Реферат: Екологічний стан водоймищ Причорноморської зони України

--PAGE_BREAK--2.4. Методи очищення води
Охорона води — один із важливих елементів охорони природи. Основна умова охорони води — її раціональне користування. Стічні води необхідно збирати та очищувати. Звичайно, краще з самого початку не забруднювати річки та озера. Але для цього потрібні достатньо потужні очисні споруди, яким в свою чергу необхідна централізована система каналізації.
Найбільш активною формою захисту водних ресурсів від забруднення є безвідходна технологія виробництва. У цей комплекс заходів входять:
— створення та втілення нових процесів отримання продукціі з утворенням найменшої кількості відходів;
— розробка різноманітних типів безстічних технологічних систем та водозворотних циклів на базі засобів очищення стічних вод;
— розробка систем переробки відходів виробництва в другорядні матеріальні ресурси;
— утворення територіально-промислових комплексів, які мають замкнену структуру матеріальних потоків сировини та відходів всередині комплекса.
0На сьогодні досягнуті певні успіхи у галузі створення та втілення безвідходних технологій у деяких галузях промисловісті, але до повного їх втілення важливими напрямами екологізації виробництва треба вважати:
— удосконалення технологічних процесів та розробку нового устаткування з меншим рівнем скидів сумішей та відходів у водні об’єкти;
— обеззаражування токсичних відходів;
— утилізація відходів;
— застосування пасивних методів захисту водних об'єктів.
Пасивні методи захисту водних об'єктів включають комплекс заходів по обмеженню скидів комунально-побутових стоків, стоків промислового та сільськогосподарського виробництва у водні об’єкти, а також утилізацію та захоронення відходів. На сучасному етапі пасивні методи постійно удосконалюються та широко втілюються e технологічні цикли в усіх галузях народного господарства, тому що у зв’язку з широкою індустріалізацією, розвитком сільського господарства, господарством міст утворюються великі маси стічних вод, забруднених різними сумішами. У зв’язку з розвитком енергетики, промисловості, сільського та міського господарства та збільшенням використовування нових синтетичних і токсичних речовин характеристика якості води водних об’єктів по одному показнику в багатьох випадках не обгрунтована, і тому потрібна оцінка якості води груповими або комплексними показниками. До основних методів регулювання якості природних вод відносяться:
— очищення промислових та комунальних стоків;
— меліоративні та протиерозійні заходи;
— зменшення забруднення атмосфери;
— покращення розробки та користування природних ресурсів.
Методи, що застосовуються для очищення виробничих та побутових стічних вод, можна поділити на три групи:
— механічні;
— фізико-хімічні;
— біологічні.
В комплекси очисних споруд входять споруди механічного очищення. В залежності від вимагаємого ступеня очищення вони можуть доповнюватись спорудами фізико-хімічного чи біологічного очищення, а при більш високих вимогах до складу очисних споруд включають споруди глибокого очищення. Перед скидом у водоймища очищені стічні води обеззаражуються, осад, що утворюється на всіх стадіях, чи надлишкова біомаса потрапляє на споруди по обробці осаду. Очищені стічні води повертаються до оборотної системи водозабезпечення промислових підприємств, на сільськогосподарські потреби чи скидаються у водоймища. Опрацьований осад може знищуватись.
Механічне очищення застосовується для виділення зі стічних вод нерозчинних мінеральних та органічних сумішей. Як правило, воно є методом ретельного очищення та призначено для підготовки стічних вод до біологічного та фізико-хімічного очищення. У результаті механічного очищення забезпечується зниження рівня завислих речовин на 90%, а органічних на — 20%.
У склад споруд механічного очищення входять гратки, різного виду уловлювачі, фільтри, відстійники.
Піскоуловлювачі застосовуються для виділення із стічних вод важких мінеральних сумішей (в основному піску). Обезводжений пісок при надійному обеззараженні може бути використан при виробництві дорожних робіт та виготовленні будівельних матеріалів.
Первинні відстійники застосовуються для виділення із стічних вод завислих речовин, які під дією гравітаційних сил осідають на дно відстійника або вспливають на його поверхню.
Для очищення стічних вод, що містять нафту та нафтопродукти при концентраціях більше 100 мг/л, застосовують нафтоуловлювачі. Ці споруди являють собою прямокутні резервуари, в яких відбувається розділення нафти і води за рахунок різниці їх густини. Нафта і нафтопродукти підіймаються на поверхню, збираються та видаляються із нафтоуловлювача на утилізацію.
При фізико-хімічному очищенні використовуються наступні методи:
— сорбція — здатність деяких речовин поглинати або концентрувати на своїй поверхні забруднюючі речовини;
— екстракція — введення у стічні води речовин, здатних розчиняти забуднюючі речовини;
— електрохімічний метод, який полягає в електрохімічному окисленні забруднюючої речовини на аноді при електролізі стічних вод.
Біологічне очищення — це метод обробки побутових та виробничих стічних вод, який широко застосовується на практиці. У його основі лежить процес біологічного окислення органічних сполук, що містяться у стічних водах. Біологічне окислення відбувається завдяки мікроорганізмам, що включають безліч різноманітних бактерій, найпростіших, а також ряд більш високоорганізованих організмів — водоростей, грибків і т. і., зв’язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами.
Як правило, в біологічному очищенні використовується так званий активний мул. В спеціальних басейнах на органічних речовинах, які залишились у воді, що пройшла відстійники, розмножуються бактерії та інші мікроорганізми. За декілька годин ці мікроорганізми перетворюють органічні сполуки в мул, здатний осісти. В одному метрі кубічному води міститься приблизно 100 млн мікроорганізмів. Відбувається интенсивний процес розкладу, подібний до того, який відбувається при самоочищенні в природних водоймищах.
Цінність осадового мулу як добрива буває різною. Якщо в каналізацію потрапляють відходи металлургійних підприємств, то осад може містити важкі метали в кількостях, які не дозволяють використовувати його на добриво.
Там, де залишки забруднень в стічних водах, що пройшли очисні споруди, дуже небезпечні для природи та людини, а процеси самоочищення в водоймищах, куди ці води скидають, не можуть впоратися з забрудненнями, треба застосовувати ще один метод очищення.
Цей метод — хімічне очищення — має за мету насамперед вилучити з води розчинні сполуки фосфору, стимулюючи розмноження водоростей. Таке очищення особливо важке, якщо очищенні води повинні скидатись до озера. До води додають особливі хімікати, які визивають випадання всіх розчинних речовин, у тому числі фосфатів, в осад. У воді утворюються пластівці, що опускаються на дно і на своєму шляху захоплюють з собою різну завись, яка ще залишилась.Фільтрація вод, що пройшли біологічне очищення, через тонкий фільтр, наприклад, шар піску, також допомагає знизити кількість органічних та неорганічних забруднень, які залишились у воді.
Нейтралізація застосовується для обробки виробничих стічних вод багатьох галузей промисловості, що містять луги та кислоти. Нейтралізація стічних вод відбувається з метою запобігання корозії матеріалів водовідвідних мереж і очисних споруд, порушення біохімічних процесів у біологічних окисниках і водоймищах.

3. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН
ДЕЯКИХ РЕГІОНІВ ПРИЧОРНОМОР`Я
3.1. Сучасний стан Чорноморського регіону
З усіх морів світу Чорне найбільш віддалене від океану, а територія його водозбірного басейну багаторазово перевищує площу власної акваторії. Географічні особливості Чорноморського регіону обумовлюють значний вплив водозбірного басейну на екосистему моря. Свідченням цього стало перевищення рівнів забруднення Чорного моря над його здатністю до самоочищення.
Деградаційні процеси у природному середовищі, втрата морських природних ресурсів, загроза здоров'ю та добробуту людей — усе це стримує подальший економічний розвиток Чорноморського регіону і вимагає докорінної зміни екологічної політики.
Унікальність екосистеми Чорного моря полягає у значній величині його водозбірного басейну по відношенню до величини власне моря.
Основна причина деградації моря — забруднення. Проблема полягає в тому, що забруднення мають, в основному, неприморське походження. Переважаючими за обсягом джерелами забруднення моря є річкові стоки. Іншим джерелами забруднення є атмосферні опади, а також забруднення, що надходять від берегової діяльності та морського транспорту. В той же час, Дунай, одна з річок, що впадає до Чорного моря, збирає свої води із значної території країн Західної, Центральної та Південної Європи.
98% території України належить до басейну Чорного моря. Через ріки Дніпро, Дністер, Південний Буг, Дунай, Дон в море потрапляє чотири п'ятих обсягу забруднень, що надходять з поверхневим стоком з української частини Чорноморського водозбірного басейну. П'ята частина забруднень надходить від узбережних джерел. За період з 1992 по 1996 рр. обсяг скиду зворотних вод з території України зменшився на 23%, в основному, внаслідок скорочення використання води у сільському господарстві (на 35%) та промисловості (на 25%). Обсяги скиду забрудників через водні джерела скоротилися на 19%. У 1996 р. в Чорне і Азовське моря було скинуто 1090 млн.куб.м зворотних вод, з яких 5% — без очистки, а очищених до встановлених нормативів — 25%. З цими водами до морів потрапило 336,7 тис. т забруднюючих речовин (органічні речовини — 8,5 тис.т, азот — 2,9 тис.т, фосфор – 215 т, нафтопродукти — біт).
Надходження до морів органічних речовин призводить до втрати кисню у придонному шарі води та масової загибелі бентосу. Відбувається незворотна деградація морських біоценозів, таких як філофорне поле Зернова, де обсяг біомаси за останні два десятиріччя зменшився в десятки разів. За той же період використання рибних ресурсів та інших морепродуктів зменшилося в п'ять разів.
Окремо слід зупинитися на радіаційному забрудненні Чорного моря, у водозбірному басейні якого знаходиться Чорнобиль. Після припинення випробувань атомної зброї в атмосфері радіаційне забруднення поверхневого шару морської води було за концентрацією цезію-137 на рівні 17 Бк на куб.м води. Влітку 1986 р., в основному внаслідок атмосферного переносу забруднень від викидів Чорнобильської АЕС, цей показник сягнув 180 Бк на куб. м, а через рік знизився до 55 Бк на куб. м. Лише в 1995 р. радіаційне забруднення морської води знизилося до передчорнобильського рівня. Слід відзначити, що в зоні дніпровського стоку не спостерігається підвищення цих показників. Водночас у донних осадах Дніпро-Бузького лиману концентрація цезію-137 в 1986 р. підвищилася до 15-33 Бк на куб. м, але в 1995 р. знизилися до 1-7 Бк на куб. м.
В останні роки у Чорному морі актуальною стала загроза попадання в морські води бойових отруйних речовин (іприт, люізит) внаслідок руйнування оболонок контейнерів, в яких вони були захоронені на морському дні біля Севастополя під час другої світової війни.
Дослідження останніх років виявили так звані “гарячі плями”, де забруднення морів найбільше. Це узбережні акваторії біля міст Одеса, Севастополь, Маріуполь, Миколаїв, Балаклава, Саки, Керч, Євпаторія, Гурзуф, Симеїз, Бердянськ, Красноперекопськ, Скадовськ. Певні кроки для зміни ситуації на краще можна зробити навіть в умовах економічної скрути. Нові потужності каналізаційних систем, збудованих в Іллічівську, Бердянську та інших містах, забезпечили зменшення забруднення морського довкілля біля міст.
Останнім часом в Україні спостерігається скорочення скидів забруднених вод. Послаблюється негативний вплив на чистоту морської води відходів грунтів від поглиблення фарватеру в морських портах та судноплавних каналах. Хоча обсяги цих відходів за останні роки у Чорному морі скоротилися втричі, вони залишаються чи не найвагомішим чинником руйнування донних біоценозів.
Сірководень наповнює глибини Чорного моря і вбиває все живе. Якщо цей газ випустити на поверхню, він покриє усю земну кулю восьмиметровим шаром. В останні десятиріччя газ неухильно наближається до поверхні моря зі швидкістю 1-2 метри на рік.
Рибні запаси моря різко зменшилися. Зникли камбала, барабуля, білуга. Популяція дельфінів зменшилася у 10 разів. Завезений на днищах кораблів хижий паразит гребневик з'їдає планктон, товщина шару якого на поверхні моря 20-30 см. Таким чином вже знищено планктон на площі сотні тисяч гектарів. Немає планктону — немає риби. Риболовецькі кораблі України тепер йдуть на промисел в океани до берегів Африки і ловлять там рибу для заморських їдців, тому що немає економічного сенсу транспортувати її в Україну. Більшість плавучих засобів застаріла, зробилася непридатною, і рибна промисловість деградує.
Скиди з полів Криму та Приазов'я несуть сотні тон хімічних речовин. 80 кг риби добували з кожного гектару моря, у тому числі і рибу цінних порід. Зараз замість 160 тис. тон червоної риби добувається (разом із бракон'єрами) 7 тис. тон.
Влітку 1973 р. в межиріччі Дунаю і Дністра на площі біля 3,5 тис. кв. км було зафіксовано масову загибель (через відсутність кисню) донних морських тварин. Причиною цього явища стало перенасичення моря мінеральними сполуками азоту та фосфору. Стікання мінеральних добрив в море з річковими водами зросло на порядок. Дунай щорічно приносить в море 60 тис. тон фосфору і 340 тис. тон азоту. В морі утворилося ідеальне живильне середовище для розвитку одноклітинних водоростей. Воно “заквітло”. Залежно від виду водоростей, що розмножуються, колір води змінюється на червоний, зелений або інший. Спалахи чисельності, як правило, закінчуються загибеллю водних рослин з наступним зникненням кисню, що витрачається на їх розклад.Загальні біологічні втрати за останнє двадцятиріччя тільки на північно-західному шельфі Чорного моря оцінюються в 60 млн. тон, в тому числі 5 млн. тон риби.
Господарська діяльність людини змінила природну рівновагу. В нових умовах переважний розвиток отримали дрібні види рослин і тварин з нетривалим періодом життя. Посилився процес внесення нових видів, що потрапляють до нас з баластними водами і навіть витісняють корінні види. Це, наприклад, мешканець атлантичного узбережжя Америки гребневик мнеміопсіс — родич медуз, який попав у Чорне море в 1987 р. і завдав істотних збитків нашим рибним запасам.
Посилився негативний вплив людини на узбережну зону моря, яка продукує найбільше біорізноманіття. Скидання неочищених промислово-комунальних вод, будівництво гідротехнічних споруд, видобування нафти і газу також не сприяють нормалізації природних процесів. За оцінками міжнародних експертів, економічні втрати від забруднення, скорочення рибного промислу та туризму в басейні Чорного моря складають 500 млн. доларів США щорічно.
Катастрофічний стан довкілля Чорного моря є наслідком високого рівня антропогенного впливу на морське довкілля протягом останніх тридцяти років.
Визначено наступні пріоритетні екологічні проблеми, на вирішення яких спрямовані зусилля України:
1. Високий рівень забруднення, який призводить до негативних змін морської екосистеми Чорного моря.
2. Загроза незворотних втрат біорізноманіття, генофонду та біологічних ресурсів Чорного та Азовського морів.
3. Загроза значних незворотних втрат рекреаційних ресурсів Чорного моря і, як наслідок, значних соціальних та економічних втрат від погіршення здоров'я жителів України.
Моря, як і люди, плачуть гіркосолоними сльозами. Відчуваючи наближення хвороби, вони нервують — бушують штормами. Проте, людина знову і знову насичує моря отрутою відходів своєї життєдіяльності. Оспівуючи природу, люди повільно, але неминуче знищують її.
Внутрішньо-континентальне положення Чорного моря та його відокремленість від Світового океану вимагає від країн Чорноморського басейну особливо суворих заходів щодо зменшення забруднення моря та відповідно високої частки витрат на його збереження.
Чорне море оточене шістьма країнами, які живуть за старою приказкою: “У семи няньок — дитя без ока”. Головний забруднювач моря — Дунай. Його води несуть в море відходи людської життєдіяльності майже з усіх країн Європи. Через свої водотоки і, головним чином, через Дніпро, скидають до моря забруднені води Росія, Білорусь та Україна.
Тільки скоординована діяльність 17 країн басейну Чорного моря може призвести до зменшення забруднення. Ця ідея є відправною у формулюванні концепції “Чорноморського басейнового проекту”. Новий проект дозволить скоординувати теперішню діяльність в межах Чорноморської, Дунайської та Дніпровської програм і розвинути її на Дністер, Буг, Дон, Кубань, річки Кавказу, Анатолії, Балкан. Поєднання зусиль держав та міжнародних організацій, насамперед, Глобального екологічного фонду, дозволить отримати синергійний ефект. Зараз є загальне позитивне розуміння необхідності такого проекту як серед урядів приморських країн, так і серед експертів країн Дунайської програми, Світового банку. Чорноморською та Дунайською програмами створено робочу групу, яка готує відповідні пропозиції для подальших кроків.
    продолжение
--PAGE_BREAK--