Дипломная работа: Еколого-економічні аспекти використання водних ресурсів
Відразу після аварії на ЧАЕС концентрація стронцію-90 у низов'ях Прип'яті перевищувала припустиму норму, але вже в травні 1986 р. вона стабілізувалася в межах норми. Наступний постійний контроль за змістом радіонуклідів стронцію-90 і цезію-137 відзначає, що їхня концентрація у водоймах значно нижче показника радиационно припустимих рівнів для питної води. Якщо в перші дні після аварії на ЧАЕС збільшення концентрації радіонуклідів у воді було обумовлено їхнім безпосереднім випаданням, то в цей час рівні забруднення водних систем визначаються вторинними процесами: обміном з донними відкладеннями, змивом радіонуклідів з поверхні водозбору рік, а також за рахунок поталих і паводкових вод.[6]
Одна з найважливіших проблем, пов'язаних з раціональним веденням водного господарства, - збереження необхідної якості води у всіх водних джерелах. Однак більшість рік, що протікають у зонах великих і середніх промислових центрів, випробовують високий антропогенний вплив через надходження в них зі стічними водами значної кількості забруднюючих речовин.
Річний обсягводоотведения за період 1990— 1999 р. значно знизився, що було обумовлено як проведенням ряду водоохоронних заходів, так і зниженням потреби у воді на виробництві. Самим потужним джерелом забруднення водних об'єктів у країні є побутові стоки, на які доводиться 2/3 річного обсягу стічних вод, частка стоків виробництвастановить четверту частину. Із загальної кількості стічних вод, що скидаються в поверхневі водойми (1170 млн м3 в 1999 р.), близько 1/3 є нормативно-чистими (приділяються без очищення), 3/5 — нормативно очищеними й 1/20 частина — забрудненими. Неочищені стічні води мають потребу вбагаторазовому розведенні чистою водою. Нормативно очищені води також містять забруднення, і для їхнього розведення на кожний 1 м3 потрібно до 6—12 м3 свіжої води. У складі стічних вод у природні водні об'єкти за рік скидається до 0,5 тис. т нафтопродуктів, 16—18 т органічних речовин, 18—20 т зважених речовин і значна кількість інших забруднюючих речовин.[7]
Навантаження на поверхневі води обумовлені не тільки скиданням стічних вод: велика кількість забруднюючих речовин надходить із поталими й зливовими водами з міських територій, сільськогосподарських угідь і інших джерел забруднення, що не має системи водоотведения й очищення.
В умовах тісного взаємозв'язку поверхневих і підземних вод процеси забруднення поступово поширюються на все більші глибини. Найбільше інтенсивно підземні води забруднюються в забудованих частинах населених пунктів, у районах очисних споруджень, полів фільтрації, смітників, тваринницьких ферм і комплексів, складів мінеральних добрив і ядохимикатов, пально-мастильних матеріалів. У підземних водах нерідко виявляються підвищені концентрації нафтопродуктів, фенолів, важких металів і нітратів.
4. Оцінка стану й нормування якості води
У цей час у різних країнах миру для оцінки якості води встановленобільше 100 показників. При оцінці ступеня забруднення поверхневих вод ураховуються: зміст плаваючих домішок і зважених речовин, захід, присмак, фарбування й температура води, склад і концентрація мінеральних домішок і розчиненого у воді кисню, складПДК отрутних і шкідливих речовин, хвороботворних бактерій. У Росії використовуються нормативи ПДКбільше 400 шкідливих речовин у водоймах питного й культурно-побутового призначення, а також більше 100 шкідливих речовин у водоймах рибогосподарського призначення.
Визначення припустимого складу стічних вод проводиться залежно від переважного виду домішок і з урахуванням характеристики водойми, у який скидають стічні води. Припустима концентрація зважених речовин в очищених стічних водах З0 ВЗВ визначається по формулі:[8]
З0 ВЗВ =<Св ВЗВ + nПДКВЗВ
де Св взв — концентрація зважених речовин у водоймі до скидання в нього стічних вод; ПДКВЗВ — гранично припустима концентрація зважених речовин у водоймі; n — кратність розведення стічних вод у воді водойми.
Забруднення поверхневих і підземних вод завдає великої шкоди екологічним системам і матеріальний збиток народному господарству. Такі води стають малопридатними або непридатними для різних видів господарського споживання й використання в рекреаційних цілях, іноді - джерелом багатьох інфекційних захворювань. У результаті, по даним Всесвітньої організації охорони здоров'я, щорічно занедужують близько 500 млн чіл., а дитяча смертність досягає 5 млн чел. у рік. Матеріальний збиток виражається також у зниженні уловів риби, додаткових витратах на водопостачання населення й промислових підприємств, будівництво очисних споруджень.
Якість поверхневих вод Росії в цей час установлюється також по індексі забруднення вод (ИЗВ), якому відповідають 7 класів різного ступеня забруднення вод: від дуже чистої (ИЗВ < 0,3) до надзвичайно брудної (ИЗВ > 10). ИЗВвизначається як відношення 1/6 суми середньої концентрації до гранично припустимих концентрацій забруднюючих речовин: розчиненого кисню; азоту амонійного; азоту нитритного; нафтопродуктів; фенолів; ВПК (біохімічного споживання кисню).
5. Основні напрямки охорони й раціонального використання водних ресурсів
Проблеми охорони й раціонального використання водних ресурсів у Росії вирішуються в значній мірі шляхом державного регулювання, у першу чергу, через систему прогнозування й планування.
Вихідною базою прогнозування й планування використання водних ресурсів є дані водного кадастру й обліку витрати вод по системі водогосподарчих балансів, басейнових (територіальних) схем комплексного використання й охорони вод, а також проекти перерозподілу вод між водопотребителями по басейнах рік. Водний кадастр - це систематизований збір відомостей про водні ресурси і якість вод, а також про водокористувачів і водопотребителях, обсягах споживаних ними вод.
Прогноз використання водних ресурсів ґрунтується на розрахунку водогосподарчого балансу, що міститьресурсну й видаткову частини. Ресурсна (прибуткова) частина водогосподарчого балансу враховує всі види вод, які можуть бути спожиті (природний стік, надходження з водоймищ, підземні води, обсягповоротних вод). У видатковій частині водогосподарчого балансу визначається потреба у воді по галузях народного господарства з урахуванням збереження в ріках транзитного стоку для забезпечення екологічних вимог, необхідного санітарно-гігієнічного стану водойм. Результатом балансового розрахунку є встановлення очікуваного резерву або дефіциту стоку, обсягу, характеру, а також строків здійснення заходів, необхідних для забезпечення водою народного господарства в прогнозований період. При цьому враховуються показники, що характеризують скорочення забору свіжої води з поверхневих і підземних водних джерел за рахунок удосконалювання й впровадження безводних технологічних процесів, розвитку систем повторно-послідовного використання води, удосконалювання схем водопостачання й інших аналогічних заходів.
Прогнозування водоспоживання на перспективний період ґрунтується на розрахунках водопостачання населення, промисловості, сільського господарства й інших галузей економіки. Обсяг водоспоживання на господарсько-питні й комунальні потреби визначається чисельністю міського населення й нормами господарсько-питного водоспоживання на один жителя. На період до 2010 р. прогнозується забезпечення всього населення Росії питною водою нормативної якості відповідно до фізіологічних норм (не менш 400 л/сут. на людину). Потреби промисловості визначаються на основі розрахунку обсягу виробництва й норм водоспоживання. Для визначення потреби у воді окремих підприємств (об'єднань), установлення лімітів відпустки води використовуються індивідуальні норми й нормативи. У прогнозований обсяг водоспоживання на потреби сільськогосподарського водопостачання включається потреба у воді сільського населення, тваринництва, господарські нестатку сільгосппідприємств і виробництв по переробці сільськогосподарської сировини. У довгострокових прогнозах обсяги водоспоживання розраховуються по перспективних нормах, що враховує вдосконалювання й впровадження безводних технологічних процесів, нового обладнання, розвиток оборотних і безстічних систем водопостачання й інших досягнень науково-технічного прогресу у використанні природних ресурсів.
У сучасних умовах водогосподарчі баланси основних басейнів рікє позитивними. Водозабір на побутові й господарські цілі не перевищує в середньому 5-7 % від щорічно поновлюваних ресурсів. Не очікується істотного росту споживання води й у найближчі 10-15 років.
Раціональне використання водних ресурсів пов'язане із проведенням різних організаційних і технічних заходів. Показниками раціонального використання води є: відношенняобсягуводоотведения до обсягу отриманої свіжої води; кратність використання води, тобто відношення валового водоспоживання до обсягу споживання свіжої води; кількість підприємств, що припиняють скидання неочищених і незнешкоджених стічних вод, до загальної кількості підприємств. Особливо важливе значення мають зменшення абсолютного обсягу водоспоживання за рахунок скорочення безповоротних втрат і дотримання науково обґрунтованих норм і лімітів водоспоживання.
Серед організаційно-технічних заходів, які сприяють запобіганню виснаження водних ресурсів і поліпшенню якості поверхневих і підземних вод, єочищення стічних вод. Основними способами очищення стічних вод є механічні, біологічні (біохімічні), фізико-хімічні. Для ліквідації бактеріального забруднення застосовується знезаражування стічних вод (дезінфекція).
Механічний - найбільш доступний метод - застосовується головним чином для видалення зі стічної рідини нерозчинених і колоїдних часток органічного або мінерального походження шляхом простого відстоювання. До пристосувань механічного очищенняставлятьсяпесколовки, застосовувані для затримки часток мінерального походження; відстійники, необхідні для затримки домішок органічного походження, що перебувають у зваженому стані.
Очищенням досягається виділення з побутових стічних вод до 60 %, а з виробничих - до 95 % нерозчинених домішок. Вона вважаєтьсякінченої, якщо, по місцевих умовах і відповідно до санітарних правил, стічні води можна після дезінфекції спустити у водойму. Частіше механічне очищенняє попередньою стадією перед біологічної, або, точніше, біохімічним очищенням.
Біохімічні методи очищення засновані на використанні життєдіяльності мікроорганізмів-мінералізаторів, які, розмножуючись, переробляють і тим самим перетворять складні органічні сполуки в прості, нешкідливі мінеральні речовини. У такий спосіб вдається практично повністю звільнитися від органічних забруднювачів, що залишаються у воді після механічного очищення. Спорудження для біологічного або біохімічного очищення стічних вод можуть бути розділені на два основних типи. Спорудження, у яких біологічне очищеннявідбувається в умовах, близьких до природного (біологічні ставки, поля фільтрації, поля зрошення), і спорудження, у яких очищення стоків здійснюється в штучно створених умовах (біологічні фільтри, аэ-ротенки - спеціальні ємності).
Для запобігання забруднення водних об'єктів, а також збереження середовища проживання тваринного й рослинного миру на землях, що прилягають до річкових русел або акваторій водойм, установлюються водоохоронні зони, а в їхніх межах виділяються прибережні смуги строго охоронюваного режиму. З метою охорони водних об'єктів, які використовуються для господарсько-питного водопостачання, у місцях водозабору встановлюється зона санітарної охорони.
Прибережні смуги є природоохоронною територією з режимом обмеженої господарської діяльності. У них забороняються:
- оранка земель, садівництво й овочівництво;
- випас худоби;
- зберігання й використання ядохимикатов і мінеральних добрив;
- розміщення садівничих товариств, баз відпочинку, наметових городків, стоянок автотранспорту й сільськогосподарської техніки;