее вредного воздействия на окружающую среду, можно определить как примесь или чужеродное вещество, в англоязычной, а по ее примеру теперь и в отечественной литературе называемое контаминантом (contaminant, англ. – примесь, инородное вещество, постороннее вещество, грязь)

Если вещества вызывают деградацию окружающей среды, они называются загрязнителями. Теперь и в русскоязычных публикациях загрязнители достаточно часто называют поллютантами (pollutant, англ. – загрязняющий агент, загрязняющая примесь, загрязнение, токсичная составляющая).

Однако, техногенные отходы, попадающие в природную среду, далеко не обязательно являются загрязнителями. Они могут служить пищей или субстратом для развития организмов, выигрывающих от их присутствия. Такие вещества становятся загрязнителями только в том случае, если их концентрации настолько велики, что они вызывают стресс у организмов или экосистем. Даже в этом случае некоторые специфические организмы могут выигрывать от присутствия этих отбросов.

Загрязнители воздействуют на природу несколькими путями. Некоторые из них токсичны, оказывая прямое действие на метаболизм водных организмов. Такие вещества называются токсикантами, или ядовитыми веществами. Практически нет загрязнителей токсичных для всех видов организмов (разве что высококонцентрированные вещества). Гораздо более обычно непрямое действие – неблагоприятное для организмов изменение физических или химических свойств среды. Сильное загрязнение полностью уничтожает жизнь и, соответственно, экологические системы. Для большинства типов и концентраций токсикантов, тем не менее, такое экстремальное воздействие не характерно. В большинстве случаев токсиканты избирательно удаляют чувствительные виды, создавая более благоприятные условия для других видов за счет появления новых источников пищи, новых местообитаний, исчезновения конкурентов или хищников. Таким образом, загрязнения вызывают экологические сдвиги. Это часто наблюдается в областях воздействия постоянных источников загрязнения. Среда в таких случаях постоянно изменена. Временные воздействия, как правило, не вызывают таких последствий.

Специфическую группу загрязнителей составляют мутагены – генетически активные вещества, вызывающие мутации (изменения) наследственной информации подвергающихся их действию организмов. В потомстве этих организмов могут проявляться мутантные – генетически измененные особи. Мутагенное действие, как правило, сопряжено с канцерогенным для многоклеточных растений и животных. Канцерогены – вещества, стимулирующие рост злокачественных новообразований (раковых опухолей) у обработанных ими организмов. Иногда их называют онкогенами. Кроме того, ряд веществ способен нарушать нормальное развитие эмбрионов многоклеточных организмов, вызывая появление измененных дефектных особей. Их не следует путать с мутантными особями. Такие вещества называются тератогенами.

 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 242;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная