2.4.3. Сточные воды и их образование

Сточными водами называются воды, загрязнённые отходами с промышленного или сельскохозяйственного производства и бытовыми отходами. Обычно сточные воды удаляются с территории населённых мест и промышленных предприятий системами канализации. К сточным водам относят также воды, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков и таяния снега в пределах населённых пунктов и промышленных объектов, иногда называемыеливневымистоками.

По оценкеООН, объём сточных вод, подвергающихся очистке и собирающихся в разныерезервуары на Земле, составляет около 700км³/год.Из них 1/3 настолько грязна, что вторичное их использование невозможно. Дляестественной самоочистки таких вод нужны чистые воды в объёме, в 12–15 раз превышающем объём загрязнённых вод, то есть на это понадобилось бы 12% всех водных запасов мира.

Сточные воды можно подразделить на три основные вида по их происхождению: производственные стоки, сельскохозяйственныеи коммунально-бытовые.

Состав производственных стоковзависит от рода промышленных предприятий, типа оборудования, используемого сырья и реагентов, технологии производства, степени очистки вод и рядадругих причин. Среди них немаловажную роль играют общественно-политические и социальныеусловия, психологическоеотношение производственников к экологическим проблемам. Однако по отраслям промышленности можно проследить ряд характерных особенностей.

Например, производственные стоки нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностисодержат обычноэмульгированные углеводороды,нафтеновыекислоты,меркаптаны (органические сернистые соединения, аналоги спиртов).

В сточных водах химической промышленностиобычны фенолы, спирты, смолы, натрий, кальций, хлориды, сульфаты.

Сточные воды ТЭСразнообразны. На электростанциях, работающих на твёрдом топливе, сбросовые воды из системы гидрозолоудаления, после освобождения от золы и шлака, имеют повышенную концентрациюфторидов,мышьяка, ванадия, часто содержат канцерогенные органические соединения, фенолы. На станциях, работающих на жидком топливе, сточные воды содержат нефтепродукты.

Наибольшую опасность для биосферыпредставляет поступление в реки со сточными водами ртути, так как она аккумулируется вгидробионтахи, в частности, в рыбе в бóльших на 3–4 порядка концентрациях, чем содержится в водной среде.

В числе промышленных стоков, поступающих в реки, следует особо отметитьшахтные водыисбросы,поставляемые предприятиями по обогащениюдобываемыхруд.Вблизи таких фабрик накапливаются отходы, образующиетак называемыехвостохранилища,из которых большоеколичество загрязнителей вымывается атмосферными осадками и поступает в близлежащие реки.

Антропогенныйхарактер имеют многие случаиэвтрофирования водоёмов(повышения биологической продуктивности, зарастания), когда этот процесс не обусловлен следствиями естественного старения озера. Крупным примером является широко известноеэвтрофированиеозераЭри,куда ежегодно сливалось 43,5 млрд. л промышленных сточных вод и 7 млрд. л бытовых. Последнее время принимаются меры по восстановлению нормальной жизни в озере (рис.6).

Рис. 6. Стадии эвтрофирования водоёма

А) увеличение загрязнения; Б) разложение водорослей; В) аэробное разложение, потребление кислорода после отмирания водорослей (вторичное БПК); Г) анаэробное разложение (увеличение вторичного БПК)

Сельскохозяйственные сточные воды формируются в результате внесения минеральных и органических удобрений, а также средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

36–40% вводимого с удобрениями в почвыазотасмывается и попадает в реки, что способствует бурному размножению бактерий и водорослей,создавая угрозу кислородного голодания. В организме человека, пьющего воду, загрязнённую азотом, накапливаются нитраты, которые, превращаясь в нитриты, нарушают дыхательную функцию крови. Доля смыва с полей фосфорных удобрений менее значительна.

Речная сеть принимает в себя такжегромадное количество употребляемых в сельском хозяйствепестицидови является их переносчиком на большие расстояния. В водных экосистемах пестициды накапливаются в жировых тканях рыб, подавляя скорость их роста, нарушая миграции и активность. Происходитбиоконцентрирование ДДТ(инсектицида) из воды и водных осадков планктоном, затем в возрастающих концентрациях по пищевым цепям переносится последовательно червям, рыбам и птицам (рис.7).

Рис. 7. Скорость биоконцентрирования ДДТ по трофическим цепям

Коммунально-бытовые сточные воды.К 1970 г. производстводетергентов(синтетических поверхностно-активных веществ, широко используемых как моющие средства) достигло 3500 тыс. т. В развитых странах ещё в 60-егоды на долюдетергентовуже приходилось 90% от общего количества всех моющих средств, а на долю мыла и мыльных порошков — 10%.Детергенты— сильныетоксиканты,биологическипочти неразложимые.В развитых странах их концентрация в сточных водах достигает 5–15мг/л,так как они плохо поддаются очистке, и в водоёмы попадает 50–60% их первоначального количества. С ростом плотности населения становится совершенно недопустимым сброс коммунально-бытовых сточных вод даже после неполной их очистки.