Юрий Симагин - Региональная экономика. Природно-ресурсные и экологические основы

Под загрязнением природных вод понимают любое изменение их состава и свойств, которое оказывает вредное воздействие на человека и природу, а также может ограничить возможность использования вод. Антропогенному загрязнению подвержены, хотя и в разной степени, все категории природных вод: континентальные поверхностные и подземные, воды морей и океанов.

Основной вид загрязнения вод – их засорение, т.е. накопление в водных объектах трудноразлагаемых в природной среде посторонних предметов, например древесины, строительного мусора, металлолома и т.д. Крупным источником загрязнения рек затонувшей древесиной является молевый лесосплав, при котором древесина сплавляется в виде отдельных бревен без увязки их в плоты и без погрузки на суда. Потери при молевом сплаве нередко достигают 30% первоначального количества древесины; затопленная древесина нередко затрудняет судоходство, ухудшает качество природных вод (поскольку при ее разложении потребляется кислород, растворенный в воде), в частности, для рыбного хозяйства.

Основными источниками загрязнения природных вод являются:

♦ сточные воды промышленных предприятий;

♦ сточные воды коммунального хозяйства и поверхностные стоки с городских территорий;

♦ стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей;

♦ атмосферные осадки, содержащие загрязняющие вещества;

♦ сточные воды морских и речных судов.

Сточные воды промышленных предприятий содержат широкую гамму токсичных загрязняющих веществ, набор которых меняется в зависимости от специфики отраслей промышленности. Так, для сточных вод предприятий нефтепереработки и нефтегазодобычи характерны нефтепродукты, фенолы, соединения азота, серы; машиностроения и металлургии – тяжелые металлы, фториды, цианиды; текстильной и пищевой промышленности – нефтепродукты, органические красители и т.д.

Особый вид загрязнения водных объектов, связанный прежде всего с промышленным водопотреблением, – тепловое загрязнение. Оно характеризуется сбросом в природные воды нагретой воды, используемой для охлаждения агрегатов промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. На атомных электростанциях (АЭС) объем подогретых вод на единицу получаемой энергии в 2–3 раза больше, чем на теплоэлектростанциях (ТЭС). Эти различия связаны с тем, что на ТЭС значительное количество тепла рассеивается через трубы, системы вентиляции и т.п. На АЭС такое рассеивание минимально из-за замкнутости системы. По существующим санитарным нормам температура природного водоема не должна повышаться более чем на 3 °С летом и 5 °С зимой, поэтому подогретые воды должны охлаждаться в прудах-охладителях или в специальных установках (градирнях) и после этого повторно использоваться в производственных процессах. Однако значительная часть подогретых вод сбрасывается в природные воды и обусловливает их тепловое загрязнение. Так, например, на площадках Кольской атомной станции (Мурманская область), расположенной за Полярным кругом, через семь лет после начала эксплуатации АЭС температура вод повысилась с 6 до 19 °С. Повышение температуры вызвало изменение газового, химического и биологического состава вод, стимулировало интенсивное выделение ядовитых газов (сероводорода, метана) и массовое развитие микрофлоры, вызывающих «цветение» воды.

Сточные воды коммунального хозяйства поступают из жилых и общественных зданий, предприятий общественного питания, медицинских учреждений и т.п. В них преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы. Объем этих стоков нарастает вслед за ускоряющейся урбанизацией. Такого рода стоки имеют сравнительно постоянный качественный состав, но характеризуются неравномерностью объемов. Поверхностные стоки с городских территорий формируются выпадающими атмосферными осадками, поливными и моечными водами и зависят от продолжительности периода сухой погоды. По степени загрязненности эти стоки соответствуют сточным водам коммунального хозяйства, а в некоторых случаях и превосходят их по отрицательным характеристикам. Химический состав и объемы таких стоков зависят от благоустройства городских территорий и от отраслевой принадлежности предприятий в населенных пунктах.

Одним из опасных загрязняющих водные ресурсы веществ, содержащихся как в сточных водах промышленных предприятий, коммунального хозяйства, так и в поверхностных стоках с городских территорий, являются синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). СПАВ применяются для получения смазочных жидкостей, в качестве компонентов лакокрасочных материалов, в текстильной промышленности для окрашивания тканей, они являются основой синтетических моющих средств. Ассортимент СПАВ и объемы их применения неуклонно растут. Эти вещества, концентрируясь в поверхностном водном слое, снижают способность воды к насыщению кислородом, парализуют деятельность микроорганизмов, разрушающих органические вещества. Сами же СПАВ плохо поддаются разложению в природной среде.

Стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей по большей части попадают в природные воды без очистки и поэтому имеют высокую концентрацию микроорганизмов, ядохимикатов, соединений азота, фосфора и других загрязнителей. Около половины аккумулируемых в реках мира твердых материалов смывается с сельскохозяйственных земель. Избыточное накопление в природных водах азота, фосфора и их соединений, а также СПАВ может вызвать эвтрофикацию. Под эвтрофикациейпонимают интенсивный рост водорослей и других растений в воде, накопление в ней органических веществ и других продуктов отмирания организмов. Это создает условия для увеличения численности организмов – редуцентов, питающихся мертвым органическим веществом, которые в процессе жизнедеятельности интенсивно поглощают кислород. При снижении содержания кислорода в водной среде в ней увеличивается концентрация сероводорода, метана и других ядовитых веществ. При этом может наблюдаться массовая гибель водных организмов. Прямые методы борьбы с эвтрофикацией (такие, как сбор водорослей, воздействие с помощью веществ и т.п.) неэффективны; необходимо снижать уровень загрязнения природных вод СПАВ, нитратами и фосфатами путем очистки сточных вод, более рационального применения удобрений, прекращения строительства крупных животноводческих комплексов, не имеющих систем очистки навозной жижи. В Российской Федерации практически во всех водных объектах в настоящее время идет процесс эвтрофикации, включая такие внутренние моря, как Азовское, Балтийское и Каспийское. Этот процесс наблюдается и в других странах мира. Ему подвержены Великие американские озера (США, Канада), Женевское озеро (Швейцария), озеро Балатон (Венгрия) и др.