Л - 7

Забруднення гідросфери

Забруднення водних ресурсів – це зміна їх фізичних, біологічних та хімічних властивостей, яке може стати причиною шкідливого впливу на людину та природу, а також обмежити можливості використання води. Процеси забруднення води обумовлені багатьма причинами як природними так і техногенними.

Види забруднювачів водних ресурсів представлені на рисунку 1.

Для потреб населення та народного господарства вода забирається з :

1. Поверхневих водних об’єктів

2. Морських

3. Підземних джерел.

Більше 60% забирається використовується з р. Дніпро, з річок:

• Сіверський Донець – 13,3%;

• Південний Буг – 5,3%;

• Дунай – 6,1%;

• Дністер – 5,1;

• Інгулець – 2,7%.

За загальної кількості забраної води використано 78,7% – інше втрати.

Найбільші споживачі – це:

Промисловість Чорна металургія Енергетика	44,5%; 5,6%; 31,4%
Сільське господарство	– 33,6%;
Життєво-комунальне господарство	– 20,9%.

Забруднені зворотні води скидають:

Промисловість із них без очищення	70,2% 51,7%
Житлово-комунальне господарство із них без очищення	44% 13,8%
Сільське господарство із них без очищення	15,8% 3,9%

Найбільша кількість забруднюючих речовин скинуто об’єктами (за областями із загального їх складу по Україні):

Донецької	– 33,3%
Луганської	– 12,6%
Дніпропетровської	– 7,9%
Запорізької	– 4,3%
Автономної Республіки Крим	– 22%

Найбільша кількість забруднюючих речовин попадає у басейни:

р. Дніпро	– 21%
р. Сіверський Донець	– 16%
безпосередньо в Чорне Море	– 4%

Забруднюючі речовини стічних вод підприємств це: оксиди, гідроксиди, солі важких металів, ціаніди, сірчані сполуки, мінеральні кислоти, луги, сірководень, миш’як, смольні речовини, фенол, органічні кислоти, альдегіди, спирти, фарби…

Дуже впливає термічне забруднення водних ресурсів – це скид нагрітої води, що використовується для охолодження агрегатів промислових виробництв, атомних та теплових електростанцій. Тепло стимулює ріст водоростей, внаслідок чого виникає цвітіння евтрофіювання водойм.

Забруднення природних вод відбувається також нафтою та нафтопродуктами (нафтопереробна промисловість, нафтопромисли, пункти, бази, річковий та морський флот…)

Видобуток нафти пов’язаний з вилученням великих об’ємів пластових вод, які характеризуються високою мінералізацією та середнім вмістом нафти приблизно 3 г/м. В стічних водах нафтопереробних підприємств вміст нафти 0,1-0,3 мг/л.

Забруднення нафтою призводить:

1. Так як ці забруднення отруйні:

При концентрації нафтових забруднень:

• більше 0,05 мг/л змінюються смакові якості води, риба має неприємний присмак нафти, що не усувається;

• більше 0,5 мг/л риба взагалі гине;

• більше 1,2 мг/л гине планктон і бентос.

2. Розтікання нафти по поверхні водойм. Одна тонна нафти утворює пляму площею 12 км², що порушує газо- та вологообмін океанів, атмосфери, погіршує надходження у воду кисню, погіршує біохімічний режим водойм, знижує випаровування з поверхні.

Одним з найнебезпечніших джерел забруднення природних вод шкідливих для здоров’я людини та живих організмів є радіоактивні відходи (стронцій-190, цезій-137…). Радіоактивні відходи є у стічних водах гірничовидобувної промисловості, в стоках виробництв, що використовують радіоактивні елементи, у стічних водах атомних реакторів, деяких медичних та науково-дослідних установ. Скид їх у природні водойми категорично заборонений.

Розрізнять 2 види використання водних ресурсів:

1. Водокористування;

2. Водоспоживання.

При водокористуванні вода вилучається з водойм (річок, озер) та не втрачається, а лише використовується для виконання певних функцій.

При водоспоживанні вода забирається з водних ресурсів, причому частина її втрачається (випаровується і т. п.), частина витрачається промисловістю та сільським господарством на виробництво продукції.

Витрати води на одиницю продукції залежать від продуктивності виробництва, технологічної схеми і складає:

Питоме водоспоживання в деяких продукціях підприємств (тонн води на 1 тонну продукції).

Вид продукції	Витрати води, т.
Чавун	160…200
Нікель	400
Мідь	500
Нафта-сирець при переробці	30…40
Азотні добрива	600
Папір	400…800

Критеріями раціонального використання води в промисловості служать коефіцієнти обігу (К_об) та коефіцієнт використання води (К_вик).

;

де Q_об, Q_заб – кількість води, що знаходиться в обігу та що збирається з джерела.

;

де Q^*₃ – кількість води, що збирається з джерела водопостачання без врахування води, що надходить у систему водопостачання разом із сировиною.

Q_{ст. вод} – кількість стічних вод промислового підприємства.

Стічні води, що відводяться з території промислового підприємства за своїм складом ділять на 3 види:

1. Виробничі (Q_вир) – що використовуються безпосередньо в технологічному процесі або що утворюються при видобутку корисних копалин.

2. Побутові (Q_поб) – від санітарних вузлів виробничих корпусів, душових установок, що знаходяться на території підприємства.

3. Атмосферні (Q_атм) – дощові та від талого снігу.

Забруднені виробничі стічні води в залежності від домішок ділять на групи:

1. Забруднені в основному мінеральними домішками (металургія, машинобудування, рудо- та вугледобувна промисловість, заводи по виготовленню добрив мінеральних кислот, будматеріалів).

2. Забруднені в основному органічними та мінеральними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, нафтохімічної текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості, заводи по виробництву консервів, цукру, вітамінів, паперу…).

3. Забруднені в основному органічними домішками (підприємства м’ясної, рибної, молочної, харчової, паперово-целюлозної, хімічної промисловості, заводи по виготовленню пластмаси, каучуку…).

Промислові стічні води за концентрацією забруднюючих речовин ділять на 4 групи:

1. 1…500 мг/л;

2. 500…5000 мг/л;

3. 5000…30000 мг/л;

4. більше 30000 мг/л.

За ступенем агресивності:

• слабоагресивні (слабокислотні, РН=6,0…6,5 та слаболужні з РН=8…9);

• сильноагресивні (сильнокислі з РН менше 6 та сильнолужні з РН більше 9);

• неагресивні (РН=6,5…8).

Незабруднені промислові води поступають від холодильних, компресорних та теплообмінних апаратів, а також утворюються при охолодженні основного виробничого обладнання та продуктів виробництва.

Існують як норми водозабирання на 1 т продукції, так і норми водовідведення.

Так при видобутку 1 т. утворюється м³ стічних вод:

1 т. вугілля в шахтах	0,3
Виплавці 1 т. сталі	0,1
1 т. добрив	3,9
1 т. паперу	37
1 т. цементу	0,1
1 т. хліба	3
1 т. автомобіля	15,5
1 т. сахара-рафінада	1,2
Одного автобуса	80
Одного магістрального тепловоза	710
Виробці 1 МВТ•год електроенергії на ТЕС та АЕС	5 (в середньому)

Кількість стічних вод від крупних промислових підприємств може досягати 200-400 тис. м³ на добу, що відповідає кількості стічних вод від міст з населенням 1…2 млн. чол.

Розрахункові витрати виробничих стічних вод:

Q_доб=N∙M [м³/добу]

де N – норма відтворення на одиницю продукції або перероблюючої сировини з урахуванням водообігу м³;

M– кількість продукції або перероблюючої сировини з урахуванням водообігу м³ при максимальному виробленні відповідно на добу;

Якщо комбінат включає в себе ряд виробництв, що випускають різну продукцію, то:

∑Q_сум =N₁M₁ + N₂M₂ +…+ N_nM_n ;

де N₁…N_n - норма водовідведення на одиницю продукції на окремих виробництвах.

M₁…M_n - кількість продукції на окремих виробництвах за добу.

Крім того розраховують кількість побутових стічних вод та атмосферних.

∑Q = Q_вир + Q_поб+ Q_атм.

Рис. 1. Види забруднювачів водних ресурсів.

4