Тема 4 Гидросфера рб

1. Значение воды в природе и жизнедеятельности организма человека.

2. Состояние и использование водных ресурсов РБ.

3. Основные источники загрязнения гидросферы РБ.

4. Методы очистки промышленных сточных вод.

1. Гидросфера – важнейший элемент биосферы. Это водная оболочка Земли, представляющая собой совокупность океанов, морей, рек, озёр, болот и подземных вод. Объём гидросферы оценивается в 1,4 млрд. км³.

Вода – единственное вещество Земли, существующее в природе в 3-х агрегатных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Вода играет исключительную роль в процессе обмена веществ, составляет основу жизни. Вода имеет огромное для промышленности, сельского хозяйства, бытовых потребностей человека.

По количеству солей воды делятся:

пресные – до 1 г/л;

засоленные – до 25 г/л;

солёные – более 25 г/л.

Кроме того, вода оказывает существенное влияние на формирование климата и погоды, т.к. обладает высокой теплоемкостью, низкой теплопроводностью, которая смягчает сильные перепады температуры. Аккумулируя солнечное тепло, она при больших скоплениях выравнивает годичные и суточные перепады температуры.

Основные потребители воды:

• ЖКХ 46%;

• Промышленное водоснабжение 31,5%;

• Сельское хозяйство и орошение 10%;

• Рыбное прудовое хозяйство 13%.

Суточное потребление воды человеком зависит от:

• Климатических условий;

• Возраста, пола, массы тела;

• Режима питания.

Суточная норма потребления воды 2,5 л, из них только 1-1,5 л – в виде напитков и жидких блюд, столько же в составе пищевых продуктов.

Тело человека, в основном, состоит из воды (70%). Потеря организмом 8% воды приводит к полуобморочному состоянию; 10% – возможны галлюцинации; 12-15% – смерть.

Современный крупный белорусский город потребляет воды порядка 300 л/чел., на Западе – 150 л/чел.

Правовое регулирование охраны вод осуществляется Водным кодексом РБ (1998), который устанавливает права и обязанности водопользователя.

2. Водные ресурсы РБ представляют совокупность рек, озёр, болот, водохранилищ, прудов, грунтовых и подземных вод. Формируются он за счёт атмосферных осадков и перетока с определённых территорий. В РБ насчитывается 20800 рек при общей протяжённости 90,6 тыс. км. Из них до 25 км – 20400 рек. Только 7 рек в РБ превышают 500 км: Неман, Западная Двина, Припять, Березина, Днепр, Вилия, Сож.

Объём стока составляет 55-63км³. Реки РБ принадлежат бассейну 2-х морей: Черноморскому – 56%, Балтийскому – 44%.

Большая часть речных водных стоков на территории РБ формируется за счёт поверхностных вод (64%). Приток воды из других государств составляет 36%.

Основными потребителями воды являются: сельское хозяйство, химическая промышленность, ЖКХ.

РБ обладает значительными ресурсами подземных вод – пресная питьевая вода (содержание солеё менее 1 г/л); подземные рассолы (содержание солей 35-500 г/л). Пресные подземные воды в РБ оцениваются в 50 млн. м³ в сутки, а отбор воды осуществляется в РБ в объёме 3 млн. м³ в сутки.

На территории РБ около 11000 озёр. Суммарная площадь зеркала порядка 2000 км². Запас воды оценивается в 7 км³. Болота занимают 9,5 тыс. км². Почвенная влага – одна из основ растениеводства, которая формируется при просачивании в почвенный покров атмосферных осадков, является связующим звеном между поверхностью и подземными водами.

Забор воды в РБ из природных источников составляет 1,5 млрд. м³.

3. Основными источниками загрязнения природных вод в РБ являются:

1. атмосферные воды – несущие выбываемые из воздуха загрязнители промышленного происхождения, стоки из городских улиц, проспектов, площадей, различный мусор, нефтепродукты и т.д.;

2. городские сточные воды – бытовые сточные воды, содержащие фенамин, поверхностно-активные вещества (ПАВ), микроорганизмы;

3. промышленные сточные воды – различных отраслей промышленности (наибольшее количество химической), сельского хозяйства.

Различают следующие виды загрязнения водоёмов:

1. химическое – обусловлено увеличением в воде неорганических вредных примесей (нефть, ПАВ и др.);

2. физическое – связано с изменением физических параметров водной среды, определением, тепловых, механических и радиоактивных примесей;

3. биологическое – изменение свойств водной среды в результате повышения в ней количества микроорганизмов, растений, животных, привнесённых извне (бактерии, черви).

Санитарными нормами установлены следующие предельно допустимые концентрации вредных веществ:

наименование вещества	ПДК, мг/л	наименование вещества	ПДК, мг/л
аммиак	2	хладон	10
ацетон	0,05	ПАВ	0,5
бензол	0,5	цинк	1
нефтепродукты	0,1	фтор	1,5
железо	0,3	метанол	3

Комплексным показателем загрязнения воды является индекс загрязнения воды:

, где

С_ср. – средняя концентрация данного вещества в воде.

ИЗВ определяется как 1/6 суммы средней концентрации к ПДК следующих загрязняющих веществ: азота нитратного растворённого кислорода, фенола, азота, нефтепродуктов.

При ИЗВ менее 0,3 – особо чистая вода (7 классов), более 10 – особо грязная вода.

Для сточных вод установлен предельно допустимый сброс (ПДС), который устанавливается для каждого предприятия и для каждого вредного вещества.

ПДС вредного вещества – масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведённой с установленном режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени.

ПДС устанавливается с учётом ПДК вредных веществ, фоновой концентрации, способности водного объекта к самоочищению.

, где

L – расход сточных вод, м³/час.

Единица измерения ПДС – г/час.

Система защиты гидросферы включает:

1. контроль за уровнем соединения вредных примесей;

2. очистка сточных вод;

3. сокращение сброса в водную среду примесей.

4. Очистка сточных вод – разрушение или удаление из них загрязняющих веществ. Для очистки бытовых и производственных сточных вод используются следующие методы:

1. механический – извлечение из сточных вод нерастворимых веществ, т.е. подразделение на жидкие и твёрдые фракции, улавливает до 90% частиц;

2. химический – нейтрализация, окисление, восстановление, они связаны с расходом реагентов, поэтому дорог;

а) применяют при обработке сточных вод со щелочами и кислотами, если кислотность среды менее 6,5 и более 8,5; применяют следующие способы – взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод; нейтрализация реагентами (известь, растворы кислот);

б) применяют для обеззараживания промышленных сточных вод с вредными примесями; окислители – газообразный хлор, его диоксид, перекись водорода, кислород, озон и др.;

в) применяют, когда сточные воды содержат легко восстанавливаемые вещества (ртуть, свинец, мышьяк);

3. физико-химический – коагуляция, флотация, адсорбция, полный обмен, выпаривание, дистилляция, кристаллизация и др.;

4. биологический – процесс биологического окисления органических соединений в сточных водах, осуществляется сообществом микроорганизмов, бактерий, простейших, водорослей, грибов, связанных в одном комплексе (активный ил). Основан на способности микроорганизмов использовать органические и неорганические вещества для питания в процессе жизнедеятельности; очистка осуществляется в аэротентах – бетонированной ёмкости, где для лучшего и непрерывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха смесь активного или и сточной воды.