5.2 Проблеми захисту водного середовища від промислових забруднень.

Очищення води можна досягати як природним шляхом, так і штучним – з використанням технічних засобів. Природне очищення відбувається за рахунок процесів розбавлення, осаду, фільтрації, газоперенесення, теплового перенесення. Процес розбавлення найбільш доступний і простий захід для приведення якості вод у відповідність до вимог. Осад (ресуспензія), навіть колоїдні суміші, протягом тривалого часу можуть осаджуватися, але треба мати на увазі, що результат осаду завжди залишається потенційним джерелом вторинного забруднення в результаті різноманітних збурень води. Фільтрація полягає у затриманні забруднень на фільтрі. Газоперенесення (аерація) може бути двох видів: абсорбція – перенесення газу з навколишнього повітря у воду; десорбція – вивільнення газу з води у навколишнє середовище. Аерація відбувається відповідно до закону Генрі, за яким у середовищі має встановлюватися рівноважна концентрація:

С_р=молі газу/ (молі газу+молі рідини) (5.4)

Рівноважна концентрація С_р для кожної системи рідина-газ є типовою, вона залежить від тиску Р і коефіцієнта адсорбції Н (коефіцієнт Генрі):

С_р=Р/Н (5.5)

Аерація відбувається відповідно до рівняння виду:

dC/dT=(C_p-C)K_a (5.5)

де С – поточне значення концентрації газу у воді; К_а – константа, що залежить від температури.

Забруднені води господарсько-питного, культурно-побутового і рибогосподарського призначення очищують для забезпечення нормативного (гранично допустимого) скиду – ГДС, який рівний добутку витраті води (м³/год) та концентрації, яка має бути меншою ГДК. Найважливішими етапами технічного очищення й оброблення води є: аерація (виведення шкідливих газів з води), пом’якшення (виведення кальцію й магнію з води, зниження жорсткості), фільтрація, дезінфекція, відстоювання. Схема очищення води не є універсальною та залежить від якості самої води.

Поверхневий стік із територій міст та проммайданчиків є суттєвим джерелом забруднення та замулення водних об’єктів. Встановлено, що у заселених зонах з поверхневим соток у поверхневі води потрапляє 80% забруднюючих речовин. Для того щоб визначити кількість речовин, що надходять із поверхневим стоком, необхідно знати його склад та витрату. Частина води перехоплюється верхніми шарами рослинного покриву, частина стікає по ухилах поверхні у водний об’єкт, частина випаровується, частина потрапляє у грунтові води. Та частина води, яка залишається, являє собою загальний шар поверхневого стоку. Для розрахунку ступеню впливу міського водогосподарського комплексу на загальний стік річки користуються методикою І.А. Шикломанова, де зменшення стоку річки за рахунок водоспоживання промисловості (∆У_пр), енергетики (∆У_е) та комунального господарства (∆У_ком) визначають за формулами:

∆У_пр=К_пр*Q_пр (5.6)

∆У_е=К_е*Q_е (5.7)

∆У_ком=К_ком*Q_ком (5.8)

де К_пр, К_е, К_ком – емпіричні коефіцієнти; Q_пр, Q_е, Q_ком – сумарні водозабори (таблиця 5.2).

Тоді зміни об’єму стоку річки визначаються:

Q= 10000-0,8Q_ком + Q_т-0,5Q_{техн (пр.+е))}/10000 (5.9)

Таблиця 5.2 - Емпіричні коефіцієнти (у часках від водозабору), які вказують зменшення рівня річкового стоку

Кпр	Ке	Кком	Кпр	Ке	Кком
Північні райони			Південні райони
січ 0,08-0,1	0,01-0,02	0,1-0,15	0,15-0,2	0,03-0,05	0,25-0,35
лип 0,15-0,2	0,02-0,03	0,08-0,12	0,3-0,4	0,06-0,09	0,2-0,3