Загрязнение природных вод

               (6.2) 

где Di величина опасности для нормального состояния водоема, выраженная в тыс. м3 чистой воды, необходимых для разбавления вредных стоков;      

Vi объем загрязненного  стока, тыс. м3;      

Wi величина нарушения: концентрация  максимально опасного загрязнителя  в стоке, мг/л;      

Ni нормативное значение  нарушения: ПДК максимально опасного  загрязнителя в водоеме рыбохозяйственного  назначения, мг/л. 

Таблица 6.5

Ориентировочные количества массовых загрязнителей океана и континентальных вод планеты

Загрязнение вод России. В отличие от загрязнения атмосферы, где основное внимание обращается на глобальные характеристики, для загрязнения природных вод наибольший интерес представляют региональные, бассейновые особенности. По существующей санитарной классификации сточные воды в зависимости от степени загрязнения подразделяют на нормативно чистые (они не проходят очистки), нормативно-очищенные и загрязненные.

В РФ на одного человека образуется примерно в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем в мире. В 1996 г. в поверхностные водные объекты было сброшено 58,9 км3 сточных вод. Около 38\% (22,4 км3) сточных вод отнесены к категории загрязненных.С ними сброшено в водоемы свыше 700 тыс. тонн загрязнителей: нефтепродуктов 9,3, взвешенных веществ 619, фосфора 32, СПАВ 4, соединений меди 0,2, железа и цинка 19,7, фенола 0,1 тыс. т. Реальная масса загрязнителей, поступающих в водоемы, значительно больше, поскольку в приведенных данных не учтены атмосферные выпадения загрязняющих веществ, смыв органики и ядохимикатов с сельскохозяйственных угодий и др. Основной объем сброшен предприятиями промышленности (33\%) и коммунального хозяйства (61\%). Объем нормативно-очищенных стоков составляет 10\% от всех вод, требующих очистки, что является следствием низкой эффективности работы имеющихся очистных сооружений. Вклад различных отраслей промышленности в общий сброс загрязненных стоков отражен на рис. 6.3.

Качество воды в большинстве водных объектов России не отвечает нормативным требованиям. Ежегодно растет число створов с высоким уровнем загрязнения (более 10 ПДК), есть случаи экстремально высокого загрязнения (более 100 ПДК). Учет сброса сточных вод и система их оценки пока не упорядочены. Так, коллекторно-дренажные воды с орошаемых земель условно относятся к категории нормативно чистых, хотя обычно они загрязнены ядохимикатами, соединениями азота и фосфора. Для достижения нормального качества такие условно «чистые» воды требуют разбавления в 10-50 раз.

Существенная доля хозяйственно-питьевого водоснабжения базируется на подземных водах. Хотя они лучше защищены от проникновения поллютантов, но также подвергаются техногенному воздействию из-за загрязнения почвы и наземных водотоков. Оно происходит в первую очередь вокруг крупных промышленных центров, а также в районах интенсивного земледелия с применением химических удобрений, пестицидов и в местах расположения крупных животноводческих комплексов. На территории России выявлено около 1400 очагов загрязнения подземных вод, 80 \% которых находится в европейской части.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения в Российской Федерации не может гарантировать требуемого качества питьевой воды. В 19\% г. 75\% исследованных проб были нестандартны по вкусовым качествам, 23\% проб не отвечали гигиеническим требованиям по химическим и 11,4\% по микробиологическим показателям. В целом почти половина жителей страны потребляет недоброкачественную воду.

Приведенные данные свидетельствуют, что масштабы и темпы загрязнения гидросферы намного выше, чем других природных сред. Обостряющаяся водохозяйственная обстановка в России из-за сброса загрязненных стоков в водные объекты и нерационального использования воды наносит огромный экономический ущерб. Нарастающая деградация природных вод требует решительных действий и специальных целевых программ по их спасению.

Бассейны. Существенной географической особенностью загрязнения рек России является то, что основные промышленные районы и наибольшая концентрация населения приурочены главным образом к верховьям водосборных бассейнов (Центр, бассейн Камы, Среднее Поволжье, Урал, Кузбасс, верхние течения Оби, Енисея, Ангары). Поэтому главные реки России Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора в той или иной мере загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные, а их крупные притоки Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Исеть, Тура относятся к категории сильно загрязненных. Несмотря на уменьшение сброса сточных вод, связанное со спадом производства, наблюдается рост загрязнения рек.

Очень серьезные экологические проблемы возникли в бассейне Волги. Ее сток составляет только 5\% от суммарного речного стока РФ. В то же время на хозяйственные нужды из Волги ежегодно забирается более 30 км3 свежей воды, т.е. треть всего водозабора России. А взамен река получает 19 км3 стоков 39\% от общего объема загрязненных сточных вод, образующихся на территории страны. От городов и промышленных предприятий, расположенных на берегах Волги и ее притоков, ежегодно в реку, а затем и в Каспий поступают сотни тысяч тонн нефтепродуктов, взвешенных веществ, сульфатов, органики, аммонийного азота, нитратов и нитритов, соединений тяжелых металлов и других загрязнителей.

Исследования, проведенные в бассейне Волги, показали, что две трети веществ, поступающих со сточными водами промышленных предприятий, «проскакивают» через городские очистные сооружения и остаются в воде. Смесь «очищенных» таким образом промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод для ликвидации токсичности требует разбавления в 50-200 раз. Следовательно, для разбавления поступающих ежегодно в Волгу 19 км3 сточных вод требуется от 950 до 3800 км3 чистой воды, а среднегодовой сток Волги равен всего 254 км3.

Загрязнение морей. Угрожающие размеры принимает загрязнение морей и всего Мирового океана, которому в условиях современной цивилизации отведена роль гигантской мусорной свалки. Реки выносят большую часть поступающих в них стоков в моря. В составе речного стока и атмосферных выпадений в разные части океана попадает 100 млн т тяжелых металлов. Почти 70\% загрязнений морской среды связано с наземными источниками, поставляющими промышленные стоки, мусор, химикаты, пластмассы, нефтепродукты, радиоактивные отходы. К числу наиболее опасных загрязнителей морей относятся нефть и нефтепродукты. Общее загрязнение ими Мирового океана превысило 6 млн т в год, причем из всех источников вклад судоходства (включая аварии танкеров) стал уже выше поступления с материковым стоком: соответственно 35\% и 31\%. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой порядка 12 км2 водной поверхности.

По оценкам специалистов, нефтью уже загрязнена 1/5 акватории Мирового океана. Нефтяная пленка приводит к гибели живых организмов, млекопитающих и птиц, нарушает процессы фотосинтеза и, следовательно, газообмен между гидросферой и атмосферой.

Все внутренние моря Российской Федерации испытывают интенсивную антропогенную нагрузку, как на самой акватории, так и в результате техногенного воздействия на водосборном бассейне. К охарактеризованному выше стоку загрязненной волжской воды в Каспийское море добавляется непосредственное его загрязнение морским нефтепромыслом. Концентрация нефтепродуктов и фенолов в акваториях северного и восточного Каспия составляет 4-6 ПДК, а у берегов Азербайджана 10-16 ПДК! Нефтепродуктами сильно загрязнены все европейские моря Средиземное, Северное, Балтийское.

Степень загрязнения морской воды принято характеризовать классом качества с 1 по 7 с соответствующей оценкой от «очень чистая» до «чрезвычайно грязная». Морские воды Черноморского побережья от Анапы до Сочи характеризуются как загрязненные (IV класс) и умеренно

загрязненные (III класс). Воды восточной части Финского залива Балтийского моря относятся к грязным (V класс) и очень грязным (VI класс). Во многих морях превышены ПДК нефтяных углеводородов, фенолов, аммонийного азота, пестицидов, СПАВ, ртути. Особую озабоченность вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях.

Всем известно, что вода — самое распространенное неорганическое соединение на Земле. Вода является основой всех жизненных процессов, источником кислорода в главном движущем процессе на Земле — фотосинтезе. Растения на 90%, а животные в среднем на 75% состоят из воды. Потеря живыми организмами 10—20% воды приводит к их гибели.

Качество поверхностных вод, от которых зависит жизнь многих людей во всем мире, ухудшается в результате человеческой деятельности. Вследствие этого снижается возможность использовать поверхностные водные ресурсы в качестве питьевой воды для людей и сельскохозяйственных животных, для орошения и промышленных нужд.

Хозяйственно-бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы часто загрязняют мировые источники воды из-за низкого уровня очистных сооружений или их отсутствия, аварий и умышленных злоупотреблений. Около 75% населения планеты не имеют системы очистки канализационных стоков и поэтому просто сбрасывают их в водостоки. В сельских районах развивающихся стран 71% населения испытывает недостаток в чистой воде и 87% не имеют канализации.

По данным ООН, четыре из каждых пяти заболеваний в развивающихся странах вызваны либо загрязненной водой, либо антисанитарными условиями проживания. Ежедневно в этих странах 25 тыс. человек умирает от болезней, вызванных некачественной водой.

Из мировых запасов воды только 2,5% приходится на пресные воды, большая часть которых (70%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледниках.

Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. И именно эти водные ресурсы подвергаются в настоящее время интенсивному истощению: из-за непрерывного увеличения водозабора для растущих аппетитов промышленности, сельского хозяйства и увеличения бытового потребления (количественное истощение); а также из-за загрязнения вод (качественное истощение).

В настоящее время человечество потребляет на хозяйственно-бытовые нужды 12% речного стока. Темпы роста водопотребления составляют 3% в год.

Основные потребители воды — промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На их потребности уходит до 70% всей воды, расходуемой в промышленности. К числу отраслей промышленности, забирающих большое количество воды, относится и энергетика, где вода используется в системах охлаждения. Но главный потребитель пресной воды — сельское хозяйство. На орошение и полив в настоящее время затрачивается 4200 км3 в год, при этом 3/4 ее теряется безвозвратно.

В современных условиях значительно увеличиваются потребности человечества в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л на человека в день.

Из анализа водопользования за 50-60 прошедших лет и перспективных расчетов следует, что при сохранении темпов прироста населения и объемов производства человечество к 2100 г. может исчерпать весь запас пресной воды.

Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресной воды значительно уменьшаются из-за загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые),поскольку большая часть использованной речной воды возвращается в водные объекты в виде сточных вод. 

30 марта 1990 г. было обнаружено  загрязнение питьевой воды фенолом  в сетях Южного водопровода  г. Уфы. Фенол (оксибензол, карболовая  кислота) - бесцветные, розовеющие при  хранении кристаллы с характерным  запахом. При попадании фенола  на кожу появляются местные  ожоговые явления, при длительном  контакте и поражении поверхности  тела возможен смертельный исход. Первопричиной загрязнения питьевой  воды в водопроводе г. Уфы явилась  авария, происшедшая в ноябре-декабре 1989 г. на Уфимском производственном  объединении (ПО) «Химпром», в ходе, которой случился сброс фенола  в приемный резервуар канализационное  насосной станции предприятия, откуда  он вместе с поверхностными  стоками попал в пруд. Этот  пруд использовался ПО «Химпром»  в качестве отстойника поверхностных  стоков. В связи с переполнением  пруда поверхностные стоки с  высоким содержанием фенола в  конце марта 1990 г. через р. Чернушку  попал в р. Шугуровку, а затем  в р. Уфу. В итоге подрусловый  слой грунтовых вод р. Уфы, из  которого через 12 скважин производился  забор 270 тыс. м3 воды в сутки, оказался, загрязнен фенолом. Учитывая, что этот водозабор являлся единственным источником обеспечения питьевой водой потребителей! ряда районов города, загрязнение воды фенолом в водозаборе w водопроводе создало угрозу жизни их населению (около 600 тыс.| человек) и в последующем - сложную ситуацию по снабжению привозной питьевой водой. Загрязнение питьевой воды в водопроводе г. Уфы феноло - содержащими веществами в марте 1990 г. является ярким примером возможности перерастания обычной объектовой аварии в тяжелую, продолжительную чрезвычайную ситуацию крупного масштаба.