Удельное количество загрязняющих веществ в водах, стекающих с городских территорий
Лекции.ИНФО


Удельное количество загрязняющих веществ в водах, стекающих с городских территорий

Вид загрязнения Количество кг/(год·га)
Взвешенные вещества 2000 – 2500
БПК5 140 – 200
Нефтепродукты 60 – 100
Азот общий 4 – 6
Фосфор общий 1,0– 1,5
Минерализация 400 – 600

Концентрация загрязняющих веществ определяется такими особенностями территории, как плотность населения, объем и виды промышленности, транспортная насыщенность, степень благоустроенности и т. п., а также гидрометеорологическими факторами: интенсивностью и объемом талых вод, режимом выпадения осадков, коэффициентами поверхностного стока.

Взвешенные вещества, поступающие в реки и водоемы с городских территорий, представляют достаточно большую санитарно-экологиченскую опасность. Они ведут к заилению рек. Органические же вещества, составляющие в среднем 20–30 % общего количества взвешенных веществ, существенно снижают содержание кислорода в воде и в процессе анаэробного распада сильно ухудшают качество воды.

 

Использование воды в мире

Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобального круговорота воды, который является опреснителем вод и способствует их непрерывному возобновлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода составляет всего 3 % от общих запасов, причем 3/4 пресной воды составляют льды Арктики и Антарктиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1 % циркулирует в реках и озерах.

Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в начале нашего столетия человечество потребляло 400 км3 воды в год, то ныне нам ежегодно необходимо уже около 4000 км3, т.е. около 10 % объема мирового речного стока.

По регионам мира использование водных ресурсов сильно варьирует. Указанный процент отражает отношение количества воды, используемой на хозяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов.

В результате постоянно растущего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников пресных вод, безвозвратного расходования воды. Необходимо рассмотреть основные виды мирового водопотребления и его экологические последствия.

Орошение являлось основой жизни в Древнем Египте, Месопотамии, Индии, Китае. Орошаемое земледелие как в древности, так и теперь является главным водопотребителем.

Со второй половины нынешнего столетия начался качественно новый этап в развитии орошения, характеризующийся существенным ростом орошаемых площадей, расширением их географии. В результате в настоящее время практически нет стран, где бы ни применялось орошение.

Наибольшей орошаемой площадью располагает Азия. Здесь практически во всех странах используется орошение. На юге и востоке континента сосредоточены основные массивы орошаемых земель, большая часть которых используется для выращивания риса.

Другим видом водопотребления является коммунально-бытовое водопотребление. Этот вид расходования водных ресурсов связан с потреблением воды населением городов и сельской местности. При этом особые требования предъявляются к качеству воды.

В настоящее время суммарный объем потребляемой населением воды превысил 250 км3 в год. Но лишь 4 % населения земного шара пользуются водой в достаточном количестве,* т.е. около 300– 400 л/сутки на человека (из которых 10 % доброкачественная питьевая вода), а для 2/3 населения, сосредоточенных главным образом в Африке и Азии, удельное потребление воды в 10 раз меньше.

По данным международной конференции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостатка питьевой воды. 80 % всех болезней и 1/3 всех смертных случаев в них вызваны потреблением загрязненной воды. Поэтому важной проблемой становится обеспечение всех жителей планеты доброкачественной питьевой водой за счет рационального ее использования. Весьма показателен такой пример. По оценкам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из водопроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесуточному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.

В настоящее время на нужды промышленности и энергетики расходуется 760 км3 воды, что уступает только орошению. Суммарные оценки современного и будущего расходования воды в промышленности и энергетике представлены в таблице 4.2.

 

Таблица 4.2.

Использование воды в промышленности и энергетике, км3/год
(по И.Р. Голубеву)

Регионы Современное состояние Прогноз на начало XXI в.
Водозабор Безвозвратный расход Сточные воды Водозабор Безвозвратный расход Сточные воды
Европа 200–210 30–37 160–175
Азия 320–340 65–70 215–270
Африка 6,5 4,5 30–35 5–10
Северная Америка 363–370 50–60
Южная Америка 100–110 20–25 60–87
Австралия 1,5 0,1 1.5 3,0–4 2–3,0
Бывший СССР 11,9 140–150 20–27 120–130

 

Объемы потребления воды в промышленности весьма различаются по отраслям. Так, на производство 1 т хлопчатобумажных тканей расходуется 250 м3 воды, а для выпуска 1 т синтетического волокна – 2500 – 5000 м3 воды. Очень много воды расходуется в производстве цветных металлов: выплавка 1 т никеля требует 4000 м3 воды. Наибольшее количество воды расходуется в промышленности США – 260 км3/год, что составляет почти треть суммарного мирового расходования. По прогнозам ученых, к концу XX в. водозабор в странах Азии, Африки, Латинской Америки возрастет в 3–5 раз, а в экономически развитых странах – лишь на 10–25 %, поскольку их водные ресурсы истощены как количественно, так и качественно.

Всего на земном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохранилищ, суммарный объем которых составляет около 6 тыс.км3. Общая площадь водохранилищ мира составляет 400 тыс.км2, что соответствует территориям таких государств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай.

С поверхности водохранилищ испаряется значительное количество воды – до 240 км3. Для Африканского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после орошения, превышая в 5 раз по абсолютной величине промышленное водопотребление.

Суммарное использование водных ресурсов превысило 3500 км3. Основное водопользование – орошаемое земледелие.

Необходимым является определение основных путей охраны водных ресурсов в процессе их использования. Главным в охране водных ресурсов должна стать борьба с причинами загрязнений, а не с их последствиями, преобладающая ныне. Именно такой подход предусматривает интересы современного и особенно будущего поколения.

Современная стратегия охраны вод, ориентированная на нейтрализацию сточных вод очистными сооружениями, рано или поздно заведет мировое сообщество в тупик. Ведь, для того чтобы нейтрализовать даже хорошо очищенную сточную воду, необходимо иметь в водных объектах, куда сбрасываются стоки, чистую воду, обеспечивающую разбавление стоков как минимум в 10–12 раз. Только в этом случае естественный процесс самоочищения может справиться с доочисткой. Некоторые виды очищенных сточных вод требуют разбавления в 40–50-кратном количестве.

Вместе с тем ряд технологических мер должен служить ориентирами для рационального использования ресурсов вод всех стран мира.

В XXI веке вода стала лимитирующим фактором для существования человечества. В таблице 4.3. приведены данные о подушевом потреблении воды современного человека.

 

Таблица 4.3

Потребление воды на одного человека в мире

 

Вид потребления Объем, м3 сут-1
Бытовое в сельской местности 0,045
Бытовое в городах 0,460
Промышленное потребление 0,900
Производство электроэнергии 1,600
Сельскохозяйственное потребление 2,200
Итого: 5,200
В том числе: безвозвратное 1,500

 

Использование воды в РБ

По данным государственного водного кадастра, забор воды из природных водных источников в 2003 г. уменьшился по сравнению с прошлым годом на 33,3 млн.м3 и составил 1832 млн.м3, в том числе из поверхностных водных объектов – 768 млн.м3, из подземных – 1064 млн.м3 (табл. 4.4).

 

Таблица 4.4

Динамика объемов забора природных вод за 1999–2003 гг., млн.м3

Год Поверхностные воды Подземная вода Всего для использования Общий водозабор
для использования для перераспределения в р. Свислочь Всего

 


Прослеживающаяся в последние годы тенденция к снижению использования воды на производственные нужды и сельcкохозяйственное водоснабжение сохранилась. Особенно заметно сократилось использование воды в промышленности (на 41,6 млн.м3 или 8,6 %) по сравнению с 2002 г.

Использование воды на хозяйственно-питьевые нужды остается сравнительно стабильным. Некоторое уменьшение (на 9 млн.м3) этого показателя по сравнению с предыдущим годом связано с упорядочением учета объемов передаваемой воды в систему жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) за счет расширения сети приборного обслуживания жилого фонда городов. Объемы потерь при транспортировке составили 116 млн.м3, сохранившись в целом в республике на уровне предыдущего года, однако по ряду городов (Брест, Молодечно, Слуцк) эти потери значительно возросли. В 2003 г. зарегистрировано дальнейшее снижение потребления воды питьевого качества на производственные нужды (с 164 до 157 млн.м3).

Общий объем забранной воды по сравнению с 2002 г. сократился во всех областях, кроме Брестской области и г.Минска. Причем в Брестской области увеличился забор поверхностных вод, а в г.Минске – подземных вод. В структуре водозабора в 2003 г., как и во все последние годы, преобладали подземные воды. Аналогичная ситуация характерна и для отдельных областей страны, в которых относительная величина подземного водозабора варьировала от 51 % в Гомельской области до 71 % в Могилевской.

В целом в крупных городах (с учетом г.Минска) при транспортировке теряется 77 млн.м3 воды, т.е. 66 % общего объема потерь воды в стране. При этом величина потерь в Минске составляет 35 млн.м3, Бресте – 8, Витебске – 9, Гомеле – 9, Гродно – 4, Могилеве – 12 млн.м3. Потери воды в городах связаны в основном с различного вида утечками в системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и достигают величины 115 млн.м3. В промышленности, главным образом в энергетике, этот показатель достигает 1,0 млн.м3.

Самым крупным потребителем воды среди городов страны является Минск, где в 2003 г. использовано 271 млн.м3, в том числе на хозяйственно-питьевые нужды – 220 млн.м3 и на производственные – 51 млн.м3. В остальных крупных городах использованы следующие объемы воды: Бресте – 39,7 млн.м3 (забрано 47,5 млн.м3), Витебске – 45,9 (забрано 56,3), Гомеле – 70,8 (забрано 80,2), Гродно – 70,6 (забрано 75,5), Могилеве – 72,5 млн.м3 (забрано 85 млн.м3). Причем во всех областях, за исключением Витебской, на хозпитьевые цели приходится больше воды, чем на производственные. По объемам воды, направленным в 2003 г. на орошение (12 млн.м3), Брестская область значительно превзошла все остальные области (7 млн.м3). По количеству воды, использованной в рыбном прудовом хозяйстве, выделяются Минская, Брестская и Гомельская области, на долю которых приходится 89 % всей израсходованной воды.

Наибольший объем воды для использования забирается в бассейне Днепра – 1114 млн.м3, в том числе в бассейнах Березины и Припяти соответственно 444 млн.м3 и 370 млн.м3.

Сточные воды. В поверхностные водные объекты в 2003 г. Сброшено 1143 млн.м3 сточных вод, в том числе:

недостаточно очищенных
нормативно очищенных
нормативно чистых (без очистки)

Произошло дальнейшее уменьшение сброса загрязненных сточных вод на 5 млн.м3, нормативно очищенных на 11, нормативно чистых на 9 млн.м3. Динамика сброса различных сточных вод показана на рисунке 4.1.

 

Рис. 4.1. Динамика сброса сточных вод в водные объекты

 

Наибольший объем нормативно чистой воды сброшен в водные объекты предприятиями сельского хозяйства – 153 млн.м3 (главным образом прудового – 150 млн.м3), наименьший – ЖКХ (17,4 млн.м3). На промышленность приходится 84,8 млн.м3 нормативно чистой воды, образованной в основном в энергетике (71,9 млн.м3).

Самую значительную часть отводимых вод составляют нормативно очищенные воды, 85 % из них образовано в сфере ЖКХ и бытового обслуживания (742,8 млн.м3), причем на бытовое обслуживание приходится всего 1 млн.м3.

Удельный вес недостаточно очищенных сточных вод в суммарном водоотведении, как и в предыдущие годы, не превышал 2 %, их основной объем приходится на ЖКХ и составляет 14 млн.м3 из 15 млн.м3.

В сфере промышленного производства наибольший вклад в водоотведение вносит энергетика (81,6 млн.м3), несколько меньший объем сточных вод образуется в нефтехимической отрасли (74,8 млн.м3) и топливной промышленности (32,9 млн.м3). Сточные воды этих отраслей вместе со сточными водами пищевой промышленности (10 млн.м3) составляют 94 % всех образующихся в промышленности сбросов (рис 4.2).

Почти весь объем нормативно чистых сточных вод (96 %), отводимых в водотоки, формируется тремя отраслями промышленности: электроэнергетикой (84 %), пищевой (10 %) и химической, в том числе нефтехимической (2 %). Основной объем нормативно очищенных сточных вод сбрасывается в водные объекты химической (в основном нефтехимической) промышленностью (58 % или 72,8 млн.м3). Вместе с топливной промышленностью на них приходится 84 % отводимых в промышленном секторе нормативно очищенных сточных вод.

Современная система канализации предусматривает, как правило, совместную очистку сточных вод промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства городов Беларуси на единых очистных сооружениях. Их суммарная мощность увеличилась в 2003 г. по сравнению с прошлым годом на 17 млн.м3 и составила 1346 млн.м3. В то же время фактический объем очищенных сточных вод не превышает 887 млн.м3. Однако многие очистные сооружения принимают сточные воды с концентрацией, по отдельным ингредиентам превышающей нормируемые значения. Кроме того, имеются случаи перегрузки некоторых, требующих реконструкции, очистных сооружений по объему принимаемых стоков. Все это вместе взятое способствует поступлению в водные объекты сточных вод, содержащих различные загрязняющие вещества, доля которых в рассматриваемом году составила в целом по республике 85 %, в областях варьировала от 52 % до 100 %, в городах – от 88 % до 100 %.

Основное количество сточных вод, имеющих загрязняющие вещества, формируется в сфере ЖКХ (78 % суммарного объема). В их составе содержится 94 % всего сбрасываемого в реки азота аммонийного, 90 % фосфатов, 89 % органических веществ, 87 % СПАВ, 91 % азота нитритного, 85 % взвешенных веществ, 89 % приходится на нефтепродукты, 87 % – хлориды и 50 % – сульфаты.

В сельском хозяйстве, согласно статистическим данным, главным поставщиком загрязняющих веществ, отводимых в реки и водоемы в составе сточных вод, является прудовое рыбное хозяйство. На его долю приходится 90 % поступающих в водные объекты взвешенных веществ, 50 % азота аммонийного, 96 % железа общего, 86 % сульфатов, 71 % органических веществ, 66 % хлоридов и, наконец, 50 % фосфатов.

 

 
 

Рис. 4.2. Удельный сброс сточных вод в поверхностные водные объекты по отраслям промышленности за 2003 г.

 

Среди локальных источников загрязнения поверхностных вод выделяются крупные города (областные центры) и г.Минск, на долю которых приходится 86 % общей нагрузки на реки и водоемы по тяжелым металлам (никелю, меди, цинку, хрому), 63 % соединениям азота (аммонийному, нитратному и нитритному), 65 % взвешенным веществам, 61 % органическим веществам и 63 % по нефтепродуктам. При этом самым мощным локальным источником техногенного пресса на реки страны как по объему сбрасываемых вод, так и по количеству содержащихся в них уже упомянутых загрязняющих веществ является г.Минск. Здесь формируется 55 % суммарной нагрузки по тяжелым металлам, 39–56 % соединениям азота, 40 % взвешенным веществам, 44 % нефтепродуктам, 39 % органическим веществам. Кроме Минска следует отметить Витебск, на долю которого приходится 72 % объема содержащегося в сточных водах молибдена, Гомель, где формируется 58 % сбрасываемых в водные объекты фторидов.

 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 249;


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