Защита среды обитания от выбросов в атмосферу

Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования  проводится органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов.

Приведенные в правилах нормативы  качества воды водоемов относятся к  створам, расположенным на проточных  водоемах на 1 км выше ближайшего по течению  пункта водопользования, а на непроточных  водоемах и водохранилищах на 1 км в  обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание уделяется  вопросам предупреждения и устранения загрязнений прибрежных районов  морей. Нормативы качества морской  воды, которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся  к району водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-токсикологическому, обще санитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности. При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный оздоровительный, культурно бытовой фактор.

Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения  в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических  систем. В результате процессов превращения  загрязняющих водоемы веществ, протекающих  под воздействием природных факторов, в водных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств. При этом могут  образовываться вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих  отрицательно влияние на качество воды.

Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных  гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного  объекта. В связи с тем, что  в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться  специфические загрязнения, их спуск  в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые  в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: нарушать работу сетей и сооружений; оказывать  разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ; содержать  вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб; содержать горючие примеси и  растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные  смеси; содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке  сточных вод или сбросу в водоем; иметь температуру выше 40 С. Производственные сточные воды не удовлетворяющие  этим требованиям, должны предварительно очищаться и лишь после этого  сбрасываться в городскую водоотводящую  сеть.

Методы очистки  сточных вод.

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с  ними. В наш индустриальный век  в связи с резким увеличением  отходов водоемы уже не справляются  со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать  их.

Очисткой сточных вод  называется их обработка с целью  разрушения или удаления из них вредных  веществ. Методы очистки 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.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой  степени очистки они могут  дополняться сооружениями биологической  либо физико-химической очистки, а при  более высоких требованиях в  состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед  сбросом в водоем очищенные сточные  воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или  избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные  воды могут направляться в оборотные  системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных  примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании  может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются  для регулирования состава и  расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных  стоков.

Первичные отстойники применяются  для выделения из сточных вод  взвешенных веществ, которые под  действием гравитационных сил оседают  на дно отстойника, или всплывают  на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л  применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные  резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и  нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

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%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают также  с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала  себя очистка путем хлорирования.

Биологический метод - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Используются различные  типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и аэротеки.

В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.

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.

Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (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 лучшие результаты при  очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий  нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) совместно  с исследователями из Международного университета штата Флорида (Майами) и Университета Майами разрабатывают  способ уничтожения вредных жидких отходов с использованием электронного ускорителя. В ходе экспериментальных  исследований на заводе по обработке  городских отходов в округе Дейд (штат Флорида) проводилось облучение  тонкого слоя падающей загрязненной воды (при расходе 380 л/мин) с помощью  сканирующего электронного луча. При  этом разрушались такие опасные  загрязняющие вещества, как бензол, трихлорэтилен и фенол.

С целью уменьшения загрязнения  гидросферы желательно вторичное использование  в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в  производстве и в быту.

3.Защита почвы  от загрязнения.

Почва - основной компонент  наземных экосистем, который образовался  в течение геологических эпох в результате постоянного взаимодействия биотических и абиотических факторов. Как сложный биоорганоминеральный комплекс почвы являются естественной основой функционирования экологических  систем биосферы.

Важным свойством почв является их плодородие. Благодаря  нему почвы являются основным средством  производства в сельском и лесном хозяйствах, главным источником сельскохозяйственных продуктов и других растительных ресурсов, основой обеспечения благосостояния населения. Поэтому охрана почв, рациональное использование, сохранность и повышение  их плодородия, - непременное условие  дальнейшего экономического прогресса  общества.

Загрязнение почвы - это попадание  в почву разных химических веществ, токсикантов, отходов сельского  хозяйства и промышленного производства, коммунально-бытовых предприятий  в размерах, которые превышают  их обычное количество, которое необходимо для участия в биологическом  круговороте грунтовых экологических  систем.

Охрана почв от загрязнения неорганическими отходами и выбросами.

Нагромождение твердых отходов  и выбросов на заселенных площадях - неминуемый результат современной  цивилизации. Это могут быть минеральные  отходы или отложения пустой породы вблизи действующих шахт, промышленные, городские (хозяйственные, торговые) и  сельские отходы, выбросы и мусор. Доказано, что в настоящее время  каждый обитатель Земли ежедневно  производит в среднем 2-4 кг отходов и мусора, а все население земного шара - 8-16 млн. т/сутки, или приблизительно 3-6 млрд., т/год. Предусматривается, что в ближайшее время твердые отходы и выбросы от производства и потребления достигнут 15 млрд., т/год. Отвалы промышленных отходов занимают значительные площади, которые становятся непригодными для использования, причем они размещены так нерационально, что иногда составляют серьезную угрозу для населения.

В результате деятельности человека образуются отходы и выбросы, которые представлены продуктами разных технологических процессов: метали, металлоиды, химические вещества (кислоты, соли, луги), ил станций с очистки  отходов, минеральная пыль, зола, химический шлам, шлаки, стекло, керамика и так  далее. К ним также принадлежат  отходы и выбросы в результате строительства, благоустройства населенных пунктов и тому подобное. Обнаружено, что в случае загрязнения почв промышленными выбросами происходит выделение углекислоты в течение  всего вегетационного периода, а, следовательно, и ослабление интенсивности биологических  процессов. Об этом, прежде всего, свидетельствуют  изменения численности микроорганизмов  в случае загрязнения почв и ослабления их ферментативной активности. В результате загрязнения почв фенольными соединениями изменяется их структура, разрушаются  некоторые минералы, образовывая  с металлами, которые содержатся в них, соединения. Все это негативно  влияет на жизнедеятельность грунтовой  микрофлоры и растений, на ферментативную активность почв и их плодородие. Почва  поддается значительному загрязнению  из атмосферы как за счет естественных, так и антропогенных источников. Например, теплоэнергетические станции  являются источником загрязнения почв угольной пылью, золой, дымом и некоторыми токсичными твердыми частицами, газами (SO2, SO3, H2S, NO2), некоторыми циклическими углеводами, фтористыми и мышьяковыми  соединениями; черная металлургия - рудной и железистой пылью, окислами железа, марганца, мышьяка, золы, сажи, SO2, SO3, NH3, H2S, соединениями свинца; транспорт - углеводами, натрием, свинцом, угольной пылью, золой, SO2, SO3, H2S и так далее.