3.3. Охорона водних ресурсів

Серед природних ресурсів вода займає особливе місце: саме в водному середовищі виникло життя на Землі, вода входить в склад всіх живих організмів і є ресурсом, без якого неможлива господарська діяльність людини; з загальної площі земної кулі (510 млн. км2) 70,8% займають океани та моря. Запаси води на Землі великі - біля 1,4 млрд.км3, однак біля 96% цього об’єму приходиться на солені води Світого океану. Запаси прісної води незначні - біля 35 млн.км3, причому біля 70% її сконцентровано в лідниках, майже 30% світових запасів складають підземні води, з яких доступна тільки невелика доля, частина води знаходиться в грунті, атмосфері, в живих організмах. Води річок, озер, болот складають незначну частину гідросфери - менше 200 тис. км3 (або менше 0,02%).

Споживання води людством постійно зростає. В умовах збільшення об’ємів водопостачання та викиду в водоймища забруднених вод головна небезпека полягає в погіршенні їх якості. В річки та другі водоймища щорічно викидається більше 450 км3 стічних вод, при цьому біля половини з них без попереднього очищення.

Основними джерелами забруднення водоймищ є недостатньо очищенні стічні води промислових та комунальних підприємств, а також тваринних комплексів; змив дощовими та талими водами забруднень з міських територій та полів, забруднення з атмосфери, що поступають з опадами.

Промислове виробництво використовує більше 20% запасів води. Основна кількість її використовується для охолодження при виробці електроенергії та інших технологічних процесах. В останні десятиріччя зріст потреб води в промисловості обумовлений водоємкістю сучасних технологічних процесів та операцій. До найбільш водоємких відносяться хімічна, целюлозно-паперова та металургійна галузі промисловості. Так, наприклад, на 1 т готової продукції використовується для виготовлення синтетичного волокна 2500...5000 м3 води; пластмаси - 500...1000 м3; папера - від 400 до 800 м3; сталі з чавуну - 160...200 м3.

В комунальному господарстві вода йде на задоволення побутових потреб, на роботу підприємств побутового обслуговування, що приблизно складає 15% від використання води в промисловому виробництві. Житель великого міста, наприклад, Москви, Києва, на особисті потреби використовує біля 300...400 л води на добу. В цей же час жителі таких міст як Лондон, Париж потребують біля 160 л води на добу. Як бачимо, затрати води в нашій країні значно більші, ніж в інших країнах.

В промисловому виробництві затрати води відносно невеликі, вони головним чином обумовлені процесами випарювання, що характеризується найбільшою інтенсивністю на теплових та атомних електростанціях, а також на підприємствах чорної металургії.

Стічні води промислових підприємств вмістять самі різноманітні шкідливі речовини. В стічних водах приладобудівних та машинобудівних підприємств вмістяться солі різних металів (міді, нікелю, хрому, кадмію), а в стічних водах гальванічних цехів - ціаніди. Стічні води підприємств хімічної промисловості є найбільш небезпечними, бо вмістять складні органічні речовини. Стічні води міст забруднені продуктами життєдіяльності населення: миючими засобами, барвниками, а також відходами промислових підприємств.

В останні роки в якості забруднювачів розповсюджені синтетичні поверхнево-активні речовини - мило, миючі засоби, емульгатори, які широко використовуються в побуті та технологічних процесах. До особливої групи забруднювачів відносять пестициди - ядохімікати внаслідок змиву та попадання з повітря при розпиленні літаками. Ці речовини смертельні для всіх живих організмів водоймищ.

За фазово-дисперсним станом в воді всі забруднювачі поділяють на розчинні, колоїдні та нерозчинні речовини, а за походженням - на мінеральні, органічні та бактеріальні. До мінеральних відносяться тверді взвісі (пісок, глина, шлаки) та розчини кислот, луг, солей. Органічні забруднювачі в своєму складі вмістять азот, фосфор, вуглець, калій та інші речовини. Вони утворюються в водоймищах внаслідок біологічних процесів як продукт життєдіяльності живих істот, а також надходять з дощовими водами, які змивають добрива з полів. Розповсюдженими органічними забруднювачами є нафта та нафтопродукти. Органічні забруднювачі створюють добре середовище для розвитку бактерій, вірусів, грибків та інших мікроорганізмів, дуже небезпечних для людини.

Особливим видом забруднення є теплове, джерелом якого є викиди теплих вод електростанцій. Особливо небезпечним є радіоактивні речовини, які попадають в водоймища з атмосферними опадами.

В природних умовах здатність води до самоочищення достатньо велика, але не безмежна. Коли забруднення водоймищ досягає критичних значень, вода не тільки втрачає свої цінні біологічні властивості, але й робиться непридатною для побутових і навіть виробничих потреб. Забруднення води призводить до загибелі флори та фауни водоймищ.

В теперішній час хвилювання викликає не стільки збільшення кількості забруднювачів, скільки їх властивості (нерозчіплюючі, важкорозчинні, токсичні). Серед таких забруднювачів необхідно виділити нафту та радіоактивні відходи. З різноманітних джерел в океани планети щорічно поступає до 10 млн. тон нафти та її продуктів із нафти. Нафтова плівка ізолює воду від атмосферного повітря, знижує інтенсивність випарення води та порушує екологічну рівновагу в водневому середовищі.

Наслідки локального забруднення океанських вод в деяких випадках важко передбачити. Так, в Японії відмічаються масові захворювання невідомою раніше хворобою, причиною якої виявилось використання в їжі риби, що була отруєна ртутними інгрідієнтами стічних вод, що накопичувались в затоці Мінамата. «Хвороба Мінамата», як виявилось, передається з покоління в покоління.

Існує комплекс заходів, які забезпечують зниження забруднення водного середовища біосфери, а саме:

1. Створення маловодної або безвідходної технології промислового виробництва з замкнутими зворотними схемами, які вмістять проміжну очистку або охолодження води та утилізацію відходів.

2. Удосконалення технологічних процесів для зниження об’єму відходів з захороненням в земних надрах концентрованих розчинів забруднювачів.

3. Використання різних методів очищення стічних вод, які забруднені промисловими та побутовими відходами.

4. Зниження хімізації сільгоспвиробництва за рахунок розширення області використання та збільшення ефективності біологічних та інших агротехнічних заходів, які забезпечують захист рослин від хвороб та шкідників.

5. Удосконалення конструкцій танкерів, експлуатації річкового та морського флотів, технології морського добування нафти, що забезпечує зниження кількості нафтопродуктів, які попадають в океан; реалізація заходів по очищенню поверхні акваторій морських та річних портів від нафтозабруднювачів.

Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них визначених речовин, а обеззараження - це видалення із стічних вод хворобоутворюючих мікроорганізмів. Для очищення стічних вод використовують очисні споруди. Для очищення міських та виробничих стічних вод використовують механічний, біологічний та фізико-хімічний методи очищення. Універсальним методом видалення органічних речовин є біологічний метод.