Смекни!
smekni.com

Взаимодействие речных и сточных вод (стр. 2 из 5)

Количество загрязняющих веществ (г/сут на 1 чел.), поступаю­щих в водоприемник с хозяйственно-бытовыми сточными водами, примерно следующее:

Взвешенные вещества....................65

БПК5.................................................54

БПКполн ......................................75

Перманганатная окисляемость….6,0

Азот аммонийный..........................8,0

-Фосфаты (P2O5)............................3,3

Фосфор минеральный . . .............1,4

Хлориды (Сl-) .............................9,0

СПАВ .........................................2,5

Сульфаты (S042-) ........................4,4

Калий (К20) .................................3,0

В каждом конкретном населенном пункте на душу населения норма может заметно отличаться от указанной. Это связано с раз­мерами и благоустройством населенного пункта, нормой водоотведения, климатическими условиями и т. д.

Хозяйственно-бытовые сточные воды служат обычно основным источником поступления в реки и водоемы соединений азота. При этом в аэробных условиях (т. е. при наличии кислорода) отме­чается следующий процесс их биологической трансформации: испражнение человека и животного — мочевина окисляется урбабактериями до аммиака (NH4+); аммонифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитритов(NO2-); последние окисляются ни­трифицирующими бактериями до конечного стабильного соедине­ния — нитратов (NО3-). В анаэробных условиях (т. е. при отсут­ствии кислорода) процесс может идти в обратном направлении. Благоприятное санитарное значение имеет лишь процесс в аэробных условиях. (Нежиховский, 1990)

С хозяйственно-бытовыми сточными водами поступает и основ­ная масса синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ). Под СПАВ понимается обширная группа искусственно созданных человеком веществ, широко применяемых в быту и в промышлен­ности. Особенно много СПАВ в сточных водах текстильных и мехо­вых фабрик, предприятий по первичной переработке шерсти. Сте­пень освобождения от СПАВ на станциях полной биологической очистки, если они мягкие, сравнительно велика (80—90 %), и если они жесткие, невелика (30—40 %). Среднее потребление СПАВ на одного городского жителя 2,5 г/сут. При норме водоотведения 300 л/сут на 1 чел. концентрация в хозяйственно-бытовых сточных водах составит 2,5-103/300 = 8,4 мг/дм3. Вместе с промышлен­ностью потребление СПАВ на душу населения примерно составит 3—4 г/сут на 1 чел. Поступая в реку или водоем, СПАВ концентрируются преиму­щественно в поверхностном слое, образуя хлопья пены, которые легко переносятся ветром. Наличие пены замедляет процесс аэра­ции. Ухудшаются органолептические свойства воды, появляются неприятный запах (мыльный, канифольный) и привкус воды (обычно горький). Пена способствует повышению стабильности нефтяной пленки, усиливает активность канцерогенных веществ. Наличие избытка СПАВ плохо отражается на состоянии дыха­тельных органов зоопланктона и рыб. Заметим также, что СПАВ хорошо сорбируется частицами песчаного грунта, а это замедляет процесс самоочищения. (Нежиховский, 1990)

1.3. Талые снеговые и дождевые сточные воды с территории городов.

Талые снеговые и дождевые воды смывают с территории горо­дов и выносят в гидрографическую сеть разнообразные загрязня­ющие вещества и предметы: мусор, опавшую листву, продукты разрушения дорожных покрытий, выпавшие из атмосферы аэро­золи, нефтепродукты от транспорта, частицы грунта и пр.

Степень загрязнения поверхностного стока с городской терри­тории определяется большим числом разнообразных факторов: плотностью населения, интенсивностью движения транспорта, бла­гоустроенностью местности, объемом и видом промышленного производства. Немалую роль также играют интенсивность снего­таяния, режим выпадения жидких осадков. Всем этим объясняется чрезвычайно большой диапазон колебания концентрации загряз­няющих веществ. В городских агломерациях в наибольшей степени концентри­руются антропогенные воздействия на ландшафт вообще и водные ресурсы, в частности. С единицы площади городской территории смывается в 2—4 раза больше органических и минеральных ве­ществ, чем с единицы площади сельскохозяйственных угодий. Раз­личие еще больше, если рассматривать отдельные части городской территории (промышленная зона, парки и сады и т. д.) за зимнее-весений и летне-осенний периоды.

В целом талые снеговые воды более загрязнены, чем дождевые. Различие осо­бенно велико, если зима многоснежная, а весеннее снеготаяние протекает бурно. Среднее многолетнее количество загрязняющих веществ (кг/(год-га)), смываемых с территории городов талыми снего­выми и дождевыми водами, может быть при отсутствии наблюде­ний оценено в первом приближении по удельным значениям:

Взвешенные вещества........2000—2500

БПК5….....................................140—200

Нефтепродукты….....................60—100

Азот общий......................................4—6

Фосфор общий...........................1,0—1,5

Минерализация........................400—600

Приведенные данные относятся к центральным районам круп­ных городов с многоэтажной жилой застройкой и плотностью на селения более 100 чел./га. При меньшей плотности вводится соот­ветствующая поправка; если плотность населения составляет 80 чел./га, то поправочный множитель равен 0,8.

После продолжительного засушливого периода в первые 10— 15 мин от начала дождя концентрация загрязнений в дождевом стоке близка к концентрации загрязнений в хозяйственно-бытовых сточных водах. В последующем концентрация уменьшается. За первую треть дождевого паводка выносится около половины всех смытых водой загрязнений. Приведем некоторые статистические данные о режиме выпаде­ния жидких атмосферных осадков:

— средняя продолжительность дождей в день с осадками более 1 мм/сут составляет: на европейской территории СССР 6—8 ч, в Средней Азии 4—6 ч, на Дальнем Востоке 8—10 ч;

— средняя продолжительность периода без дождей при суточ­ном количестве осадков более 0,1 мм равна 3—5 дней; при суточ­ном количестве осадков более 5 мм — 8—12 дней; в Средней Азии 10—12 и 15—25 дней соответственно.

В санитарно-экологическом отношении самую большую опас­ность для рек и водоемов представляют смытые с городской тер­ритории взвешенные вещества. Их количество в центральных рай­онах крупных городов составляет 2000—2500 кг/(год-га). Кон­центрация большей частью равна 1500—2000 мг/дм3, что на поря­док больше, чем в водах равнинных рек.

Интенсивный смыв взвешенных веществ с городской террито­рии при весеннем снеготаянии или выпадении дождевых осадков есть своего рода аварийный выброс. В некоторой мере, аналогич­ное положение и с другими загрязняющими веществами: органи­ческими, нефтепродуктами, солями и т. д. (Нежиховский, 1990)

1.4. Производственные сточные воды.

Потери воды на промышленных предприятиях, как правило, невелики, и количество производственных сточных вод может быть или приравнено к водопотреблению или уменьшено на 5—10 %. Главным является вопрос о составе рассматриваемых вод.

Производственные сточные воды, в отличие от хозяйственно-бытовых вод, очень разнообразные по составу. Это относится в целом к промышленности, а в ряде случаев и к отдельным пред­приятиям. Именно для предприятий характерны залповые сбросы из-за неполадок на локальных очистных сооружениях, переполне­ния емкостей, разного рода аварий и пр.

Промышленность, будучи основным загрязнителем природных вод, сама от этого терпит большой урон. Использование загряз­ненной воды ухудшает качество продукции, снижает КПД обору­дования, увеличивает амортизационные расходы и т. д.

Чаще всего наиболее сильными загрязнителями водной среды выступают предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, а также нефтеперерабатывающие заводы и химические комби­наты, в особенности комбинаты по производству органического синтеза. Так, один целлюлозно-бумажный комбинат (ЦБК) сред­ней мощности при прямоточной системе водоснабжения загряз­няет окружающую среду как город с населением 0,5 млн чел. Стоки ЦБК содержат опилки, древесное волокно, смолу, лигнин и другие вещества, которые придают воде неприятный вкус и за­пах, способствуя развитию грибковых обрастаний дна и берегов. В целом для промышленности свойственно наличие в сточных во­дах ряда токсических веществ (прежде всего, тяжелых металлов, фенолов) и нефтепродуктов, малое содержание биогенных ве­ществ, отмечаются редкие случаи загрязнения патогенными мик­робами. В этой связи подробнее остановимся на трех наиболее распространенных видах производственных загрязнений — нефтя­ном, фенольном и тяжелыми металлами.

Нефть и нефтепродукты. Загрязнение природных вод нефтью и нефтепродуктами — самый распространенный на сегодняшний день вид антропогенного загрязнения. Источники их поступления весьма разнообразны: аварии судов, повреждения нефтепроводов, подводное бурение, смыв с территорий населенных пунктов и т.д. Подсчитано, что в окружающую среду поступает около 2% добы­той нефти.

Нефть может находиться в воде в различном состоянии — в виде поверхностной пленки, донных отложений, раствора и взвеси. В сточных водах преобладает нефть во взвешенном состоя­нии. Первый признак нефтяного загрязнения — это наличие по­верхностной пленки. Быстрому образованию нефтяной пленки на значительной площади способствуют силы поверхност­ного натяжения. 1 кг разлитой нефти образует пленку на площади 1,2 га. Нефтяная пленка замедляет аэрацию водных масс, снижает интенсивность светового потока. Донные нефтяные отложения склеивают частицы грунта. Все это отрицательно сказывается на качестве воды и на условиях обитания гидробионтов.