Загрязнение природных вод.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД. Под   загрязнением   водоемов   понимается   снижение   их   биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.   Одним   из   видов   загрязнения   водоемов   является   тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды.   С   повышением   температуры   в   водоеме   уменьшается   количество кислорода,   увеличивается   токсичность   загрязняющих   воду   примесей, нарушается биологическое равновесие. В   загрязненной   воде   с   повышением   температуры   начинают   бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний. В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной   деятельности   человека   многие   источники   подземной   воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.   химическая,   сталелитейная, Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными  ее потребителями  являются промышленность   и сельское хозяйство.   Наиболее   водоемкие   отрасли   промышленности   – горнодобывающая,   нефтехимическая, целлюлозно­бумажная   и   пищевая.   На   них   уходит   до   70   %   всей   воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды – сельское   хозяйство:   на   его   нужды   уходит   60–80%   всей   пресной   воды.   В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально­бытовые   нужды.   Объем   потребляемой   для   этих   целей   воды зависит от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л на одного человека. В Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в мире. Из анализа водопользования за 5–6 прошедших десятилетий вытекает, что   ежегодный   прирост   безвозвратного   водопотребления,   при   котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4–5 %. Перспективные   расчеты   показывают,   что   при   сохранении   таких   темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории,   которые   природа   обделила   водными   ресурсами,   но   и   многие регионы,   еще   недавно   считавшиеся   благополучными   в   этом   отношении.   Внастоящее   время   потребность   в   пресной   воде   не   удовлетворяется   у   20 % городского и 75 % сельского населения планеты. Вмешательство   человека   в   природные   процессы   затронуло   даже крупные реки, такие как Волга, Дон, Днепр, изменив в сторону уменьшения объемы   переносимых   водных   масс   (сток   рек).   Используемая   в   сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8 %, а у таких рек,   как   Дон,   Терек,   Урал   –   на   11–20 %.   Весьма   драматична   судьба Аральского моря, по сути прекратившего существование из­за чрезмерного забора вод из рек Сырдарьи и Амударьи на орошение. Ограниченные запасы пресной   воды   еще   больше   сокращаются   из­за   их   загрязнения.   Главную опасность (промышленные, сельскохозяйственные   и   бытовые),   поскольку   значительная   часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод. представляют воды       сточные   ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД. Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям.   Многолетние   наблюдения   за   динамикой   качества поверхностных   вод   обнаруживают   тенденцию   увеличения   числа   створов   с высоким   уровнем   загрязненности   (более   10   ПДК)   и   числа   случаев экстремально высокого содержания (свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах. Состояние   водных   источников   и   систем   централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние   достигло   опасного   уровня   для   здоровья   человека.   Службы санитарно­эпидемиологического   надзора   постоянно   отмечают   высокое загрязнение поверхностных вод. Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с   поверхностным   и   ливневым   стоком   с   территорий   санитарно неблагоустроенных   мест,   сельскохозяйственных   объектов   и   угодий,   что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Москве. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако, небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений. Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных еевыходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой   деятельностью: транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. нефтедобычей,     Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные   синтетические   вещества.   Они   находят   все   более   широкое применение   в   промышленности,   на   транспорте,   в   коммунально­бытовом хозяйстве.   Концентрация   этих   соединений   в   сточных   водах,   как   правило, составляет 5–15 мг/л при ПДК 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах   слой   пены,   особенно   хорошо   заметный   на   порогах,   перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1–2 мг/л. Наиболее   распространенными   загрязняющими   веществами   в поверхностных   водах   являются   фенолы,   легко   окисляемые   органические вещества,   соединения   меди,   цинка,   а   в   отдельных   регионах   страны   – аммонийный   и   нитритный   азот,   лигнин,   ксантогенаты,   анилин,   метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной   металлургии,   химической,   нефтехимической,   нефтяной,   газовой, угольной,   лесной,   целлюлозно­бумажной   промышленности,   предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий. Наибольшую   опасность   для   водной   среды   из   металлов   представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное   производство   (без   очистных   сооружений)   и   применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления   в   водоемы   воды,   стекающей   с   поверхности   обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий­ производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду   с   ядохимикатами,   сельскохозяйственные   стоки   содержат значительное   количество   остатков   удобрений   (азота,   фосфора,   калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.Вначале   в   таком   водоеме   резко   увеличивается   количество микроскопических   водорослей.   С   увеличением   кормовой   базы   возрастает количество   ракообразных,   рыб   и   других   водных   организмов.   Затем происходит   отмирание   огромного   количества   организмов.   Оно   приводит   к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным   для   существования   любых   форм   организмов.   Водоем постепенно «умирает». Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших   биологическую   очистку,   содержание   нитратов   и   фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов. Эвтрофизация – обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона.   От   этого   вода   мутнеет,   гибнут   бентосные   растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски. Во   многих   водных   объектах   концентрации   загрязняющих   веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД. Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения. Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов)   вслед   за   другими   элементами   окружающей   среды   испытывают загрязняющее   влияние   хозяйственной   деятельности   человека.   Подземные воды   страдают   от   загрязнения   нефтяных   промыслов,   предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов   металлургических   заводов,   хранилищ   химических   отходов   и удобрений,   свалок,   животноводческих   комплексов,   не   канализированных населенных   пунктов.   Происходит   ухудшение   качества   воды   в   результате подтягивания   некондиционных   природных   вод   при   нарушении   режима эксплуатации   водозаборов.   Площади   очагов   загрязнения   подземных   вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ   преобладают:   нефтепродукты,   фенолы,   тяжелые   металлы   (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Перечень   веществ,   контролируемых   в   подземных   водах,   не регламентирован,   поэтому   нельзя   составить   точную   картину   загрязнения подземных вод.Серьезное   препятствие   для   использования   канализационного   ила   и богатых биогенами сточных вод в сельском хозяйстве – их промышленное загрязнение.   Индустрия   часто   сбрасывает   свои   отходы,   содержащие   такие ядовитые вещества, как свинец, ртуть, хром и не разлагаемую биологически органику,   в   системы   канализации.   А   различные   стадии   обработки канализационных стоков не устраняют эти химические компоненты, которые губят организмы, используемые при вторичной очистке, тем самым снижая ее эффективность. Кроме того, они связываются с органическим веществом и, попадая в обработанный ил, делают его неприменимым в сельском хозяйстве, поскольку   он   становится   токсичным   для   растений.   Такие   сточные   воды непригодны и для орошения. Однако   Акт   о   чистой   воде   в   настоящее   время   требует   от промышленных предприятий либо очищать от токсичных элементов сточные воды перед их сбросом в муниципальные системы канализации, либо находить альтернативные   способы   избавления   от   них.   Когда   нормы   по   такой предварительной   очистке   и   контроль   над   их   соблюдением   станут   более строгими, канализационный ил и сточные воды станут шире применяться в жизнедеятельности человека. Воздействия   человеческого   общества   на   гидросферу   приводят   к увеличению уровня содержания вредных веществ в гидросфере, появлению новых химических соединений, частиц и чужеродных предметов, чрезмерному повышению температуры, радиоактивности и т. д. Загрязнение   водоемов   угрожает   здоровью   человека   и   состоянию окружающей   среды,   ограничивает   возможности   дальнейшего   развития человеческого общества. Почти все стороны деятельности человека влекут те или   иные   формы   загрязнения.   Исходные   причины   –   стихийный   рост промышленности,   энергетики,   транспорта,   широкая   химизация   сельского хозяйства и быта, быстрый рост народонаселения планеты. Ежегодно в гидросферу сбрасывается около 6 ∙ 1011 тонн промышленных и бытовых стоков, около 1010 тонн нефти и нефтепродуктов; на разбавление сточных   вод   расходуется   40 %   объема   мировых   ресурсов   устойчивого речного стока; в сельском хозяйстве используется 1011 тонн минеральных удобрений,   из   которых   только   часть   усваивается   растениями,   а   остальное смывается в водоемы. Масштабы   загрязнения   так   велики,   что   естественные   процессы метаболизма и разбавляющая способность биосферы в ряде районов мира не в состоянии   нейтрализовать   вредное   влияние   хозяйственной   деятельности человека.   Накопление   стойких   веществ,   которые   почти   не   разрушаются   в природе (пестициды, полихлорбифенилы и др.), а также веществ, имеющихестественные   механизмы   разложения   или   усвоения   (удобрения,   тяжёлые металлы и др.), в количествах, превышающих способность гидросферы к их переработке, нарушает сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы   и   связи,   подрывает   способность   природных   комплексов   к саморегуляции. Введение в круговорот веществ гидросферы миллионов тонн хлорорганических соединений, в том числе пестицидов, приводит к тому, что, с   одной   стороны,   сокращается   численность   многих   видов   животных,   а   с другой   –   происходит   неконтролируемое   размножение   организмов,   легко вырабатывающих   устойчивые   формы.   Соединение   оксидов   азота   и   серы   с водой приводит к выпадению кислотных дождей, изменяющих pH среды и приводящих к гибели живые организмы: SO3  +  H2O  =  H2SO4 SO2  +  H2O  =  H2SO3 2NO2  +  H2O  =  HNO3  +  HNO2   загрязнения   гидросферы.   Поступление Загрязнение   континентальных   и   океанических   вод   углеводородами, образующимися   в   результате   многих   факторов,   связанных   с   добычей   и транспортировкой   нефти   и   нефтепродуктов,   является   одним   из   основных видов водоёмы сельскохозяйственных,   промышленных   и   бытовых   стоков   стимулирует процессы, приводящие к ухудшению качества воды, к дефициту O2 в ней. Антропогенному   воздействию   подвергаются   большинство   озёр   и водохранилищ, замкнутые и полузамкнутые моря. Одна из крупных проблем – радиоактивное   загрязнение   окружающей   среды   в   результате   ядерных испытаний,   накопления   радиоактивных   отходов,   а   также   на   атомных предприятиях. Радиоактивное загрязнение Мирового океана составляет 1,9 ∙ 1017 Бк (беккерелей).   в   Перед   обществом   стоит   актуальная   проблема   разработки   методов   и способов сознательного регулирования обмена веществом и энергией между человечеством   и   биосферой,   включения   человеческой   деятельности   в биохимические   циклы   с   учётом   важнейших   закономерностей   развития биосферы. Защита вод от загрязнения. Нехватка питьевой воды. Проблема чистой воды. Современные методы очистки питьевой воды. Хотя на Земле имеются миллионы и миллиарды тонн свежей и чистой воды,   её   совсем   немного,   когда   речь   идёт   о   возможности   напоить человечество. Изучая данный курс, мы выяснили, что вода – это химическое соединение,   имеющее   формулу   Н2О,   одно   из   самых   распространённыхвеществ на поверхности нашей планеты. В природе она встречается в твёрдом, жидком и газообразном агрегатных состояниях, в виде льда и снега, воды и пара. Вода, состоящая из кислорода и водорода, содержится в тех или иных пропорциях   во   всех   натуральных   продуктах.   Она   как   универсальный растворитель   не   может   быть   заменена   ни   одним   другим   веществом, способным обеспечить в полном объёме выполнение всех физиологических функций организма. Человеческому телу необходима вода, но ему необходима не любая, а химически чистая вода, которая на 100 % состоит из молекул воды. Такую чистую   воду   можно   получить   из   двух   источников.   Прежде   всего,   она содержится в свежих фруктах и овощах. Природа дистиллирует в них воду естественным образом. Второй способ её получения – парообразование. Большая   часть   воды   является   загрязнённой.   Сейчас   практически невозможно   отыскать   реки,  озёра   и   пруды,  которые   хотя   бы   в  небольшой степени   не   были   бы   загрязнены.   Развитие   промышленности,   транспорта, сельского   хозяйства,   перенаселение   ряда   регионов   планеты   привели   к значительному загрязнению гидросферы. По данным ВОЗ, около 80 % всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным   качеством   питьевой   воды   и   нарушением   санитарно­ гигиенических   норм   водоснабжения.   В   мире   2   млрд   человек   имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязнённой воды. По   оценке   ООН,   до   80   %   химических   соединений,   поступающих   во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается   более   420   км3   сточных   вод,   которые   делают   непригодными около 7 тыс. км3 воды. Серьёзную опасность для здоровья населения представляет химический состав   воды.   В   природе   вода   никогда   не   встречается   в   виде   химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно   несёт   большое   количество   различных   соединений,   соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Чтобы очистить воду, получаемую из различных источников, и сделать ее   более   или   менее   пригодной   для   употребления,   её   приходится   сильно хлорировать.   Для   этого   на   водоочистных   предприятиях   применяют неорганический   хлор,   назначение   которого –   противодействовать   развитию болезнетворных бактерий. Для фильтрации воды и очистки её от грязи также используются квасцы и многие другие неорганические вещества. Все   эти   вещества,   очищая   воду,   оказывают   определенное   негативное воздействие на наш организм. Но наихудшим из этой когорты «защитников», через   которые   пропускается   питьевая   вода,   является   фторид   натрия.   Припопадании такой воды в организм в первую очередь происходит нарушение функционирования   артерий,   которые   из­за   воздействия   фторида   натрия преждевременно стареют и разрушаются. Отрицательным воздействиям этого ядовитого   вещества   подвергаются   также   сердце,   лёгкие,   печень   и   многие другие важные органы нашего тела. В таблице приведены заболевания, часто возникающие из­за загрязнения питьевой воды. Заболевания, возникающие  при токсическом воздействии химических элементов  и субстанций, находящихся в питьевой воде Заболевание. Возбуждающий фактор. Анемия Бронхиальная астма Лейкемия Заболевания пищеварительного тракта:  а) повреждения; б) боли в желудке; в) функциональные расстройства Болезни сердца: а)   повреждение   сердечной мышцы; нарушение   б) функционирования сердца; в) сердечно­сосудистые изменения; г) брадикардия; д) тахикардия Дерматозы и экземы Мышьяк,   бор,   фтор,   медь,   цианид, трихлорэтен Фтор Хлорированные фенолы, бензол Мышьяк,   бериллий,   бор,   хлороформ, динитрофенолы. Ртуть, пестициды. Цинк Бор,   цинк,   тетрахлорэтен,   фтор,   медь, свинец, ртуть. Бензол, хлороформ, цианид. Трихлорэтен. Галоформы,   тригалометаны,   альдрин (инсектицид) и его производные. Динитрофенолы Мышьяк,   альдрин   и   его   производные, бор,   бериллий,   хлор,   фтор,   кобальт, никель, пластмассы, ртуть, циклические углеводороды (ЦАУ)Облысение Цирроз печени Злокачественные печени Злокачественные лёгких     Бор, ртуть Хлор,   магний,   бензол,   хлороформ, тетрахлорид углерода, тяжёлые металлы Мышьяк, ДДТ, некоторые галоформы опухоли опухоли Мышьяк, ЦАУ, бензопирен И   это   только   незначительный   перечень   болезней,   связанных   с загрязнением   воды,  применяемой   для   питья!   Вода   крайне   чувствительна   к загрязнению,   а   человек,   не   задумываясь,   нарушает   естественные   условия, сложившиеся   в   водоёмах,   превращает   прозрачные   озёра   и   реки   в   мутные, дурнопахнущие, наполненные ядами и возбудителями болезней канавы. В   нашем   цивилизованном   обществе   каждый   житель   ежедневно производит около 150–260 л бытовых стоков. Много сточных вод образуется на   бойнях,   молочных   фермах,   пивоваренных   и   винных   заводах,   на кондитерских фабриках. Многие промышленные сточные воды загрязняют водоёмы различными ядами, в том числе солями тяжёлых металлов, цианистыми  соединениями, углеводородами. Их действие на водоёмы оказывается очень вредным: яды подавляют или ослабляют жизнедеятельность водных организмов, поэтому на значительных   отрезках   реки,   куда   сбрасываются   отходы,   процессы самоочищения совсем не происходят и качество воды ухудшается. Кроме   того,   существует   физическое   загрязнение   воды,   например тепловое.   Нагрев   воды,   особенно   в   системах   охлаждения   тепловых электростанций, отрицательно влияет на экосистемы. Падает растворимость кислорода в воде, одновременно активизируется жизнедеятельность водных организмов и они начинают потреблять больше кислорода. Сточные воды каменоломен и установок по промывке гравия делают воду мутной, в результате ухудшается проникновение света в водоемы, а в связи   с   этим   падает   биологическая   продуктивность   производителей кислорода.   Помимо   этого,   донные   организмы   постоянно   покрываются выпадающим   из   воды   осадком   и   гибнут.   Возможно   также   загрязнение водоёмов радиоактивными веществами из ядерных технических установок и лабораторий,   а   также   загрязнение   возбудителями   болезней,   особенно сточными   водами   больниц.   К   сточным   водам   относится   также   вода атмосферных   осадков,   стекающая   в   водоёмы   с   улиц,   зданий   и   мощёных поверхностей   и   захватывающая   при   этом   растворённые   и   нерастворённыезагрязнители. Загрязнение   водоёмов   промышленными   и   бытовыми   стоками   стало мировым бедствием, ибо ни в одной стране проблема очистки сточных вод до сих   пор   не   решена   полностью.   А   недостаток   и   низкое   качество   воды сказываются на уровне жизни населения, здоровье людей. Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, её охрану и информацию о качестве воды – одно из основных прав человека, защищающее не только его здоровье, но и жизнь. Однако  бурное развитие промышленности   в   мире   вызывает   стремительное   увеличение   потребления пресной воды. По примерным подсчётам, в 2010 году только в нашей стране безвозвратные   потери   воды,   вошедшей   в   состав   выпущенного   продукта   и теряемой в результате испарения, будут больше, чем годовой сток такой реки, как Волга. Уже   в   настоящее   время   ощущается   недостаток   пресной   воды   на территории, превышающей четверть земной поверхности, а ресурсы пресной воды   на   Земле   распределяются   крайне   неравномерно.   Засушливые   или полузасушливые регионы мира, составляющие 40 % суши, используют только 2 % мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны. Россия занимает первое место в мире по запасам пресных вод – здесь сосредоточено более 20 % мировых ресурсов. Речной сток составляет 4270 км3 в год (10 % мирового речного стока), то есть 30 тыс. м3 воды на каждого жителя. В озёрах сосредоточено более 26 тыс. км3 в год. Кроме того, в России действует более 2000 водохранилищ объёмом более 1 млн м3 каждое и 37 крупных систем межбассейнового перераспределения стока. Тем не менее, проблема загрязнения водоёмов и нехватки питьевой воды – в России одна из самых актуальных. Не   только   население   некоторых   районов   нашей   страны,   но   и   более половины жителей Земли, то есть 3,5 млрд человек, пользуются источниками воды,   не   проходящей   даже   минимальной   очистки.   Из­за   различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких как диарея, гепатит А, малярия и др., каждый год погибают более 5 млн человек, большинство из которых составляют дети. К 2025 году в странах, испытывающих умеренную или серьёзную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли. Почему же так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода занимает 71 % поверхности, и общие запасы её составляют 1385984610 км3? Причин   тому   несколько.   Самая   простая   заключается   в   том,   что 1338000000   км3,   или   96,5   %   воды   на   Земле   –   солёная   морская   вода. Подземные, поверхностные и атмосферные воды составляют 47984610 км3,или   3,5   %   всей   воды   на   планете.   На   долю   поверхностных   пресных   вод приходится ещё меньше – 35029210 км3, что составляет 2,5 % от планетарных запасов воды. И наконец, из всех запасов пресной воды человеку доступно только 118610 км3, то есть 0,3 %! Остальная часть пресной воды пребывает в замёрзшем   состоянии   в   ледниковом   покрове   (24064100   км3,   или   68,7 %), содержится в почвенной влаге и в глубоких, недоступных подземных водах (10530000 км3, или 30,1 %). Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а её потребление постоянно растёт. В мире 70 % пресной воды используется для сельскохозяйственных нужд,   в   промышленности,   а   ведь   большая   часть   вод,   участвующих   в производстве,   полной   очистке   не   подвергается.   Более   того,   именно   в развивающихся   странах,   в   которых   нехватка   пресной   воды   ощущается наиболее   остро,   90–95 %   сточных   вод   и   70 %   производственных   отходов сбрасываются   в   воду   вообще   в   необработанном   виде,   что   загрязняет имеющиеся запасы ещё больше. Над   проблемой   очистки   и   обеззараживания   воды   работают   многие учёные   разных   стран.   Как   же   происходит   очистка   воды,   и   какие   этапы проходит   она,   прежде   чем   потечь   кристальной   струёй   из   нашего   крана? Начало   этого   пути   зависит   от   того,   подземная   или   поверхностная   вода поступает   в   водопроводную   сеть.   Если   населённый   пункт   снабжается высококачественной   подземной   водой,   то   очистка   не   нужна.   Так осуществляется   водоснабжение   небольших   населённых   пунктов.   Но   для удовлетворения   потребностей   в  воде   городов,  которые   насчитывают  сотни тысяч,   а   то   и   миллионы   жителей,   подземной   воды   не   хватает.   И   здесь приходится широко использовать очистку поверхностных водоёмов. Правила и нормы для питьевой воды очень жёсткие. У нас в стране они отражены в специальном государственном стандарте. Количество бактерий в одном   миллилитре   питьевой   воды   не   должно   превышать   ста.   Точно установлены   нормы   содержания   химических   элементов,   цвет,   вкус,   запах также   должны   соответствовать   стандартам.   Только   воде,   которая   сдала экзамен по всем показателям, можно открыть путь в каждый дом и каждую квартиру. Очистка   речных   и   озёрных   вод   начинается   в   так   называемых окислительных   бассейнах,   где   она   подвергается   биологической   очистке   в комплексе с действием обычного окислителя. В таких бассейнах живут рыбы, планктон   и   водоросли.   Тяжёлые   частицы   из   воды   оседают   на   дно. Микроорганизмы   перерабатывают   органические   вещества.   Происходит самоочистка воды. Затем   вода   идёт   длинными   водопроводами   станции   очищения.   Онаклокочет в камере смесителей, перемешиваясь с бурым глинозёмом, хлопья которого впитывают в себя соли, кислоты, запах, характерные для природной воды.   А   дальше   своей   очереди   ожидают   хлор,   озон,   фторид   натрия, ультрафиолетовые лучи, чтобы убить болезнетворные бактерии и обеззаразить воду.   Через   светлые   железобетонные   залы   вода   проходит   к   последним фильтрам. Крупнозернистый песок и гравий отбирают у воды остатки цвета, запаха,   различные   привкусы.   Затем   лаборанты   проверяют   воду   и   дают   ей путёвку в жизнь. Во многих странах иногда жертвуют качеством воды, чтобы получить её в необходимом количестве. А в Нью­Йорке, например, умывальники имеют такую   конструкцию,   что   пользоваться   ими   можно   только   налив   воду   в раковину. Конечно, это не очень приятно и не слишком гигиенично, но зато экономит воду. Намечается   ряд   мероприятий   для   разрешения   проблемы   «водного голода»,   и   учёные   изыскивают   все   возможные   пути,   чтобы   поставить   на службу человечеству дополнительные запасы воды. Восполнение запасов пресной воды в настоящее время осуществляется по следующим четырём направлениям: 1) опреснение солёных вод; 2) использование ледников; 3) использование подземных вод; 4) очистка промышленных сточных вод и возвращение их в производство. Опреснение   солёных   вод   осуществляется   различными   способами: многокорпусной   выпаркой,   с   помощью   солнечных   испарителей   и ионообменных установок, вымораживанием, электродиализом и т. д. Ледники, занимающие 12 % суши, могут дать воды в 600 раз больше, чем все реки нашей планеты вместе взятые. Некоторые айсберги имеют запас воды, равный годовому стоку нашей Волги! С каждым годом возрастает применение подземных вод. Огромное   значение   имеют   очистка   и   использование   промышленных сточных   вод,   потому   что   сотни   тысяч   кубометров   промышленных   вод ежечасно   сбрасываются   в   различные   водоёмы   страны.   Только   Волга   и   её притоки каждые сутки получают более 6 млн м3 отравленных вод, которые содержат примерно 11000 т нефтепродуктов, 26000 т сульфатов, 100000 т разнообразного шлака, 365000 т золы, а также фенолы и другие химические соединения. В   настоящее   время   развивается   оборотное   и   многократное использование загрязнённых вод, которое проводится следующими путями: 1) образовавшиеся сточные воды после очистки снова возвращают в тот жепроцесс (оборотное водоиспользование); 2)   использование   сточных   вод   после   одной   промышленной   операции   –   в следующей, при условии, что имеющиеся в воде примеси не повлияют на ход следующего процесса и качество выпускаемой продукции; 3)   повторное   использование   сточных   вод   после   очистки   для   разных технологических процессов или других нужд. Большое   значение   имеет   и   сокращение   потребления   воды   в технологическом   процессе,   которое   в   конечном   итоге   должно   привести   к появлению «сухих процессов», без образования сточных вод, или к созданию замкнутого цикла (очистка – производство – очистка – производство и т. д.). Сейчас все многообразные методы очистки промышленных вод сводятся в следующие четыре основные группы: 1.  Методы   регенерационной   очистки.   Так   очищают   фенольные   воды, сточные   воды   цехов   химической   обработки   металлов.   К   этой   же   группе методов относится и применение ионообменных смол и активированного угля (например, извлечение анилина и нитробензола на активированном угле).  Физико­химический   метод   очистки.  Можно   указать   на   удаление 2. флотацией из сточных вод нефти, бумажного волокна и пр. Поглощением с помощью шлака и золы извлекаются фенолы, очищаются воды после сухой перегонки дерева. 3. Термические методы очистки. Сточные воды подвергаются воздействию воздуха при высоких температуре и давлении, а также   могут сжигаться в специальных   топках,   с   добавкой   жидкого   или   твёрдого   топлива,   или выпариваться и пр. 4. Биохимические   методы   очистки,  для   осуществления   которых предложены   различные   аппараты:   башенные   биофильтры,   биофильтры   с принудительной циркуляцией, новые схемы очистки и др. Наиболее   широко   и   часто   применяют   следующие   методы   очистки сточных   вод:   процеживание   через   решётки   с   целью   задержать   различные твёрдые   примеси;   отстаивание,   чем   достигается   отделение   твёрдых   или жидких   примесей,   имеющих   плотность   больше   или   меньше   единицы; фильтрование, позволяющее освободиться от волокон (целлюлозно­бумажная промышленность),   смол   (коксохимические   заводы);   дегазация   –   для выделения   растворённых   газов;   отгонка   растворённых   примесей   водяным паром; извлечение   примесей растворителями, не смешивающимися с водой; поглощение   активированным   углем,   шлаком,   золой;   пропускание   через ионообменные   смолы;   нейтрализация   добавкой   известкового   молока   или серной   кислоты;   восстановление   или   окисление   примесей   до   получения безвредных веществ; биохимическая очистка с применением микроорганизмов(например,   с   успехом   используется   водоросль   хлорелла,   поглощающая углекислый газ и аммиак и насыщающая воду кислородом).