Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
При полном замыкании водооборотных систем в оборотных водах постепенно накапливаются минеральные соли. Это приводит к необходимости деминерализации части оборотной воды, с тем чтобы при смешении ее с основным количеством воды, циркулирующим в оборотной системе, среднее содержание солей сохранялось на постоянном уровне (не более 2 г/л). Обычно на промышленных предприятиях для достижения указанной цели достаточно подвергать деминерализации 0,5—1% оборотной воды.
Современное оборотное водоснабжение трудно представить без применения биоцидов. На долю биоповреждений оборудования приходится 50—80% всех повреждений, вызываемых оборотной водой. В системах условно-чистого оборотного водоснабжения все шире применяют ингибиторы коррозии и отложений. Все это приводит к загряз-
322
нению оборотных вод высокотоксичными веществами, для очистки от которых наиболее эффективны методы деструктивного окисления.
Для определения эффективности работы очистных сооружений, с точки зрения их токсикологического контроля, весьма важна методика оценки качества очищенных сточных вод. Наиболее надежным методом оценки качества воды является ее биотестирование путем наблюдения за воздействием воды на определенные тест-организмы (см. § 9.3).
На основании данных по биотестированию с целью достижения биологической полноценности воды в водных объектах требуется следующая (в среднем) степень разбавления чистой водой сточных вод после их биологической очистки (B.C. Каминский, 1988):
для хозяйственно-бытовых сточных вод, содержащих СЦАВ, но без примеси промышленных сточных вод, — порядка 10;
для очищенных промышленных сточных вод, не содержащих специфических особо токсичных! веществ, — 25;
для целлюлозно-бумажной промышленности — доходит до J.00, а после специальной обработки — до 50-кратного;
для некоторых производств синтетического каучука — до 2000 раз.
Такое количество чистой воды для разбавления в промышленных регионах обычно отсутствует. Все это диктует необходимость использования дополнительной (после механической и биологической) ступени очистки сточных вод, что вызывает удорожание стоимости очистных сооружений.
Для сокращения поступления загрязненных сточных вод в природные экосистемы в южных регионах перспективным направлением исследований является поиск путей утилизации сточных вод после их биологической очистки. Например, в Алма-Ате во избежание сброса городских сточных вод в р. Или ведутся работы по использованию их для орошения технических культур, в частности лесонасаждений.
Серьезное значение для улучшения качества воды имеет предотвращение загрязнения воды биогенными веществами. Так, в густонаселенной средней полосе европейской территории бывшего СССР доля загрязнения природных вод соединениями фосфора, вносимая с бытовыми сточными водами, составляет около 50% от общего количества, соединениями азота — свыше 20% (В.С. Каминский, 1988). Даже после глубокой доочистки бытовых сточных вод для предотвращения эвтро-фирования водных объектов очищенные воды должны быть разбавлены чистой водой в 30—60 раз. Эти оценки указывают на необходимость организации оборотного водоснабжения и для коммунально-бытовых сточных/вод, которые могли бы быть использованы для технических целей.
Наряду с биогенными элементами опасность для водоема представ-
323
ляют легкоусваиваемые органические вещества, участвующие во внутриводоемном круговороте веществ (см. § 6.2). Загрязнение вод такими веществами обычно контролируется по величине ВПК. С одной стороны, чем больше приток в водоем легкоусваиваемых органических веществ (своего рода "удобрений"), тем больше его биопродуктивность. Однако существует некая предельная нагрузка (предельно допустимый сброс — НДС), превышение которой приведет к вторичным отрицательным для экосистемы последствиям. Это может быть уменьшение содержания растворенного в воде кислорода, загрязнение водоема продуктами жизнедеятельности и отмирания водных организмов, развитие патогенной микрофлоры и т.д.
Источниками поступления кислорода в водную среду являются атмосферная аэрация на поверхности раздела воздух — вода и фотосинтетическая аэрация хлорофиллсодержащими организмами. Доля фотосинтетической аэрации в общем количестве поступающего кислорода обычно превышает 80%.
В стационарных условиях масса первичной продукции живого вещества, образующегося в результате фотосинтеза, примерно равна количеству отмирающей биомассы. Значительная часть кислорода, выделяющегося в воду в процессе фотосинтеза, расходуется на окисление отмирающей за тот же отрезок времени биомассы. Объем неиспользуемого кислорода определяется количеством органических веществ, оседающих в донных отложениях и распадающихся без участия растворенного кислорода. На долю легкоокисляемых загрязняющих органических веществ приходится этот свободный кислород и кислород, поступающий из атмосферы.
Для нормального процесса самоочищения необходимо, чтобы количество свободного кислорода было не ниже величины ВПК легкоокисляемых веществ. Во всяком случае предельно допустимый уровень сброса таких веществ в водоем не должен превышать (с учетом эффектов разбавления) уровня естественных продукционно-деструкционных процессов:
