Водные ресурсы являются наиболее важными в процессе жизнедеятельности человека.

Зачастую эта деятельность приводит к загрязнению.

Недостаточно очищенные стоки промышленных предприятий, коммунальных служб, сельскохозяйственных комплексов, попадая в грунтовые воды и водоемы, негативно влияют на общее состояние водных ресурсов.

Наибольший вклад в загрязнение вносят промышленные предприятия, пренебрегающие мероприятиями по очистке стоков, чем наносят вред окружающей среде.

Разработка путей решения проблемы загрязнения сбросами водных ресурсов является очень важной и актуальной на сегодняшний день.

Как происходит загрязнение вод промышленностью?

Под загрязнением воды понимают сброс или иное поступление в воду вредных веществ:

которые в нормальной среде отсутствуют, либо имеют малую концентрацию.

Также можно отдельно выделить термическое загрязнение, когда нарушается естественная температура водоема за счет поступления в него стоков повышенной температуры.

Промышленное загрязнение воды условно можно разделить на:

  • аварийное загрязнение, вызванное ненормальными или нестационарными режимами работы технологического оборудования, сопровождающееся массовыми выбросами вредных веществ в воду без какой-либо очистки;
  • стационарное загрязнение, вызванное поступлением не полностью очищенных стоков в водоемы и грунтовые воды, к этому виду загрязнений можно отнести и термическое загрязнение, вызванное использованием воды в технологическом цикле в качестве жидкости для охлаждения.

Среди всех видов промышленности наибольший вклад в загрязнение вносят предприятия:

  • черной и цветной металлургии;
  • машиностроения;
  • химической и легкой промышленности.

Если рассматривать черную металлургию, то основная проблема промышленных выбросов заключается в использовании воды в цикле охлаждения. При этом загрязнение имеет как механический характер, так и термический.

Фото 2

Из природного водоема производится забор воды, которая поступает в систему охлаждения, после чего производится ее сброс обратно в водоем.

Для охлаждения воды используют градирни, в которых для снижения температуры воды отбор энергии осуществляют за счет ее испарения и последующего образования конденсата. Потеря жидкости в градирнях при этом восполняется из природного источника.

Другой вариант участия воды в системе охлаждения – подача воды непосредственно на готовый раскат металла или оборудование (например, поверхность валков).

При этом происходит испарение воды и значительное уменьшение температуры охлаждаемых элементов. Такие виды загрязнений меняют физические свойства воды.

Не меньший вред окружающей среде, и в частности, водным ресурсам наносят:

  • химическая;
  • деревообрабатывающая;
  • целлюлозно-бумажная;
  • нефтеперерабатывающая промышленность.

Содержащиеся в стоках химические вещества могут менять состав воды, вызывая ее засоленность.

В состав стоков химической и нефтеперерабатывающей промышленности входят:

  • нефтепродукты;
  • аммиак;
  • альдегиды;
  • фенолы;
  • смолы и другое.

В связи с тем, что содержащиеся в стоках вещества ускоряют окислительные процессы, это приводит к снижению уровня кислорода в воде, что негативно сказывается на всей биологической экосистеме.

Загрязнения, источниками которых выступают предприятия пищевой, сельскохозяйственной, легкой промышленности, состоят в основном из отходов органического происхождения, а кроме того, содержат токсические вещества и яды.

Это приводит к отравлению водных ресурсов, вплоть до того, что вода из этих водоемов становится непригодной для жизни организмов, ее населяющих, и дальнейшего использования в жизнедеятельности человека.

Фото 3

Еще одним, распространенным в последнее время видом промышленного загрязнения воды является загрязнение отходами автомобильной промышленности, в частности, химическими отходами деятельности автомоек, которые осуществляют бесконтрольный выброс в городские системы канализации либо напрямую в водоемы.

Последствия сброса отходов и сточных вод

Отработанная вода, прежде чем попасть обратно в водоем, должна подвергаться очистке, поскольку в ее составе могут присутствовать химические, механические и органические примеси:

  • металлы, в том числе тяжелые — кадмий, кобальт, медь, марганец, никель, свинец, ртуть, хром, молибден, фосфор;
  • соли железа, тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, никеля, и т.д.);
  • различные неорганические соединения — кислоты (серная, соляная), азотсодержащие вещества (соли аммония, нитраты, азот), соли (сульфаты, хлориды, нитраты),
  • неорганические механические частицы — песок, пластик, металлические частицы, остатки резины (шин), керамики;
  • токсические и фармацевтические вещества и препараты — гербициды, яды, пестициды, гормоны, перфторированные соединения;
  • нефтепродукты;
  • органические отходы пищевой промышленности, скотобоен, бумажные волокна, растительный материал, масла, жиры.

Загрязнение воды промышленными предприятиями представляет очень серьезную экологическую проблему. Из общего объема загрязнителей на долю промышленных источников загрязнений приходится порядка 75 % от общего объема, промышленные стоки превышают количество бытовых сточных вод почти в 3 раза.

Влияние промышленных стоков на экологию выражается в следующем:

  1. Деградация экосистем водоемов. Изменение концентрации веществ, содержащихся в природной экосистеме, может привести к изменению популяции живых существ, обитающих в водоемах, за счет увеличения содержания соли, снижения содержания кислорода, изменения химического состава, температуры, прозрачности. Так, высокое содержание химических веществ приводит к росту интенсивности окислительных реакций, в которых активно участвует кислород, и как следствие, к снижению содержания кислорода в воде. Повышение засоленности воды приводит к изменению или гибели популяции живых организмов, нарушении пищевых цепочек, к невозможности применения воды в жизненном цикле животных и человека. Изменение прозрачности влияет на процессы фотосинтеза, замедляет рост водорослей и растений, изменяет условия обитания рыб и т.д.
  2. Эвтрофикация экосистемы — изменение количественного содержания питательных веществ в водоемах. Приводит к изменению продуктивности и росту количества фитопланктона. Это выражается в активном цветении водоемов – росту количества водорослей, изменении качества иловых отложений за счет интенсивного гниения и последующего выделения токсичных веществ.
  3. Изменение кислотности водоемов (снижение уровня pH) – закисления за счет попадания в воду углекислого газа. Это также негативно сказывается на живых организмах, раковины которых образованы из углекислого кальция.
  4. Загрязнение органическими отходами, токсическими и ядовитыми веществами приводит к тому, что вода становится непригодной для использования ее живыми существами, в том числе и человеком. Вода становится переносчиком бактерий, вирусов и микроорганизмов, что делает ее опасной для использования.

По отношению к жизнедеятельности человека загрязнение воды приводит к негативным последствиям, начиная с того, что для использования ее в качестве питьевой требуется специальная очистка, а в случаях с засоленностью – опреснение.

Фото 4

При использовании воды для промышленных нужд наличие примесей и загрязнений может привести к выходу из строя элементов систем водоснабжения и водоотведения за счет образования отложений, ускоренной коррозии, и т.д.

Пути решения проблемы

Проблема загрязнения воды сбросом промышленных стоков имеет несколько путей решения, наиболее очевидными из которых являются следующие:

  • очистка промышленных стоков до попадания в водоем с обязательным контролем качества воды на выходе;
  • очистка водоемов с помощью специальных фильтровальных станций, в том числе мобильных;
  • изменение технологического процесса таким образом, чтобы минимизировать контакт воды с потенциальными источниками загрязнений.

Главным при этом является формирование философии борьбы с загрязнениями путем повышения сознательности общества, внедрения экономических рыночных инструментов — субсидий, средств поощрения или элементов принуждения в виде:

  • налогов;
  • сборов;
  • штрафов.

Технически наиболее распространенным способом решения проблемы промышленного загрязнения воды является очистка сточных вод.

Основные виды очистных сооружений по технологическому принципу, следующие:

Механический вид очистки – самый простой и доступный.

Его основные преимущества:

  • низкая стоимость;
  • отсутствие необходимости в использовании реагентов;
  • простота обслуживания.

Однако для его применения требуется фильтрующий грунт и достаточно большие площади. Кроме того, 100 % очистки с помощью такого метода добиться не удается и часть загрязнений попадает в окружающую среду.

Для очистки стоков промышленности наиболее распространенными являются химические очистные сооружения.

В основе работы такой очистки лежит химическая реакция – применяются специальные реагенты, в результате реакции с которыми выпадает нерастворимый осадок, который впоследствии удаляется механически.

Для каждого вида загрязнений используются специально подобранный набор реагентов заданной концентрации и дозировки. Главный недостаток такого вида очистки – высокая стоимость.

Для очистки сточных вод, загрязненных органическими примесями, и в некоторых случаях неорганическими, используют биологические станции очистки. Процесс такой очистки заключается в биохимическом разрушении примесей при помощи микроорганизмов.

В процессе их жизнедеятельности вредные органические вещества окисляются и в результате их распада образуются безвредные неорганические вещества. На сегодняшний день биоочистка является наиболее прогрессивным и эффективным способом очистки сточных вод.

Видео

В данном видео ролике рассказывается об одной из систем для очистки сточных вод для предприятий пищевой промышленности:

Заключение

Загрязнение воды промышленными стоками является серьезной экологической проблемой, от решения которой без преувеличения зависит будущее всей планеты.

От выбора способа очистки сточных вод, загрязненных промышленными отходами, зависит эффективность снижения негативного влияния на окружающую среду.