Влияние сточных вод на окружающую среду кратко

Обновлено: 05.07.2024

Сточные воды и сточные воды поступают в водные системы из различных источников, начиная от поверхностных стоков и септических систем и заканчивая очистными сооружениями и ливневыми стоками. Каждый год около 3,5 миллионов американцев заболевают от развлекательных мероприятий, таких как плавание и катание на лодках, потому что вода загрязнена. Многие не связывают свою болезнь с водой, к которой они прикоснулись. Однако влияние загрязнения воды на водные экосистемы не ограничивается болезнями человека.

Что такое сточные воды?

Четыре основных типа сточных вод - бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и городские. Бытовые сточные воды состоят из черной воды, содержащей фекалии человека и животных, а также серой воды от бытовых мероприятий, таких как купание, стирка, приготовление пищи и садоводство. Промышленные сточные воды состоят из промышленных отходов, таких как целлюлоза, бумага, нефтехимический сток, химические вещества, соли и кислоты. Сельскохозяйственные сточные воды поступают в результате сельскохозяйственной деятельности, загрязненных подземных вод и методов ведения сельского хозяйства, особенно связанных с удобрениями и пестицидами. Городские сточные воды определяются как совокупность бытовых и промышленных сточных вод в сочетании с фильтрацией сточных вод и дождевой водой.

Удаление сточных вод и сточных вод

Очистка сточных вод имеет три этапа. Первая фаза или первичная очистка помещает сточные воды в пруды для хранения. Твердые отходы оседают на дне, а материалы низкой плотности, такие как жиры и масла, всплывают наверх. Эти материалы могут быть удалены. Вторая фаза или вторичная обработка удаляет растворенный и взвешенный биологический материал. Большинство систем вторичной очистки используют аэробные бактерии для потребления органических веществ в сточных водах. Третичная или третья фаза очистки дополнительно очищает сточные воды, которые в конечном итоге будут сбрасываться в чувствительные среды. Третичная обработка может быть выполнена несколькими методами, в зависимости от остающихся загрязнителей. Песочная фильтрация удаляет твердые частицы. Фосфаты могут быть удалены с помощью бактерий, называемых полифосфатными накапливающими организмами. Нитрифицирующие бактерии могут быть использованы для удаления азота. Метод, называемый лагуной, хранит воду в лагуне, где растения, бактерии, водоросли и зоопланктон поглощают оставшиеся загрязнители в результате естественных процессов.

Твердые отходы, называемые осадком, удаляемым во время первичной обработки, также подвергаются вторичной обработке. Шлам можно обработать бактериями. Иногда бактерии вырабатывают достаточно метана, чтобы использовать его в качестве топлива. Или ил может быть сожжен. Другой метод обработки осадка начинается с его конденсации, нагревания для дезинфекции и последующего использования обработанного осадка в качестве удобрения.

Несмотря на Закон о чистой воде 1972 года, требующий вторичной очистки сточных вод, некоторые муниципалитеты США подали и получили исключения. По оценкам, во всем мире 2,5 миллиарда человек не имеют улучшенных санитарно-технических средств. Рост населения, старение инфраструктуры и стихийные бедствия также влияют на эффективность систем очистки сточных вод.

Сточные воды в водной среде

Бытовые сточные воды содержат загрязняющие вещества от биологической опасности и микропластичных частиц до мыла и жиров. Сельскохозяйственные сточные воды содержат биологическую опасность, соли, пестициды и удобрения. Городские сточные воды включают бытовые и промышленные сточные воды, но также содержат стоки из ливневых стоков. Ливневые стоки переносят загрязняющие вещества со дворов и парков (грязь, домашние отходы, пестициды, гербициды и удобрения), а также с улиц и парковок (нефть, бензин, грязь и мусор). Промышленные сточные воды содержат широкий спектр химических веществ, в том числе нефтехимические и другие химические вещества, кислоты, радиоактивные материалы и соли. Последние результаты показывают, что различные наркотики также загрязняют сточные воды.

Университет Мичигана отмечает, что в отчете за 2018 год Агентство по охране окружающей среды США (EPA) заявило, что «53% миль рек и ручьев, 71% акров озер, 79% устьевых миль и 98% береговой линии Великих озер Мили, которые были оценены, классифицируются как поврежденные (недопустимо по крайней мере для одного назначенного использования). "

Биологические опасности в водной среде

Биологические опасности, обнаруживаемые в сточных водах, включают бактерии, грибки, паразиты и вирусы. Бактерии и бактериальные заболевания варьируют от кишечной палочки, брюшного тифа, сальмонеллы, холеры и шигеллеза. Грибки включают аспергилл. Паразиты включают в себя криптоспоридий, гиардию и круглых червей. Вирусы, такие как гепатит А, также можно обнаружить в сточных водах. Проблемы со здоровьем, вызванные загрязнением сточных вод, ежегодно затрагивают около 3,5 миллионов американцев. По оценкам, 50 процентов сточных вод, поступающих в Средиземное море, составляют неочищенные сточные воды. Биологические отходы от ферм, домов, парков и пляжей вызывают проблемы со здоровьем, которые влияют больше, чем люди.

Бактерии и другие организмы в пресной воде используют кислород для метаболизма сточных вод, которые они сопровождают. Разрушая сточные воды, эти микроорганизмы могут вызывать гипоксические (обедненные кислородом) мертвые зоны. Этим мертвым зонам не хватает кислорода, необходимого для выживания рыбы и других местных организмов. Моллюски, зараженные бактериями, связанными со сточными водами, болеют люди по всему миру. В морской среде кишечные бактерии человека могут инфицировать кораллы и вызывать болезни, вызывающие обесцвечивание кораллов. Когда кораллы теряют свои естественные бактерии и водоросли, они умирают, что приводит к гибели зон коралловой экосистемы, от бактерий до популяций рыб.

Наркотики, начиная от гормонов (которые влияют на репродуктивное развитие рыб и амфибий) до законных и нелегальных амфетаминов и антидепрессантов, проникли в водные экосистемы. Некоторые из препаратов попадают в канализационную систему в моче и кале пользователей, а некоторые из них смываются в канализацию. Одно контролируемое исследование воздействия амфетаминов на водные организмы показало ускоренное размножение насекомых, сокращение популяций водорослей и изменения в разнообразии диатомей и микробов.

Опасности в отношении питательных веществ в водной среде

Богатые питательными веществами материалы из удобрений, особенно азота и фосфора, а также отходы вызывают эвтрофикацию как в пресных, так и в морских экосистемах. Цветение водорослей от избытка питательных веществ уменьшает светопропускание в воде, воздействуя на растения и планктон, уменьшая при этом количество кислорода в воде. Когда водоросли умирают, разлагающиеся бактерии потребляют еще больше растворенного кислорода. В крайних случаях потеря кислорода приводит к большим мертвым зонам. Сток с удобрений и богатых питательными веществами материалов из Среднего Запада в Соединенных Штатах вызвал истощение кислородом мертвой зоны площадью 7 728 квадратных миль в Мексиканском заливе.

Промышленные отходы в водной среде

Промышленные отходы часто проходят через те же очистные сооружения, что и бытовые отходы. Промышленные отходы часто содержат различные химические вещества и могут также содержать тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, кадмий и мышьяк. Не все эти химические вещества полностью удаляются на очистных сооружениях, поэтому химические вещества попадают в реки, озера и морские воды. Кроме того, некоторые отходы могут быть сброшены или разлиты в водные экосистемы без какой-либо обработки. Влияние загрязнения сточных вод на морскую флору и фауну воздействует на организмы по всей пищевой цепи.

Тяжелые металлы накапливаются в тканях рыб, поскольку рыба потребляет планктон, водоросли и меньшую добычу, содержащую металлы. Этот процесс называется биомагнификацией. Поскольку другие животные, включая людей, едят эту рыбу, тяжелые металлы могут достигать концентраций, достаточных для отравления потребителя. Эти тяжелые металлы могут накапливаться в токсичных количествах и для рыб.

Контроль за выбросами промышленных сточных вод, таких как нефтепродукты, радиоактивные отходы и стойкие органические загрязнители, улучшился, а жирные отходы сократились на 90 процентов в период между 1980-ми и 2006 годами. Эти загрязнители оказали непосредственное и долгосрочное воздействие на экосистемы в результате отравления или удушения планктона, растений и животные.

Загрязнение воздуха и водные экосистемы

Промышленная сажа и дым также влияют на водные экосистемы. Например, диоксид серы в сочетании с водяным паром образует серную кислоту или кислотный дождь. Кислотные дожди и сток снижают рН воды, что влияет на способность рыб поглощать кислород, соли и питательные вещества. Низкий pH также мешает усвоению кальция. Неправильный баланс кальция для многих рыб означает, что их яйца не развиваются должным образом, становясь слишком ломкими или слабыми. Дефицит кальция также вызывает слабые колючки и кости у рыб и слабые экзоскелеты у раков. Кислотный дождь также вымывает алюминий из почв, препятствуя размножению ракообразных и рыб. Кроме того, когда pH падает ниже 6, насекомые, такие как подёнки и стрекозы, не могут выжить, воздействуя на пищевую цепь.

Помет в водных экосистемах

Городские сточные воды включают мусор, вымытый в ливневые стоки и в конечном итоге в водные пути. Приблизительно 70 процентов этого мусора попадают на морское дно, около 15 процентов - на пляжи и около 15 процентов - в океан. Большая часть мусора, 70 процентов, это пластмассы с металлом и стеклом, которые составляют большинство из оставшихся 30 процентов. Исследования показывают, что более 1200 водных видов взаимодействуют с подстилкой, поедая ее, живя в ней или на ней или запутываясь в ней. Большая часть пластика находится в форме микропластиков, крошечных кусочков от разрушения более крупных пластиков. Этот мусор поражает животных, таких как млекопитающие, рыба, ракообразные и другие.

Мировой океан – главный компонент экосистемы планеты. Переоценить его значение для всего живого, в том числе и для человека, невозможно.

Но океаны страдают от антропогенного влияния, причем деградация набирает обороты.

Одна из причин – увеличение объема сточных вод, т.е. промышленных и поверхностных стоков, вод с сельскохозяйственных объектов, бытовых стоков прибрежных населенных пунктов.

К чему приводит привнесение чужеродных веществ, находящихся за пределами нормы для экосистемы, каковы пути решения этой проблемы? Постараемся разобраться с этими вопросами.

Источники загрязнения

Загрязнение водоемов СВ становится не меньшей проблемой, чем истощение запасов пресных вод. Стоки, сброшенные в водоем без очистки или недостаточно очищенные, оказывают прямое воздействие на воды Мирового океана, нарушают биологическое равновесие, влияют на климат планеты.

Виды и формы загрязнения разнообразны и в разной степени масштабны:

атмосферные осадки, поверхностные и коллекторно-дренажные воды;
производственные стоки (химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, металлургия, машиностроение);
бытовые (канализационные) стоки;
воды шахт и рудников с включениями отходов при разработке рудных ископаемых;
сельскохозяйственные стоки, содержащие минеральные и органические удобрения, стоки животноводческих комплексов (отходы жизнедеятельности и помывки скота);
воды от первичной обработки льна;
загрязнения обработки и сплава лесоматериалов;
стоки от мойки дорожных покрытий, транспортных средств.

Кроме того, реки загрязняются при гидроэнергетическом строительстве. В период навигации увеличивается объем стоков с судов речного и морского флота.

Вклад в органическое загрязнение СВ привносят:

растительные волокна;
животные и растительные жиры;
фекальные массы;
остатки плодов и овощей;
отходы кожевенных, целлюлозно-бумажных производств;
побочные продукты сахарных, пивоваренных заводов.

Загрязняющие вещества, в том числе ядовитые и токсичные примеси, оказываясь в природных водоемах, меняют физические и химические свойства воды. К чему приводит загрязнение, связанное с различными видами утилизации или с работой промышленных предприятий, читайте ниже.

Промышленные стоки

Самые опасные СВ – стоки металлургических, химических и целлюлозных производств. Отходы производства и потребления, загрязнения в выбросах и сбросах от технологических производственных процессов оказываются в ближайших водоемах, откуда опасные вещества неизбежно попадают в Мировой океан, отравляя флору и фауну.

Количественный и качественный состав промышленных стоков определяется отраслью.

По концентрации загрязнений их можно разделить на 2 основные группы:

Содержащие неорганические примеси, в том числе токсические. Это СВ сульфатных, азотных, содовых производств, обогатительных комбинатов. В стоках выявляются высокие концентрации кислот, щелочей, тяжелых металлов. Главное воздействие заключается в изменении физических свойств воды.
Содержащие яды. Стоки этой группы сбрасывают предприятия органического синтеза, предприятия коксо- и нефтехимической, нефтеперерабатывающей отраслей. В таких СВ большой процент нефтепродуктов, фенола, аммиака, альдегидов, смол и других опасных соединений и веществ. В результате поглощается кислород, изменяются органолептические свойства воды.

Хозяйственно-бытовые

Рост населения планеты приводит к постоянному увеличению поступления канализационных стоков во внутренние водоемы. В результате реки и озера загрязняются моющими синтетическими составами, биологическими отходами, заражаются болезнетворными бактериями и гельминтами.

Итог – снижается насыщаемость вод кислородом, прекращается деятельность бактерий, минерализующих органику.

Сточные воды с сельскохозяйственных угодий

Сельское хозяйство – серьезный фактор антропогенного загрязнения водоемов.

Биогенные элементы, поступающие со СВ с полей, садов и огородов, влияют на качество воды в водных объектах не меньше, чем загрязнения в промышленных и хозяйственно-бытовых водах.

Естественно, влияние отрицательное.

Азотные удобрения вредны для человека и животных. При использовании для орошения и полива сточных вод, обогащенных азотом, интенсивном внесении азотных удобрений в почве и растениях аккумулируются в большом количестве опасные для человека нитраты.

Фосфорные удобрения – источник поступления токсичного фтора в окружающую среду, что в результате приводит к дефициту в почве цинка, марганца и железа.

Избыток удобрений на основе хлорида калия приводит к накоплению хлора, негативно влияющего на большинство растений, а также к снижению концентрации в растениях необходимых концентраций натрия, кальция, бора.

Биогенные элементы (особенно фосфор и азот), содержащиеся в СВ сельхозугодий, способствуют быстрому развитию в малопроточных водоемах сине-зеленых водорослей, чья токсичность не уступает пестицидам.

Атмосферные осадки

Важный источник поступления опасных веществ из СВ в почву, растения и водоемы – атмосферные осадки.

Свинец и кадмий оказываются в атмосфере в результате сжигания нефтепродуктов, отходов производства, при производстве стали и цветных металлов, при эксплуатации транспорта. В удаленных от промышленных объектов концентрация свинца в снеге и дожде примерно 1,6-1,7 мкг/л, а в крупных городах – 350 мкг/л.

Ртуть попадает в атмосферный воздух при сжигании твердого топлива на предприятиях цветной металлургии, затем с атмосферными осадками она оказывается в почве и водоемах.

Микроорганизмы превращают соединения ртути в очень токсичное органическое вещество – метилртуть.

Антропогенное загрязнение атмосферных осадков свинцом, кадмием, оксидом серы и продуктами ее трансформации, а также пестицидами и другими опасными веществами делает их серьезной причиной загрязнения водных объектов, снижения плодородия почв и качества сельскохозпродукции.

Тепловое загрязнение

От тепловых электростанций и отдельных производств в водоемы поступают нагретые СВ.

Загрязнение гидросферы, мирового океана

Он взаимодействует с атмосферным воздухом, управляет круговоротом воды, излучает и поглощает тепло, формирует облака и осадки, производит кислород и даже смягчает последствия глобального потепления.

Попадая в водоемы, они, а также нефтесодержащие стоки, принимают различные формы загрязнения, в частности:

пленка, плавающая на поверхности;
смесь – растворенная или эмульгированная;
осевшие на дно тяжелые фракции.

Всего 12 г нефти, попавшие в водоем, делают непригодной для использования и жизни морских организмов целую тонну воды.

Следующие по значимости вреда – сточные воды. Если в воду попадает небольшой объем СВ, это даже приносит пользу – вода обогащается, увеличивается рост растений и обитателей водоема. Но большие объемы разрушают экосистемы, приводят к гибели морских организмов.

Ученые выделяют две основные причины загрязнения Мирового океана:

Проявление глобальных процессов планетарного масштаба, связанных с изменением климата и теплоэнергетического баланса, загрязнением атмосферы в целом и атмосферных осадков в частности.
Деятельность человека — сточные воды, включая коллекторно-дренажные, поверхностные воды, сельскохозяйственные и животноводческие стоки.

Основные загрязнители океанов — это СВ, содержащие:

пестициды;
гербициды;
химические удобрения;
моющие средства;
нефтепродукты;
полимеры и другие твердые частицы.

Сброс неочищенных СВ создает опасность для здоровья, приводит к кислородному истощению.

Основные источники СВ, поступающих в море:

городские канализации;
очистные сооружения;
суда.

Сброс СВ в моря и океаны – распространенная практика наших дней. Мегаполисы с помощью многокилометровых труб отправляют канализационные и промышленные стоки в глубины морей. Но приходит время задуматься о последствиях.

Экологические проблемы

Такие источники, как:

поверхностные стоки;
дренажные воды;
промышленность;
транспорт;
энергетика;
стоки животноводческих комплексов и сельскохозяйственных угодий

загрязняют водные объекты:

тяжелыми металлами;
нефтепродуктами;
биогенами;
пестицидами;
фенолами;
радионуклидами;
ПАВ и другими опасными веществами.

Происходит эвтрофикация – азот и фосфор чрезмерно насыщают воду морей питательными соединениями, что приводит к чрезмерному развитию одних водорослей и гибели других.

В результате одноклеточные водоросли (а среди них много токсичных) интенсивно размножаются и закрывают солнечный свет для других растений и животных. Затем водоросли отмирают и разлагаются, опускаясь на дно и потребляя растворенный в воде кислород.

Итог – воды морей становятся мутными и безжизненными, флора и фауна вынуждены мигрировать на другие территории, а многие организмы просто погибают.

На жизнь обитателей водоемов особенно пагубно воздействуют СВ целлюлозно-бумажной промышленности. Древесные массы, содержащиеся в стоках, окисляются, поглощая большие объемы растворенного кислорода. В результате погибают икра, мальки и взрослые рыбы. Волокна древесины, засоряя воду, ухудшают ее физические и химические показатели.

Атомные электростанции тоже вносят свой вклад в загрязнение водоемов СВ с радиоактивными отходами в составе. Радиоактивные элементы накапливаются в планктоне и рыбе, откуда по цепочкам питания передаются другим водным обитателям.

Радиоактивность планктонных организмов в тысячи раз выше, чем воды – среды их обитания. СВ с высокой радиоактивностью, превышающей 100 мкюри/л, подлежат захоронению. Для этих целей используются подземные бессточные бассейны и резервуары со специальной защитой.

Негативные последствия сточных вод

Если обобщить, в результате антропогенного воздействия нарушается экология водоемов, снижается биопродуктивность, а также изменяются:

химические, физические и органолептические свойства воды;
биохимический режим водоемов;
состав микроорганизмов.

Водный объект становится источником поступления токсичных веществ к человеку по 4 водно-трофическим цепочкам:

Вода – человек.
Вода – животные – человек.
Вода – почва – растение – человек.
Вода – почва – растение – животные – человек.

СВ нарушают функционирование систем жизнеобеспечения, от которых зависят множество секторов – от городской инфраструктуры до производства продуктов питания и промышленности.

В результате отсутствия регулирования сточных вод происходит ряд негативных моментов:

Между состоянием Мирового океана и жизнью людей на Земле есть прямая связь. Мутации и исчезновение представителей флоры и фауны трансформируют экосистему в глобальных масштабах – пищевые цепочки нарушаются, что неизбежно отражается на уровне жизни и питании зависящих от морских ресурсов людей.

Из-за нерегулируемого антропогенного воздействия СВ Мировой океан плохо функционирует. Семейства рыб не восстанавливаются, от изменения климата моря теряют кислород, становясь кислее и теплее, загрязнения губят морских обитателей, растительный мир и в конечном счете человеческую популяцию.

Пути решения

Океан способен восстанавливать баланс экосистемы. Но в век активной, неконтролируемой и безрассудной деятельности человека водный слой планеты не успевает обновляться собственными силами.

Глобальные проблемы Мирового океана должны решаться не менее глобальными методами:

совершенствование технологий добычи и транспортировки нефти;
снижение объемов углекислого газа в атмосфере;
разработка и массовое внедрение экологических видов топлива;
создание ресурсосберегающих технологий;
строгое соблюдение регламентов и повышение уровня очистки стоков, сбрасываемых в гидросферу;
внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в том числе мембранных;
минимизация дренажных стоков;
внедрение новых малоотходных технологических процессов с наибольшим экологическим эффектом;
сокращение объемов загрязнения окружающей среды биогенами, пестицидами, тяжелыми металлами и другими токсикантами.

Человечество должно понять – нужно возвращать природе воду, если не в первозданном виде, то хотя бы приближенной к естественному составу.

Промышленные предприятия должны использовать фильтровальные станции, очистные сооружения, аэрационное оборудование, применять универсальную и эффективную технологию очистки сбросов высокоактивными симбиотическими иловыми культурами – все эти методы способны отфильтровать из СВ вредные соединения.

Города должны улучшать способы очистки канализационных стоков с обновлением оборудования и увеличением числа очистных станций.

Эффективным направлением в сфере охраны водоемов будет активный переход предприятий на замкнутые циклы водоснабжения, где очищенные СВ не сбрасываются, а многократно используются.

Бессточные циклы позволят сократить поступление СВ в поверхностные водоемы, использовать свежую воду только для восполнения безвозвратных потерь в неизмеримо меньших объемах.

Ощутимо сократить уровень загрязненности СВ можно путем извлечения из сточных масс ценных примесей, используя современные методы обработки.

Большие объемы воды в различных отраслях расходуются на охлаждение, превращаясь в СВ и частично испаряясь. Замена водяного охлаждения воздушным позволит сократить расход пресной воды в среднем на 80%.

Видео по теме

Предлагаем прослушать доклад эксперта о проблемах загрязнения окружающей среды сточными водами фармацевтических предприятий:

Подводим итоги

Если сточными водами управлять рационально, они способны стать полезным ресурсом и решением множества проблем. Обработанные стоки – источник воды и питательных веществ.

Их можно использовать для выращивания сельскохозяйственных культур, минимизируя потребность в пресных запасах и дорогостоящих удобрениях.

Осадок сточных вод может стать сырьем для производства биогаза, биотоплива, экологичных строительных материалов, что позволит экономить природные ресурсы планеты, создавать новые рабочие места и развивать экономику в целом.

Основные загрязнения сточных вод и способы их удаления

Загрязнение сточных вод промышленными предприятиями

Загрязнение сточных вод объектами сельского хозяйства

Хозяйственно-бытовое загрязнение сточных вод

Предотвращение загрязнения окружающей среды сточными водами

Предотвращение загрязнения водных объектов сточными водами, а также охрана поверхностных вод от загрязнения сточными водами — это важнейшие задачи, которые стоят перед современным обществом. Их эффективное и комплексное решение возможно только с использованием передовых технологий очистки стоков и современного оборудования.

Чистая пресная вода – ценный природный ресурс, необходимый для жизнедеятельности человека. Но её качество существенно снижают сточные воды.

Что такое сточные воды?

Сточные воды – это потоки воды, загрязнённой в результате хозяйственной и производственной деятельности человека. Эта жидкость по канализационной системе попадает на очистные станции для освобождения от минеральных и органических веществ. Очищенная вода затем снова попадает в пресный водоём.

Классификация сточных вод

Стоки, образующиеся на разных объектах, существенно различаются. Отработанная жидкость с металлургического завода содержит примеси солей металлов, кислот. В канализационных стоках из жилого района преобладают органические загрязнения.

По происхождению сточные воды бывают: хозяйственно-бытовые, производственные и атмосферные. Каждая группа отличается степенью загрязнения и составом.

По степени загрязнения

Для установления степени загрязнения определяют общую концентрацию загрязняющих веществ. Выделяют сточные воды:

слабозагрязненные (с содержанием примесей 1—500 мг/л);
среднезагрязненные (с содержанием примесей 500—5000 мг/л);
сильнозагрязненные (с содержанием примесей 5000—30000 мг/л);
опасные (с содержанием примесей более 30000 мг/л).

Атмосферные сточные воды относят к слабозагрязнённым. Несут примеси, смытые с дорог и земли. Преобладают минеральные вещества с небольшой частью органики. Они образуются из осадков, в том числе таяния снега. Для их сбора и вывода в городах предусмотрены ливневые канализации. Если этот поток не совмещается с бытовой канализацией, то его очистка не требует больших затрат. Объём атмосферных стоков непостоянен: зависит от климата, сезона и погодных условий.

СПРАВКА! В городах с вредным производством атмосферные сточные воды средне- и даже сильнозагрязнённые.

Уровень загрязнения бытовых потоков зависит от водопотребления . Чем оно выше, тем меньше концентрация примесей, но возрастает объём отводимой жидкости.

Влияние сточных вод на окружающую среду огромно. При попадании в водоемы органических веществ со сточными водами количество растворённого кислорода резко падает. Высокоорганизованные организмы в таких условиях погибают.

По составу

По составу загрязнений сточные воды неоднородны. Они могут содержать неорганические и органические элементы, биологические объекты.

Неорганические примеси: песок, глина, кислоты, соли и щёлочи, шлак.

Органические примеси: физиологические выделения, остатки растительного и животного происхождения (в основном пищевые отходы).

Биологические объекты: плесневые и дрожжевые грибки, водоросли и бактерии. Основной их источник – предприятия пищевой промышленности, особенно связанные с обработкой мяса. Стоки этой категории должны проходить тщательную очистку, так как могут содержать возбудителей опасных инфекций, представляющих угрозу для человека: брюшного тифа, сибирской язвы, дизентерии.

СПРАВКА! Предприятия, сбрасывающие стоки в централизованную канализацию, регулярно отбирают пробы и ежегодно подают декларацию о составе и свойствах сточных вод. При определении ПХБ в сточной воде на организацию налагается высокий штраф. Полихлорированные бифенилы сохраняются в водоёмах и опасны для экосистемы.

По способности к разложению примеси бывают:

консервативные (не разлагаются, не вступают в химические реакции). Это соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды. Без систем очищения или при поверхностной очистке попадают в водоёмы и формируют осадок на дне;
неконсервативные (подвергаются окислению или сорбации). При загрязнении этими веществами возможно самоочищение водоёма.

Для очистки от каждого вида примесей действенны различные методы, поэтому определить преобладающий вид загрязнения важно для эффективной работы очистных сооружений.

Взвешенные вещества в бытовых сточных водах составляют 20% от числа всех загрязнений. Имеют органическое (белки, жиры и углеводы) и неорганическое происхождение (песок, глина). Они удаляются легче всех других загрязнений: частицы размером 0,05 – 4 мм задерживаются фильтрами.

СПРАВКА! Бытовые стоки, содержащие большое количество азота, после очистки используют для орошения полей. Определение нитратов в воде производят ионометрическим методом.

Процесс очистки сточных вод

Система водоотведения состоит из приёмников сточных вод, внутридомовых и наружных канализационных труб, насосов. Таким путём грязная жидкость поступает на очистные сооружения.

СПРАВКА! Энергию тёплых сточных вод можно использовать для нагрева холодной воды. Рекуператор, который позволит экономить до 5 тысяч рублей в год, можно смастерить своими руками.

Один из способов контроля уровня загрязнённости стоков – вычисление сухого остатка. Сухой остаток в сточных водах определяют, выпаривая пробы и взвешивая количество сухого вещества. Измеряется в мг/л. Для отбора проб применяется не ручной метод, а автоматизированный пробоотборник.

Стоки перед сбросом в водоём обязательно подвергают многоступенчатой очистке в соответствии с требованиями ГОСТ.

Механическая очистка, или фильтрация, позволяет избавиться от нерастворённых веществ. Крупный мусор улавливает решётка. Затем песколовка задерживает тяжёлые частицы, севшие на дно, а жироловка – всплывшие на поверхность (жиры, нефть). Их утилизация производится методами компостирования, сжигания. Затем происходит отстаивание сточных вод в специальных резервуарах – отстойниках.

Для отлавливания мелких взвешенных частиц применяют процеживание сточных вод через тканевые или пористые фильтры.

Биологическая очистка эффективна для удаления органических примесей. В прудах отстойниках используются аэробные и анаэробные микроорганизмы (бактерии и простейшие). Иначе эту массу называют активным илом или биоплёнкой. Для очищения вод применяют дождевых червей. После биологической очистки ил со дна удаляется, а вода с высоким содержанием азота и фосфора поступает на следующий этап очистки.

Физико-химический метод очистки позволяет удалить растворённые вещества и мелкие взвешенные частицы. Способов несколько:

аэрация (добавление в воду перекиси водорода или кальция приводит к выделению кислорода. В его присутствии окислительные реакции активней протекают. Очистные станции иногда называют системами аэрации);
коагуляция (использование реактивов для выделения примесей в виде осадка); (использование воздушных потоков, выносящих мусор на поверхность);
сорбция (сорбентами часто выступают уголь и торф);
центрифугирование (эффективно разделяются твёрдая и жидкая фракции);
ионообменная и электрохимическая очистка (таким способом происходит удаление сульфатов и радиоактивных веществ: ртути, свинца, мышьяка и других);
гиперфильтрация (метод, основанный на использовании мембран и обратном осмосе);
нейтрализация (с помощью кислот или щелочей восстанавливают нормальный уровень pH 6,5 – 8,5);
экстракция (органические загрязнители удаляются вместе с экстрагентом);
озонирование (удаление 99% азота );
эвапорация (водяной пар забирает из нагретой до 100° C воды летучие вещества);
выпаривание и кристаллизация (иначе – термическое обессоливание).

Утилизация очищенных сточных вод системы водоснабжения и канализации происходит путём сброса их в водоём или в грунт. В первом случае требования к качеству очистки выше.

Защита природы от загрязнений сточными водами

Сточные воды большого города распространяются по рекам на сотни километров. Выбросы вод, не прошедших достаточную очистку, оказывают пагубное влияние на водоёмы, поэтому важное значение имеет защита водной среды от загрязнения сточными водами.

Недоочищенные сточные воды представляют опасность для здоровья населения, так как могут содержать патогенные микроорганизмы, возбудители инфекций. Для очищения от яиц гельминтов используют методы дезинвазии.

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Очистка сточных вод предприятий: методы и оценка эффективности

Очистные сооружения для очистки сточных вод

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?

Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации

Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка

ХПК и БПК сточных вод: определение, чем отличаются и как снизить?

Методы очистки сточных вод: механические, химические, биологические

Определение степени загрязнения воды: прямые и косвенные показатели

Основные источники загрязнения воды

Методы анализа сточных вод: химический, микробиологический, токсикологический

Читайте также: