2 - ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

1.

Тема
ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ВОДНОЙ СРЕДЫ И МЕТОДЫ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
1

2.

Вопрос 1
Основные направления
использования водных ресурсов в
мире и РБ.
2

3.

Виды вод гидросферы
Название
Объём,
млн. км3
Количество по
отношению к
общему объёму
гидросферы, %
Морские воды
Морская
1370
94
Подземные (за исключением почвенной)
воды
Грунтовая
61,4
4
Лёд и снег (Арктика, Антарктика,
Гренландия, горные ледниковые области)
Лёд
24,0
2
Поверхностные воды суши: озёра,
водохранилища, реки, болота, почвенные
воды
Пресная
0,5
0,4
Атмосферные воды
Атмосферная
0,015
0,01
Воды, содержащиеся в живых организмах Биологическая
0,00005
0,0003
3

4.

«ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ»
- это все запасы воды,
пригодные для хозяйственного
использования.
Но они неравномерны
- в размещении
- в использовании.
4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

НАПРАВЛЕНИЯ использования воды на различные
хозяйственные цели в РБ
(в сравнении с Мировым и Европейским потреблением)
В Беларуси доля потребления воды:
1. на ЖКХ - 39%
(в Европе – 21%, в мире - 12%)
2.на с.-х. нужды - 36%
(в Европе - 25%, в мире - 69%)
3.на нужды промышленности - 25%
(в Европе - 54%,в мире - 19%)
13

14.

Объем добычи воды из природных источников:
в РБ
• в Минской области (около 32%
совокупного изъятия) – наибольший
• В Брестской области – около 18%
• В Гомельской – около 13%
14

15.

Использование воды по областям и г. Минску
• в г. Минске, Гомельской , Гродненской
и Могилевской областях основная часть
воды используется на хозяйственнопитьевые нужды,
• в Брестской и Минской областях – на
нужды рыбоводства,
• в Витебской – на нужды
промышленности.
15

16.

Вопрос 2
Источники загрязнения водоемов и их
оценка
16

17.

Источники загрязнения
водных объектов различают:
(по происхождению)
АНТРОПОГЕННЫЕ
ПРИРОДНЫЕ
17

18.

Источники загрязнения
водных объектов различают:
(по виду загрязнения)
ХИМИЧЕСКИЕ
ФИЗИЧЕСКИЕ
(тепловые и
радиационные).
БИОЛОГИЧЕСКИЕ
18

19.

Источники загрязнения
водных объектов различают:
(по локализации)
Точечные
Площадочные
площадь контакта которых
с водным объектом
существенно меньше
площади загрязненной зоны
этого объекта
влияние которых
проявляется
рассредоточение по
площади водного объекта
Линейные
площадь контакта которых
с водным объектом
представляет собой линию
19

20.

20

21.

Как результат:
- Нарушение газообмена
- Гибель водных организмов
- Зарастание водоемов
- Неприятных вкус и запах воды
- Болезни человека
21

22.

Вопрос 3:
Сточные воды и их характеристика
22

23.

В результате хозяйственной
деятельности человека водные
объекты:
Истощаются
Загрязняются
Засоряются
23

24.

1. ИСТОЩЕНИЕ
- это уменьшение стока
поверхностных вод ниже минимально
допустимого уровня и (или)
сокращение запасов подземных вод.
Главная причина:
• безвозвратное водопотребление,
• проведение мелиоративных работ,
• строительство подземных водозаборов и т.д.
24

25.

2. ЗАСОРЕНИЕ
- это поступление и накопление
в водные объекты трудно разлагаемых
предметов
Пример:
• строительный мусор,
• древесина,
• зола и др.
25

26.

3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ
- это изменение физикохимического состава воды вследствие
поступления в водный объект
загрязняющих веществ,
микроорганизмов, тепла.
Это нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы, нитраты,
хлориды, сульфаты.
В результате загрязнения качество воды ухудшается.
26

27.

СТОЧНЫЕ ВОДЫ
– воды, которые в результате
использования приобрели различные
примеси, и воды атмосферных
осадков, стекающие с территории
населенных мест.
27

28.

Основные категории сточных вод:
(в зависимости от происхождения,
вида и состава)
Хозяйственно-бытовые
(от туалетных комнат, бань, прачечных, столовых,
больниц и других социальных учреждений).
Производственные
(от предприятий, использующих воду в технологических
процессах для производства, мойки и охлаждения
продукции.)
Поверхностные(атмосферные)
(талые и дождевые воды, стекающие с застроенных
территорий и автомагистралей)
28

29.

Примеси, входящие в состав
сточных вод:
МЕХАНИЧЕСКИЕ
(предметы, песок, глина, гравий, шлак, зола).
ХИМИЧЕСКИЕ
(нефть и нефтепродукты, синтетические ПАВ,
пестициды, тяжелые металлы, соли, щелочи)
БИОЛОГИЧЕСКИЕ
(водоросли, бактерии, вирусы, гельминты,
остатки растений, выделения людей, животных.
ФИЗИЧЕСКИЕ
(радиоактивные вещества, тепло и др.)
29

30.

Вопрос 3
Основные методы очистки
сточных вод
30

31.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
- комплекс мероприятий по удалению
загрязнений, содержащихся в бытовых и
промышленных сточных водах перед
выпуском их в водоёмы
31

32.

32

33.

3 ЭТАПА
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД:
1. Механический – для отделения твердых и
взвешенных веществ.
2. Биологический – для очистки от
органического загрязнения, азота и фосфора.
3. Физико-химический - для доочистки от
растворённых примесей, а в некоторых
случаях и от взвешенных веществ.
После этих трех этапов:
- Вода сбрасывается в природные водоемы
- Вода поступает на дополнительную очистку
33

34.

МЕХАНИЧЕСКИЙ ЭТАП
-
-
Сооружения для механической очистки
сточных вод:
Решетки - для задержания крупных загрязнений
органического и минерального происхождения
Сита - для более полного выделения
грубодисперсных примесей
Песколовки – для осаждение мелких частиц
(песок, шлак, битое стекло и т. п.) под действием
силы тяжести
Отстойники - для осаждения взвешенной
органики.
Фильтры
34

35.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
Используют специальный биоценоз
(бактерии, простейшие), который называется
активным илом или биопленкой.
Используют два типа сооружений:
1. биологические пруды, поля фильтрации, поля
орошения - условия, близким к естественным.
2. биофильтры, аэротенки – в искусственных условиях.
35

36.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
Процесс биологической очистки
включает два этапа:
1. контакт активного ила с загрязнённой
водой определённое время,
2. отстаивание - процесс гравитационного
разделения активного ила и очищенной
воды
36

37.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ЭТАП
Основан на процессах:
1. КОАГУЛЯЦИЯ – за счет укрупнения дисперсных частиц с
помощью солей алюминия и железа (образуются хлопья).
2. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ – за счет снижения температуры
раствора или удаление части растворителя.
3. ФЛОТАЦИЯ – за счет слипания частиц с пузырьками
воздуха (образуется пена).
4. ИОННЫЙ ОБМЕН – за счет обмена ионов специального
вещества на ионы вредного.
5. ПЕРЕГОНКА – за счет образование пара с вредными
веществами.
6. ОБРАТНЫЙ ОСМОС И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ – за
счет пропускание воды через полупроницаемые мембраны
под давлением.
37

38.

Вопрос 4.
Дополнительные методы
очистки питьевой воды
38

39.

Следует отличать понятия:
1. БОРЬБА С ЗАГРЯНЕНИЕМ ВОДЫ восстановление качества воды, которые утрачены ею
при использовании потребителем
2. ОЧИСТКА ВОДЫ - процесс подготовки воды для
потребителя в быту или на предприятии путем
удаления:
- микроорганизмов – обеспечиваем безопасность.
- постороннего привкуса, запаха, мути и примесей –
обеспечиваем вкусовые качества.
но объединяет их стремление к качеству воды.
39

40.

Все методы очистки можно разделить:
1. механические (включая отстаивание),
2. физические (обеззараживание
ультрафиолетом, кипячение, обратный осмос и
т.д.),
3. химические (хлорирование, фторирование,
озонирование и др.),
4. биологические (предполагают применение
микроорганизмов)
5. физико-химические (электролиз,
ионизация серебром и пр.).
Все они применяются в той или иной степени в системах
40
очистки воды и воздействуют на различные виды загрязнений.

41.

механические частицы
удаляются с помощью
- отстаивания воды,
- коагуляции (осаждения частиц с
помощью химических средств)
- фильтрация.
41

42.

Избыток железа ,
ликвидируется в результате
- аэрации (окисление),
- обработки активными окислителями —
озоном, фтором и др.,
- фильтрованием.
42

43.

Микробиологические примеси
(вирусы, бактерии, др. микроорганизмы)
устраняются под воздействием
- Хлора
- УФ-облучения
- Озона
43

44.

44

45.

В случае повышенной кислотности
Используется
- гранулированный карбонат кальция
- полуобожженный доломит, содержащий
магний.
45

46.

При повышенной жесткости
(из-за высокого содержания солей кальция и магния)
Ликвидируется с помощью:
- кипячения,
- катионирования (поглощение ионов кальция
и магния с помощью специального
вещества),
- электродиализа (воздействие электрическим
током)
- обратного осмоса.
46

47.

47

48.

48

49.

Вопрос 6:
Оценка состояния и нормирование
качества воды
49

50.

КАЧЕСТВО ВОДЫ
- это характеристика ее состава и свойств,
определяющая ее пригодность для конкретных
видов водопользования.
Показатели качества воды
- это признаки, по которым производится оценка
качества воды.
50

51.

БЕЗОПАСНАЯ ВОДА
- все показатели в норме.
ПОЛНОЦЕННАЯ ВОДА
- питьевая вода, в составе которой
сбалансирован макро- и микроэлементный состав
(фтор, железо, марганец, кальций, магний и др.).
51

52.

Требования к качеству воды определены
САНИТАРНЫМИ ПРАВИЛАМИ И НОРМАМИ
(СанПиН).
В Беларуси используются нормативы ПДК
- более 400 вредных веществ в водоемах питьевого
и культурно-бытового назначения,
- более 100 вредных веществ в водоемах
рыбохозяйственного назначения.
52

53.

53

54.

Нормирование качества вод
- это установление пределов
изменения состава и свойств вод,
не оказывающих неблагоприятного
воздействия на организм человека
при различных вариантах
водопользования и водопотребления
54

55.

Нормирование основывается на гигиенических
нормативах безопасности воды
Группы показателей:
1. Токсикологические показатели (состав и
концентрация химических веществ).
2. Микробиологические показатели (число
микроорганизмов и число бактерий группы кишечных
палочек в единице объема).
3. Органолептические показатели (воспринимаемые
органами чувств свойства: температура,
прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость).
4. Показатели радиационной безопасности.
55

56.

Оценка качества поверхностных вод
проводится с помощью:
- расчета ИЗВ.
- методов биоиндикации.
56

57.

ИНДЕКС ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД (ИЗВ)
- показатель для комплексной оценки качества
поверхностных вод суши.
57

58.

Измерение ИЗВ осуществляют в несколько этапов:
1. Определяют концентрацию конкретного загрязняющего
вещества Сi.
2. Делят полученное значение на ПДК этого компонента
(описано в нормативных документах).
3. Получают сумму таких делений по каждому
загрязнителю от i=1 до n (количество определяемых
веществ всегда строго ограничено, в данном случае
составляет 6).
4. Затем делят на 6, т.е. общее количество загрязнителей (n
58
= 6).

59.

I
–очень чистая вода (ИЗВ =0,3)
II
–чистая вода (ИЗВ =0,3-1,0)
III –умеренно загрязненная вода
(ИЗВ =1,0-2,5)
IV –загрязненная вода (ИЗВ =2,5- 4,0)
V
–грязная вода (ИЗВ =4,0-6,0)
VI –очень грязная вода (ИЗВ =6,0-10,0)
VII –чрезвычайно грязная вода (ИЗВ более 10,0)
59

60.

Оценить качество воды можно путем:
1. Биологической индикации – способ оценки качества
воды по наличию в ней определенных видов живых
организмов.
2. Биологического тестирования – способ оценки
качества речных и озерных вод по ответным реакциям
водных организмов.
Индикаторные организмы и Тест-объекты:
- растения,
- животные,
- м/о.
60

61.

Определение ПДС вредных веществ водных
источников
ПДС
(предельно допустимый сброс веществ в водный объект)
- это масса веществ в сточных водах,
максимально допустимая к отведению в
данном пункте водного объекта в единицу
времени с целью обеспечения норм
качества воды в контрольном пункте.
61

62.

62

63.

При несоответствии Срасч с ПДК требуется:
1. Улучшить степень очистки.
2. Уменьшить объем сбрасываемых сточных вод.
3. Совершенствовать устройства накопления и сброса.
4. Проводить разбавление стоков чистой водой (более чем
10-ти кратное, большой расход воды).
63

64.

Вопрос 5
Основные направления охраны
водных ресурсов
64

65.

Основные направления охраны
водных ресурсов в РБ:
правовые
экономические
организационные
технические
65

66.

Правовое регулирование
осуществляется в РБ в соответствии:
- с Водным кодексом республики,
- с законом РБ «Об охране окружающей среды»,
- с рядом технических нормативных правовых актов.
Задачи Водного кодекса - регулирование отношений в
сфере:
- использования водных ресурсов,
- рационального водопотребления и охраны вод,
- сохранения и улучшения состояния водных
экосистем.
66

67.

К экономическому регулированию
относятся:
- планирование и финансирование мероприятий по
рациональному использованию и охране вод;
- установление нормативов платы за
водопользование и водопотребление;
- установление нормативов платы за сбросы
загрязняющих веществ в водные объекты;
- предоставление налоговых, кредитных и иных
льгот при внедрении мероприятий по охране вод;
- возмещение ущерба, причиненного водным
объектам и здоровью людей.
67

68.

К организационному регулированию
можно отнести:
- нормирование в области использования и охраны
вод
- применение системы государственного учета
водных ресурсов
- проведение мониторинга
- осуществление контроля
68

69.

Техническое регулирование
(избежать истощения и улучшить качества вод).
- Организация водоохранных зон (где запрещается
распахивать, рубить лес, размещать фермы и т.п.)
- Применение лесных насаждений вокруг водоемов
и водотоков (для защиты от действий ветров,
уменьшения потерь воды на испарение)
- Очистка сточных вод
- Увеличение оборотного и повторного
водоснабжения.
69

70.

Вопрос 6
Роль оборотно-повторного
водоснабжения
70

71.

Система оборотного
водоснабжения
– система водоснабжения с
многократным использованием воды
на одни и те же цели
и (или) с промежуточным
охлаждением и (или) очисткой
Используют в промышленности
- Для охлаждения
- Для промывки тары, труб
71

72.

72

73.

Системы оборотного водоснабжения
используются на многих промышленных
предприятиях различных отраслей:
- Металлургическое производство - для охлаждения
сталелитейных печей, газоочистного и другого
оборудования.
- Энергетика - для турбин, генераторов,
конденсаторов тепловых и атомных электростанций, а
также расходуется на пополнение объема воды
основного цикла.
- Пищевая промышленность - для систем
хладоснабжения, в бутылкомоечных машинах, для
промывки трубопроводов.
- Машиностроение - при гальванизации деталей и
73
др.

74.

К преимуществам оборотного водоснабжения
можно отнести:
1. снижение объемов водопотребления (до 80%)
2. уменьшение затрат на оплату ресурсов
3. снижение последствия для экологии
4. уменьшение суммы штрафов за негативное воздействие на
окружающую среду
5. увеличение срока службы оборудования
6. не требуется установка дорогостоящего насосного
оборудования, дополнительной очистки воды как при
использовании забороной воды
74

75.

Система повторно-последовательного
водоснабжения
– система водоснабжения с повторным
(последовательным) использованием воды
в нескольких производственных процессах
с (без) дополнительной очистки и (или)
обработки
Пример,
вода для ополаскивания тары молочных продуктов
используется повторно:
- для мойки полов,
- для наружного обмыва автомашин,
- для полива территории и т.д.
75

76.

76

77.

Общее:
обработка (очистка, охлаждение) воды при
необходимости
Отличие:
технологические (производственные) процессы
- цели дальнейшего использования воды
77