Экологическая защита гидросферы. Активные методы и средства защиты гидросферы от загрязнений. Бытовые сточные воды

В зависимости от условия образования сточные воды делятся на три группы:

1. Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Они содержат механические примеси (песок, частицы шлака, окалина, глина, мелкодисперсная минеральная пыль), масло продукты, кислоты, соли, красители, пигменты, дубящие вещества и т.д.)

2. Бытовые сточные воды- образующиеся в раковинах санитарных узлах, душевых и т.п., содержат крупные примеси (остатки пищи, песок и т.п.) примеси органического и минерального прохождения в нерастворённом, коллоидном и растворённом состояниях; различные, в том числе болезнетворные бактерии. Содержит примерно 58% органических и 42% минеральных веществ.

3. Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами загрязнений, имеющихся на поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и т.п. Основными примесями этих вод являются механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа) и нефтепродукты (масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).

Условия спуска сточных вод на Земле не подвергаются специальной очистке перед выбросом в водоёмы. Их обезвреживание заключается лишь в разбавлении чистой водой и самоочищение водоёмов.

Особо опасным являются нефтепродукты, фенолы, соединение металлов, а также сильные яды как цианиды. В России ежегодно образуются около 21 км 3 сточных вод, из них 16 км 3 сливаются в Волгу и её притоки.

Сбросы сточных вод регламентируются также величиной ПДС (сброса) предприятия.

Методы и технологическое оборудование для очистки сточных вод можно выбрать, зная допустимые концентрации примесей в очищенных сточных водах, что обусловлено «Правилами охраны поверхностных вод»

Механическая очистка сточных вод обычно предшествует биологической и физико-химической очистке, сооружения механической очистки обычно составляют первую очередь строительства очистных станций.

Механическую очистку сточных вод применяют для отделения нерастворимых примесей. В сооружениях механической очистки сначала отделяют наибольшие по размеру частицы загрязнения, затем тяжелые взвеси, а на заключительном этапе – тонкодисперсные нерастворенные загрязнения.

Методы очистки:

а) механические : процеживание, отстаивание (всплывание), фильтрование, обработка в поле действия центробежных сил, для очистки сточных вод от взвешенных веществ;

б) физико-химические: флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная очистка, электрохимическая очистка, выпаривание, испарение, кристаллизация (для очистки растворенных примесей).

в) биологические.

-Процеживание проводят в решетках и волокно уловителях.

В вертикальных или наклонных решетках ширина отверстий составляет 15-20 мм.

Для выделения волокнистых веществ из сточных вод используют волокно уловители в виде движущихся сеток с нанесённым на них слоем волокнистый массы.

-Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды. Этот процесс реализуют в льные

Песколовки использую для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. В зависимости от сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейными и круговыми движением воды, вертикальные и аэрируемые позволяют удалить из сточных вод 70-80% песка.

Отстойники - для очистки от механических частиц размером более 0,1 мм. А также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники.

-Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Фильтрование используют как на начальной стадии очистки, сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Применяют 2 вида фильтров:

1) зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов (мраморная крошка)

2) микрофильтры, фильтры – элементы которых изготавливают из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей и т.п.) В настоящее время фильтры с фильтровальным материалом из частиц пенополиуретана широко используют для очистки вод от маслопродуктов. Пенополиуретановые частицы обладают большой маслопоглощающей способностью.

-Экстракция – основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента) Например при очистке сточных вод от фенола в качестве экстрагента используют бензол. Количественно интенсивность перераспределения оценивается К э = С э /С в, где С э и С в - концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции.

- Нейтрализация сточных вод предназначена для выполнения из них кислот, щелочей. Нейтрализацию кислот осуществляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким калий, мрамор, мелом, содой. Наиболее дешевым и доступным регентом является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей (сточные воды целлюлозно-бумажных и текстильных заводов) можно использовать серную, соляную, азотную, фосфорную и другие кислоты.

-Сорбцию применяют для очистки от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент – активированный уголь.

-Ионообменную очистку применяют для извлекать из сточных вод соединения мышьяка и фосфора, цианистые соединения и радиоактивные вещества, соли тяжелых металлов: хрома, никеля, цинка, свинца, ртути и др. в виде гранул имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака содержащихся в сточной воде.

Алтайский государственный технический

Университет им. И.И. Ползунова
Кафедра Химической Техники и Инженерной Экологии
Загрязнение гидросферы.

Методы её защиты.
Выполнила: Земцова А.С.

Группы ЭУН-71

Проверил: Сеселкин И.В.
Барнаул 2009

Введение ………………………………………………………………………………………… 3

1. Основные виды загрязнений гидросферы ……………………………………………… 5

2. Методы очистки сточных вод …………………………………………………………… 9

Механические …………………………………………………………………………...… 10

Химические ………………………………………………………………………………… 10

Биологические ……………………………………………………………………………… 10

Физико-химические ………………………………………………………………………. 11

3. Загрязнение гидросферы Алтайского края …………………………………………… 12

Заключение ……………………………………………………………………………...…… 15

Список используемой литературы ………………………………………………...……… 16

Введение

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И.Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.

Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов, и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха в зоне Сахеля.

Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена, практически не пригодной для питья стала вода многих рек России.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемыми. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

1. Основные виды загрязнений гидросферы

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое
- выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды. Это проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д. В изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Сточные воды разделяют на три группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые, включающие стоки от камбуза, душей, прачечных и др.; подсланевые, или нефтесодержащие.

Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное загрязнение, а также органическое загрязнение (химическое потребление кислорода достигает1500-2000мг/л.), объём этих вод сравнительно невелик.

Хозяйственно бытовые сточные воды характеризуются невысоким органическим загрязнением. Эти сточные воды обычно сбрасываются за борт судна по мере образования. Сброс их запрещён только в зоне санитарной охраны.

Подсланевые воды образуются в машинных отделениях судов. Они отличаются высоким содержанием нефтепродуктов.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.

Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.

В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла на тепловых электростанциях является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур, рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ.

В результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда, как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс, и даже смерть. Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию

Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”. Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения); социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов); экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

2. Методы очистки сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать отходы.

Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические . Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным . Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Биологический метод - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Используются различные типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и аэротеки.

В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу ила.

Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). Биологический метод дает лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) совместно с исследователями из Международного университета штата Флорида (Майами) и Университета Майами разрабатывают способ уничтожения вредных жидких отходов с использованием электронного ускорителя. В ходе экспериментальных исследований на заводе по обработке городских отходов в округе Дейд (штат Флорида) проводилось облучение тонкого слоя падающей загрязненной воды (при расходе 380 л/мин) с помощью сканирующего электронного луча. При этом разрушались такие опасные загрязняющие вещества, как бензол, трихлорэтилен и фенол.

С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное использование в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в производстве и в быту.

3. Загрязнение гидросферы Алтайского края

В настоящее время состояние окружающей среды и здоровья населения Алтайского края является в значительной мере результатом широкомасштабного поднятия целинных и залежных земель (1954–1957 гг.) и испытаний ядерных устройств на Семипалатинском полигоне (1949–1963 гг.). За время существования полигона на нем было проведено 470 ядерных взрывов, в том числе 87 воздушных и 26 наземных. Первый и наиболее «грязный» взрыв состоялся в 1949 г. Интенсивное развитие промышленного производства в городах края способствовало урбанизации территории, деградации природных экосистем, оскудению многообразия, ухудшению общего состояния природной среды.

Крайне неблагоприятное положение в крае с питьевым водоснабжением. Практически все рассредоточенные поверхностные сточные воды поступают в реки без очистки. По данным органов здравоохранения, 30–35 % заболеваний населения в крае связано с загрязнением атмосферного воздуха и питьевой воды.

По статистическим данным, в 2005 г. на предприятиях края функционировало 16 339 стационарных источников выброса вредных веществ, из них 3 453 неорганизованных, в 2006 г. - 16 273 стационарных источника, из них 3 616 неорганизованных.

В сельских районах практически нет централизованного канализирования. Очистка сточных вод отдельных объектов осуществляется на полях фильтрации. Из 100 очистных сооружений с полями фильтрации удовлетворительно эксплуатируются 10 %. В основном на селе используют выгребную систему - имеется около 10 000 выгребов. Их эксплуатация обеспечена автотранспортом лишь на 40 %. Часто из-за несвоевременного вывоза сточных вод из выгребов происходит затопление жилых и производственных территорий, сетей водопроводов. Свыше 300 децентрализованных источников загрязнения расположены в водоохранных зонах водоемов.

Анализ образования отходов на 8 предприятиях Смоленского района в 2006 г. показал, что в наибольшем количестве образуется навоз - 110 755 т/год. Другие крупнотоннажные отходы: золошлаковые - 4 395 т/год; отходы переработки зерна - 3 627 т/год; птичий помет - 1 044 т/год; отходы деревообработки - 554 т/год.

Определенный опыт утилизации отходов в крае уже имеется. Однако эффективная система управления отходами отсутствует.

Коллектив кафедры «Безопасность жизнедеятельности» АлтГТУ занимается вопросами защиты воздушного бассейна от загрязнения выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, а также проблемами обращения с промышленными отходами. Эти направления выделились из общей программы работ в области охраны окружающей среды, сформированной на кафедре «Технология рекуперации вторичных материалов промышленности», которая была создана проф. Ю. Н. Гарбером около 30 лет назад. Научный коллектив разрабатывает методы оценки экологической ситуации в промышленных центрах на основе базы данных по выбросам в атмосферу загрязняющих веществ, а также средства и методы снижения экологического риска.

Были разработаны классификатор и кадастр отходов производства и потребления Алтайского края. С использованием электронной карты края была создана картографическая база данных о 700 местах депонирования отходов.

В настоящее время разрабатывается экспертная система, обеспечивающая эколого-экономический мониторинг территории края и формирование списка управленческих решений для регулирования сложившейся экологической ситуации.

Региональный мониторинг предполагает постоянное ведение шести баз данных, содержащих численные показатели загрязнения атмосферы, литосферы, гидросферы, демографического состояния, флоры и фауны. Ключевую роль должна играть база данных по методам и технологиям, позволяющим уменьшить воздействие производственных объектов на биосферу. Вычислительный комплекс, входящий в состав системы, позволит подобрать оптимальную технологию и/или сочетание технологий для обеспечения максимальной величины предотвращенного ущерба. Использование картографического метода даст возможность наглядно представить пространственное распределение объектов мониторинга на территории края. Одна из главных задач мониторинга - прогноз состояния биосферы после каких-либо техногенных или природных процессов. Например, разрабатываемая система позволит ответить на вопрос, как отразится открытие горнодобывающих предприятий на состоянии атмосферы региона и здоровье людей. После проведения расчетов будет выбрана оптимальная технология, которая с учетом конкретных географических и экономических условий даст максимальный природоохранный эффект.

Разрабатываемая система поддержки принятия решений будет содержать сведения:
- о расположении источников загрязнения;
- видах и количестве загрязняющих веществ, их влиянии на здоровье населения;
- возможном влиянии на состояние окружающей среды новых предприятий и существующих производств в случае изменения регламента их работы;
- зависимости между заболеванием населения и функционированием предприятий;
- путях снижения негативного влияния предприятий на состояние окружающей среды и здоровье населения.

Основные блоки регионального мониторинга представлены на рисунке.
/>

Структура регионального мониторинга.

Создание такой экспертной системы - достаточно сложная задача. На сегодняшний день разработана лишь часть системы, позволяющая вести мониторинг загрязнения воздушного бассейна городов Барнаула, Бийска и Новоалтайска, а также загрязнения гидросферы отходами производства и потребления отдельных районов и крупных городов Алтайского края. Система показала хорошие результаты при апробации, как на больших территориях, так и в пределах отдельно взятого квартала г. Бийска.

Заключение
Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: «Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся». Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия по охране окружающей среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды – недопустимая роскошь.

Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточные воды в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов для очистки сточных вод.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Список используемой литературы:

Киташвич Б.О. Планета и цивилизация в опасности / Пер. с серб.-хорв. - М, 2006

waste.com.ua/cooperation/2008/theses/mihaylov.html

www.altairegion22.ru/rus/territory/nauka/kibd/reestr/?one=21

www.econ.asu.ru/index.php?id_html=128&fr=5&id=17

moikompas.ru/tags/okruzhayuschaya_sreda

www.ecoindustry.ru/

В результате хозяйственной деятельности человека образуются большие объемы сточных вод. В зависимости от условий образования они делятся на 3 группы:

Бытовые - стоки душевых, прачечных, бань, столовых и т.д. Содержат детергенты, органические и минеральные вещества;

Промышленные – образуются в результате использования воды в технологических процессах. Состав зависит от вида производства;

Атмосферные (ливневые) – образуются при выпадении осадков, крайне неравномерны. Состав зависит от вида поверхности с которой осуществляется сток.

Сточные воды характеризуются следующими признаками:

Мутностью;

Цветностью;

Сухим остатком;

Кислотностью;

Жесткостью;

Растворимым кислородом;

Биологической потребностью в кислороде (БПК).

Как правило, сточные воды содержат мало кислорода, что приводит к гибели высших организмов и вместо окисления органических соединений в воде происходит анаэробное разложение с выделением сероводорода, углекислого газа, метана, создающих вторичное загрязнение водоема. Именно поэтому сточные воды необходимо очищать или разбавлять. Прогнозную оценку качества вод выполняют на основе расчетов смешения и разбавления сточных вод водой водного объекта.

При отведении сточных вод в водный объект производится расчет предельно допустимого сброса (ПДС) загрязняющих веществ. Расчет ПДС производится с целью обеспечения норм качества воды водного объекта в контрольном створе при сбросе загрязняющих веществ со сточными водами. Расчет выполняется с учетом фоновой концентрации загрязняющих веществ, гидрологических и гидрохимических особенностей водного объекта, а также возможной степени разбавления сточных вод и самоочищающей способности водоема (водотока). При расчетах ПДС в расчетном створе должна быть обеспечена концентрация контролируемых веществ, не превышающая нормативных требований к составу и качеству вод данного водного объекта.

Расчеты ПДС выполняются в соответствии с требованиями «Методических указаний по установлению (ПДС) предельно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами» (1982).

В практике расчетов широко применяется понятие кратности разбавления сточных вод. Кратность разбавления «n» является наиболее универсальной характеристикой приемника сточных вод, показывающей, во сколько раз снизится концентрация загрязняющих веществ в воде водного объекта на участке от места сброса до расчетного створа. При известном фоновом загрязнении вод водного объекта кратность разбавления определяется формулой:

(6.5)

где C ст - концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, мг/л;

С е - концентрация загрязняющего вещества в воде водного объекта, мг/л;

С max - максимальная концентрация загрязняющего вещества в заданном расчетном створе, мг/л.

Очистка сточных вод обеспечивается путём внедрения ряда технических решений и мероприятий. Наиболее распространенными являются следующие: механическая очистка, физико-химическая, биологическая очистки, которые осуществляются либо отдельно, либо последовательно.

Механическая очистка сточных вод является обязательной составной частью водоочистки и предваряет другие методы очистки – это простой отстой воды, при котором происходит оседание взвешенных частиц, в том числе и вещества, находящиеся в коллоидном состоянии. Перед механической очисткой в сточные воды добавляют коагулянты (вещества, вызывающие укрупнение коллоидных частиц – сульфаты алюминия, железа III) и флокулянты (вещества, способствующие флотации, т.е. выделению частиц из смеси за счёт сил отталкивания от растворителя с последующим укрупнением – полиэтиленамин и др. высокомолекулярные вещества).

Для механической очистки сточных вод от взвешенных веществ используют:

- процеживание в вертикальных или наклонных решетках и волокноуловителях;

- отстаивание в песколовках (частицы размером более 0.25 мм), отстойниках (от нефтепродуктов и частиц более 0.1 мм) и жироуловителях веществ с плотностью меньше плотности воды;

- обработку с поле действия центробежных сил в открытых или закрытых гидроциклонах и центрифугах;

- фильтрование для очистки от тонкодисперсных примесей с малой концентрацией (зернистые и микрофильтры).

Физико-химические методы очистки основаны на физико-химических процессах, ионном обмене, на протекании химических процессов под воздействием физических явлений (электролиз, электрокоагуляция и т.д.) и включают в себя следующие методы:

- флотация – пропуск через сточные воды воздуха, пузырьки которого захватывают нефть, масла и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую и другие;

- нейтрализация – используют для выделения из сточных вод кислот, щелочей, солей металлов на основе кислот и щелочей. Нейтрализацию кислот осуществляют едким натром, известью, доломитом, мелом, содой и др., нейтрализацию щелочей серной, соляной, азотной и другими кислотами. Существует 3 способа нейтрализации: фильтрационный (через зернистые фильтры), водно-реагентный (добавление сухого или растворенного реагента), полусухой (перемешивание высококонцентрированных сточных вод с сухим реагентом);

- сорбция – осуществляет извлечение из сточных вод вредных растворимых и их последующую утилизацию. В качестве сорбентов используют золу, торф, шлаки, глину, активированный уголь и др.;

- ионный обмен – применяют для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов и других примесей. Реализуется последовательным фильтрованием воды через катиониты и аниониты;

- электрохимическая очистка (электрохимическое окисление) осуществляется электролизом и реализуется 2 путями: окисление путем передачи электронов непосредственно на поверхность анода или через вещество-переносчик и в результате взаимодействия с сильным окислителем (активным хлором), образовавшимся в процессе электролиза;

- гиперфильтрация (обратный осмос) реализуется путем пропуска воды через ацетатцеллюлозные или полиамидные фильтры, поры которых имеют размер около 1 нм и через которые свободно проходят молекулы воды и задерживаются гидратированные ионы солей и молекулы недиссоциированных соединений;

- эвапорация – заключается в обработке паром органически загрязненных сточных вод, при которой летучие примеси загрязнений переходят в паровую фазу и удаляются.

Биохимические и биологические методы основаны на том, что некоторые микроорганизмы способны использовать загрязняющие вещества как пищу, усвоив которую они очищают сточные воды от примесей, как правило, органических. Различают следующие разновидности этих методов:

- аэробная очистка представляет собой минерализацию промышленных или бытовых стоков при содействии аэробных микроорганизмов (активный ил ), которые используют загрязнители в качестве источников питания. Реализуется в аэротенках и биофильтрах;

- анаэробная очистка - разложение органических осадков до метана и углекислого газа микроорганизмами при отсутствии кислорода. Реализуется в метантенках, которые необходимо подогревать до 45-55ºC.

- обеззараживание (хлорирование, фторирование, озонирование) – заключается в удалении болезнетворных микроорганизмов.

После осуществления выше перечисленных методов может возникнуть необходимость в удалении остаточных органических веществ , которая осуществляется с помощью активированного угля. Адсобрбция активированным углем эффективна для большинства органических соединений и используется для очистки бытовых стоков, жидких отходов перегонки нефти, фенолов и других ароматических соединений.

Очищенные стоки сбрасывают в поверхностные водоемы, в которых происходит естественная доочистка сточных вод. Основными условиями спуска очищенных вод являются:

1) сохранение экосистемы водоема;

2) экологическая ценность водоема;

3) хозяйственная функция водоема: хозяйственно-питьевые нужды, культурно-бытовые нужды, нужды рыбного хозяйства (высшей, первой и второй категории).

В зависимости от вида водопользования, устанавливаются требования к качеству воды (СанПиН 4630-88 «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами») – наиболее жесткие требования предъявляются к источникам хозяйственно-питьевого водопользования.

Несмотря на многообразие методов очистки воды, снизить антропогенную нагрузку на гидросферу можно только рациональным использованием воды. Основные направления рационального использования и охраны водных ресурсов можно объединить в следующие группы:

Совершенствование технологии основного производства

Совершенствование систем водоснабжения.

Совершенствование систем канализации и очистки сточных вод.

Разработка и внедрение методов очистки с попутной утилизацией ценных компонентов из сточных вод.

Внедрение технически обоснованных норм и нормативов водоотведения.

Внедрение инструментального контроля количества и качества сбрасываемых сточных вод.

Источниками загрязнений сточных вод являются произ­водственные, бытовые и поверхностные стоки.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах.

Бытовые сточные воды, имеющиеся в раковинах, сани­тарных узлах, душевых и тому подобном, содержат крупные примеси (остатки пищи, песок, фекалии и т.п.); примеси ор­ганического и минерального происхождения в нерастворенном виде, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том числе болезнетворные, бактерии. Концентрация указан­ных примесей в бытовых сточных водах зависит от степени их разбавления водопроводной водой.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами за­грязнений, имеющихся на поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и т.п. Основными примесями поверхностных сточных вод являются механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа и нефтепродукты, масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).

Системы водоснабжения промышленных предприятий в зависимости от водных и технологических процессов могут быть прямоточного, повторного (последовательного) и оборотного во­доснабжения. При выборе схемы станций очистки и технологи­ческого оборудования необходимо знать расход сточных вод и концентрацию содержащихся в них примесей, а также допус­тимый состав сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Допус­тимый состав сточных вод рассчитывают с учетом "Правил охраны поверхностных вод". Эти правила предназначены для

предупреждения избыточного загрязнения сточными водами водных объектов. Они устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды водоема.

В зависимости от технологического назначения вода в системах водоснабжения может быть подвергнута различной об­работке: механической, физико-химической и биологической.

Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц проводится путем процеживания, отстаивания, обработки в поле действия центробежных сил и фильтрования.

Процеживание осуществляется в решетках и волокноуло-вителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15-20 мм. Для выделения волок­нистых веществ из сточных вод целлюлознобумажных и текс­тильных предприятий применяют различные волокноуловите-ли, например с использованием перфорированных дисков или в виде движущихся сеток с нанесенным на них слоем волокни­стой массы.

Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях. Песколовки используют для очистки сточ­ных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм; отстойники - для очистки сточных вод от механических час­тиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в гидроциклонах и центрифугах.

Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тон­кодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его ис­пользуют как на начальной стадии очистки, так и после неко­торых методов физико-химической или биологической очистки. Физико-химические методы очистки используют, как пра­вило, для очистки от растворенных примесей. Основными из них являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтра­ция, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация.

Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пу­зырьками газа, подаваемого в сточную воду.

Экстракция сточных вод основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента).

8.1. Средства защиты окружающей среды (экобиозащитная техника)... 159

Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Нейтрализацию кислот и их солей осущест­вляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей. Наиболее де­шевым и доступным реагентом для нейтрализации кислых сточных вод является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей можно применять серную, соляную, азотную, фосфор­ную и другие кислоты.

Сорбцию используют для очистки сточных вод от раство-римых примесей, в Качестве сорбентов берут любые мелкодис­персные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент - активированный уголь.

Ионообменную очистку применяют для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов и других примесей, Очистку осуществляют ионитами - синтетическими ионооб­менными смолами, изготовленными в виде гранул размером 0,2-2 мм. Иониты изготовляют из нерастворимых в воде поли­мерных веществ, имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в сточной воде.

Электрохимическая очистка реализуется окислением ве­ществ путем передачи электронов непосредственно на поверхности анода или через вещество-переносчика, а также в ре­зультате взаимодействия с сильными окислителями, образо­вавшимися в процессе электролиза.

Гиперфильтрация реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых разме­ром около 1нм пропускают молекулы воды, задерживая гидра-тированные ионы солей или молекулы недиссоциированных соединений.

Эвапорация осуществляется обработкой паром сточной воды с содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую фазу и вместе с паром удаляются из сточ­ной воды.

Выпаривание, испарение и кристаллизацию используют для очистки небольших объемов сточной воды с большим со­держанием летучих веществ.

160 Гл. 8. Экобиоэащитная техника и средства индивидуальной защиты

Биологическая очистка применяется для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Она осно­вана на способности микроорганизмов использовать для пита­ния содержащиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т.д.). Процесс состоит из двух стадий, протекающих одновременно, но с различной скоростью: адсорбции из сточных вод тонкодисперсных и рас­творенных примесей органических веществ и разрушение ад­сорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в них биохимических процессах (окислении или восстановлении). Биохимическую очистку осуществляют в природных и искусственных условиях.

В природных условиях сточные воды очищают на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах.

Биологические фильтры широко используют для очистки и бытовых, и производственных сточных вод. В качестве фильтровального материала для загрузки биофильтров приме­няют шлак, щебень, керамзит, пластмассу, гравий. Сущест­вуют биофильтры с естественной подачей воздуха - для очистки сточных вод с суточным расходом не более 1000 куб. м и био­фильтры с принудительной подачей воздуха - для очистки производственных сточных вод больших расходов и сильно

концентрированных.

Для реализации указанных методов используются очист­ные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской кана­лизации.

Основанием для выдачи разрешений на сброс производст­венных сточных вод в систему канализации населенного пунк­та для действующих предприятий является паспорт водного хо­зяйства, представляющий один из разделов экологического паспорта предприятия.

Паспорт водного хозяйства разрабатывает предприятие по установленной форме и представляет его для согласования в водопроводно-канализационное управление, где уточняют:

Места выпусков в системы канализации бытовых сточных
вод населенных пунктов;

Нормы сброса и состав сбрасываемых сточных вод до и
после очистных сооружений на выпусках по среднему и
максимальному количеству загрязняющих веществ.

Разрешение на сброс производственных сточных вод может быть аннулировано в случае изменения условий канали-зования населенных пунктов или несоблюдения промышлен­ным предприятием условий, в том числе по расходу вод и массе загрязнений. Расчет допустимых концентраций загряз­няющих веществ в сточных водах учитывает их степень очист­ки на станции аэрации.

8.2. Средства индивидуальной защиты

Номенклатура средств индивидуальной защиты (СИЗ) включает обширный перечень средств, применяемых в произ­водственных условиях (СИЗповседневного использования), а также используемых в чрезвычайных ситуациях (СИЗ кратко­временного использования). В зависимости от назначения СИЗ включают: специальную одежду и обувь, изолирующие костю­мы, средства защиты органов дыхания, глаз, рук, головы, лица, органов слуха, предохранительные приспособления и защитные дерматологические средства.

Специальная одежда служит для предохранения тела рабо­тающих от неблагоприятного воздействия механических и хи­мических факторов производственной среды. Она должна на­дежно защищать человека от вредных воздействий, не нару­шать нормальной терморегуляции организма, обеспечивать свободу движений, удобство ношения и хорошо очищаться от загрязнений, не изменяя при этом своих свойств.

Специальная обувь должна защищать ноги работников от воздействия опасных и вредных производственных факторов. Спецобувь изготовляют из кожи и кожзаменителей, плотных хлопчатобумажных тканей с полихлорвиниловым покрытием, резины. В химических производствах, где применяют кисло­ты, щелочи и другие агрессивные среды, пользуются резино­вой обувью. Широко применяют также пластмассовые сапоги из смеси поливинилхлоридных смол и синтетических каучу-ков.

Для защиты стопы от повреждений, связанных с падени­ем на ноги отливок и поковок, обувь снабжают стальным нос­ком, выдерживающим удар до 20 кг. Находит применение и специальная виброзащитная обувь.

Средства защиты глаз и лица - это очки открытого и за­крытого типов, козырьковые очки, ручные и наголовные

162

Щитки, шлемы, защищающие глаза и органы дыхания. При механической обработке материалов применяют очки закрыто­го типа с безосколочными стеклами; при разливке металлов и сплавов, агрессивных жидкостей - очки закрытого типа, маски с экраном или светофильтром. Отраженный свет излу­чения требует применения очков закрытого типа или масок с защитным экраном и светофильтрами. Для защиты глаз от лу­чистой энергии используют очки со светофильтрами. Специ­альные очки с металлизированными стеклами рекомендуют для защиты глаз от электромагнитных излучений в диапазонах миллиметровых, сантиметровых, дециметровых и метровых

От металлических повреждений и излучения защищают специальные щитки и маски. Для защиты электросварщиков выпускаются щиток-маска, щиток наголовный или маска за­щитная с прозрачным экраном.

Защитные дерматологические средства служат для предуп­реждения заболеваний кожи при воздействии некоторых вред­ных производственных факторов. Они выпускаются в виде мазей или паст, которые предназначены для защиты:

1) от нефтепродуктов, растворителей различных углеводородов,
жиров, масел, лаков, красок и других органических веществ;

2) от воды, водных растворов кислот, щелочей, солей, охлаж­
дающих водомасляных эмульсий.

Средства защиты органов слуха используют в шумных про­изводствах, при обслуживании энергоустановок и т.п. К ним относятся беруши и наушники. Беруши при использовании втыкают в уши. Одноразовые беруши следует использовать только один раз, беруши и наушники многоразового исполь­зования требуют тщательного ухода, содержания в чистоте и своевременного выявления дефектов. Правильное и постоян­ное применение средств защиты слуха снижает шумовую на­грузку для берушей на 10-20, для наушников на 20-30 дБ.

Средства защиты органов дыхания и кожи предназначены для того, чтобы предохранить от вдыхания и попадания в орга­низм человека вредных веществ (пыли, пара, газа) во время проведения различных технологических процессов или спаса­тельных работ при химическом загрязнении атмосферы и мест­ности сильнодействующими ядовитыми веществами. При подборе средств индивидуальной защиты органов дыхания не-

8.2.Средства индивидуальной защиты

обходимо знать: вещества, с которыми приходится работать; концентрацию загрязняющих веществ; время, в течение кото­рого нужно будет работать; состояние этих веществ (газа, паров или аэрозоли); вероятность опасности кислородного го­лодания; физические нагрузки на человека в процессе работы. По принципу защитного действия средства индивидуаль­ной защиты органов дыхания и кожи делятся на фильтрующие и изолирующие. В фильтрующих противогазах воздух, посту­пающий для дыхания, очищается от вредных веществ. В изо­лирующих - дыхание осуществляется за счет запасов кислорода, находящегося в самом противогазе; ими пользуются в случае, когда невозможно использовать фильтрующие противогазы, например при недостатке кислорода в воздухе, а также когда концентрация вредных веществ очень высока или неизвестна. В фильтрующих средствах защита кожи обеспечивается обезвреживанием паров химически опасных веществ специаль­ной пропиткой, нанесенной на ткань, и герметичностью кон­струкции костюма; в изолирующих - использованием проре­зиненных тканей и полимерных материалов.

В настоящее время наибольшее распространение получили фильтрующие противогазы ГП-5 (ГП-5 М) и ГП-7 (ГП-7 В). Гражданские противогазы ГП-5, ГП-7 предназначены для за­щиты человека от попадания в органы дыхания, на глаза и на лицо радиоактивных, отравляющих, сильнодействующих ядо­витых веществ и бактериальных средств. Противогаз ГП-7 - одна из последних моделей. На сегодняшний день этот проти­вогаз является наиболее надежным средством защиты органов дыхания. В реальных условиях он обеспечивает высокоэф­фективную защиту от паров ОВ нервнопаралитического дей­ствия (типа зарин, зоман), общеядовитого действия (хлорциан, синильная кислота), радиоактивных веществ - до 6 часов, от капель ОВ кожно-нарывного действия (иприт) - до 2 часов при температуре от - 40 до +40° С.

У противогаза ГП-7 по сравнению с ГП-5 уменьшено со­противление фильтрующе-поглощающей коробки, что облег­чает дыхание, уменьшено давление лицевой части на голову, что позволяет увеличить время пребывания в противогазе. Благо­даря этому им могут пользоваться люди старше 60 лет, а также больные с легочными и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Наличие у противогаза переговорного устройства (мембра­ны) обеспечивает четкое понимание передаваемой речи и зна-

164 Гл. 8. Экобиозащитная техникам средства индивидуальной защиты

Чительно облегчает пользование средствами связи (телефо­ном, радио).

Противогаз ГП-7В отличается от ГП-7 тем, что в нем ли­цевая часть имеет устройство для приема воды, позволяющее утолять жажду, не снимая противогаза.

Отличие противогаза ГП-7 ВМ от противогаза ГП-7 за­ключается в том, что его лицевая часть имеет очковый узел в виде трапециевидных изогнутых стекол, обеспечивающих воз­можность работы с оптическими приборами.

Облегченным средством защиты органов дыхания от вред­ных газов, паров, аэрозолей и пыли являются респираторы. Они делятся на два типа: первый - это респираторы, у кото­рых полумаска и фильтрующий элемент одновременно служат и лицевой частью; второй - очищает вдыхаемый воздух в фильтрующих патронах, присоединяемых к полумаске.

По назначению респираторы подразделяются на противо-пылевые, противогазовые и газопылезащитные. Противопы-левые предохраняют органы дыхания от аэрозолей различных видов, противогазовые - от вредных паров и газов, а газопы­лезащитные - от газов, паров и аэрозолей при одновремен­ном их присутствии в воздухе.

Средства защиты кожи предназначены для предохранения людей от воздействия СДЯВ, ОВ, радиоактивных веществ и бактериальных средств. Они изготавливаются в виде курток с капюшонами, полукомбинезонов и комбинезонов.

Для защиты от СДЯВ в зоне аварии используются в основ­ном средства защиты изолирующего типа. К ним относятся: комплект изолирующий химический КИХ-4 (КИХ-5); обще­войсковой защитный комплект; легкий защитный костюм Л-1. Комплект защитной фильтрующей одежды состоит из хлопчатобумажного комбинезона, пропитанного водным рас­твором специальной пасты, задерживающим пары отравляю­щих веществ (адсорбционного типа) или нейтрализующим их (хемосорбционного типа), а также мужского нательного белья, хлопчатобумажного подшлемника и двух пар портянок (одна из которых пропитана тем же составом, что и комбине­зон).

Медицинские средства индивидуальной защиты имеют важ­ное значение в системе мероприятий по защите населения от поражающих факторов техногенных катастроф, стихийных бедствий и инфекционных заболеваний. К ним относятся:

8.2.Средства"индивидуальной защиты

радиозащитные средства, антидоты, противобактериальные препараты, средства частичной обработки. Все они предна­значены для профилактики заболевания и оказания первой медицинской помощи населению. Важнейшие из них содер­жатся в индивидуальной аптечке (АИ-2), выдаваемой населе­нию с объявлением об опасности чрезвычайной ситуации. Она представляет собой пластмассовый футляр оранжевого цвета, в который вложены пеналы с лекарственными средст­вами и шприц-тюбик с антидотом. Препараты размещены следующим образом:

Гнездо 1 предназначено для шприца-тюбика с противобо­
левым средством, применяемым при переломах, обшир­
ных травмах и ожогах;

Гнездо 2 вмещает пенал красного цвета с 6 таблетками ТАРЕ-
НА - для профилактики поражений ФОВ (разовый прием -
2 таблетки, повторный прием - 1 таблетка через 6-8 часов);

Гнездо 3 содержит антибактериальное средство № 2 СУЛЬ-
ФАДИМЕТОКСИН (15 таблеток) для устранения желудоч­
ных расстройств, возникающих после облучения. В пер­
вые сутки принимается 7 таблеток, в последующие двое
суток - по 4 таблетки;

В гнезде 4 находится радиозащитное средство № 1 ЦИСТА-
МИН (два пенала по 6 таблеток). Применяется при угрозе
облучения: в один прием - 6 таблеток; при новой угрозе
облучения принимаются еще 6 таблеток, но не ранее чем
через 4-5 часов после первого приема;

Гнездо 5 содержит противобактериальное средство № 1
ТЕТРАЦЕКЛИН (два пенала по 5 таблеток). Применяется
при угрозе или происшедшем заражении, ранениях и ожо­
гах: вначале 5 таблеток, запивая водой, а через 6 часов -
еще 5 таблеток;

Гнездо 6 вмещает радиоактивное средство № 2 - 10 табле­
ток ЙОДИСТОГО КАЛИЯ, который принимается по одной
таблетке в течение 10 дней после выпадения радиоактив­
ных осадков;

В гнезде 7 содержится противорвотное средство ЭТАПЕРА-
ЗИН (5 таблеток). Применяется по 1 таблетке после облу­
чения или при появлении тошноты при ушибе головы.

Индивидуальный противохимический пакет (ИПП-8, ИПП-10) используется для санитарной обработки открытых участков

166 Гл. 8. Экобиозащитная техника и средства индивидуальной защиты

Кожи и прилегающих к ним участков одежды путем обеззара­живания попавших на них капельно-жидких или туманообраз-ных ОВ и бактериальных аэрозолей. Пакет содержит флакон с полидегазирующей жидкостью, способной обезвреживать ОВ, и 4 ватномарлевые салфетки, заключённые в герметичес­кий пакет. Эффективность санитарной обработки высока, если дегазирующий раствор применять сразу после попадания капель ОВ на кожные покровы:

Для обеззараживания тдивидуальньа запасов воды щяжонякп- ся таблетки ПАНТОЦИНА, содержащие хлорамин. Одна таб­летка рассчитана на обеззараживание 1 литра воды. Вода при­годна для питья через 45 мин после полного растворения в ней таблетки.

Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций

Стихийные бедствия, аварии и катастрофы - весьма час­тые явления в нашей стране. Каждый год в том или ином регионе происходят сильные разливы рек, прорывы дамб и плотин, землетрясения, бури и ураганы, лесные и торфяные пожары.

Каждому из этих явлений присущи свои особенности, ха­рактер поражений, объем и масштабы разрушений, величина бедствий и человеческих потерь. Каждое из них накладывает свой отпечаток на окружающую среду.

Знание причин возникновения и характера стихийных бедствий позволяет при заблаговременном принятии мер за­щиты и разумном поведении населения значительно снизить все виды потерь.

Своевременная информация дает возможность провести предупредительные работы, привести в готовность силы и средства, разъяснить людям правила поведения.

Все население должно быть готово к действиям в экстре­мальных ситуациях, к участию в работах по ликвидации сти­хийных бедствий, аварий и катастроф, уметь владеть способа­ми оказания первой медицинской помощи пострадавшим.

Что же представляют собой стихийные бедствия? Каковы их особенности? Каковы правила поведения и действия людей в чрезвычайных ситуациях?

"Чрезвычайная ситуация - это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного при­родного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жер­твы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жиз­недеятельности людей" (ст.1 Федерального закона РФ "О за-

168

Щите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций при­родного и техногенного характера").

Источниками чрезвычайных ситуаций могут быть стихий­ные бедствия, аварии, широко распространенные инфекци­онные болезни людей, животных и растений, а также совре­менные средства поражения, в результате которых произошла или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

В нормативных документах Единой государственной сис­темы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций выделяют следующие группы ЧС:

I - природные;

II - биолого-социальные;

III - техногенные;

IV - экологические.

В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 1094 от 13.09.1996 г. в зависимости от масштабов распространения и тяжести последствий все чрезвычайные ситуации подразде­ляются на локальные, местные, территориальные, регио­нальные, федеральные и трансграничные.

Локальная - это такая ЧС, в результате которой пострада­ло не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедея­тельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1тыс. минимальных размеров оплаты труда (МРОТ) на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона ее не выходит за пределы территории объекта производ­ственного или социального назначения.

Местная - это ЧС, в результате которой пострадало свыше 10, но не более 50 человек; либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 100, но не более 300 человек; либо материальный ущерб составляет свыше 1 тыс., но не более 5 тыс. МРОТ на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы населен­ного пункта, города, района.

Территориальная - это ЧС, в результате которой постра­дало свыше 50, но не более 500 человек; либо нарушены усло­вия жизнедеятельности свыше 300, но нее более 500 человек; либо материальный ущерб составляет свыше 5 тыс., но не более 0,5 млн МРОТ на день возникновения чрезвычайной си­туации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы субъекта Российской Федерации.

169

Региональная - это ЧС, в результате которой пострадало свыше 50, но не более 500 человек; либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 500, но не более 1000 человек; либо материальный ущерб составляет свыше 0,5 млн, но не более 5 млн МРОТ на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации охватывает территорию двух субъектов Российской Федерации.

Федеральная - это ЧС, в результате которой пострадало свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятель­ности свыше 1000 человек, либо материальный ущерб состав­ляет свыше 5 млн МРОТ на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации выходит за пределы более двух субъектов Российской Федерации.

Трансграничная - это ЧС, поражающие факторы которой выходят за пределы Российской Федерации, либо чрезвычай­ная ситуация произошла за рубежом, но затрагивает террито­рию Российской Федерации.

В средствах массовой информации одни и те же события, связанные с чрезвычайными ситуациями, называют авариями или катастрофами.

В чем состоит различие между ними? Авария - это повреждение машины, станка, установки, поточной линии, системы энергоснабжения, оборудования, транспортного средства, здания, сооружения. Эти происше­ствия не столь значительны и без человеческих жертв.

Катастрофа - это событие с трагическими последствия­ми, например крупная авария с гибелью людей и значитель­ным материальным ущербом.

Стихийные бедствия - это опасные явления или процессы геофизического, геологического, гидрологического, атмо­сферного и другого происхождения, масштабы, которых вы­зывают катастрофические ситуации, характеризующиеся вне­запным нарушением жизнедеятельности населения, разруше­нием и уничтожением материальных ценностей, поражением и гибелью людей.

Стихийные бедствия как явления часто приводят к авари­ям и катастрофам в промышленности, на транспорте, в ком­мунально-энергетическом хозяйстве и других сферах деятель­ности человека.

Экологическая катастрофа - стихийное бедствие, круп­ная производственная или транспортная авария (катастрофа),

170 Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

Которые привели к чрезвычайно неблагоприятным изменени­ям в среде обитания и, как правило, к массовой гибели живых организмов и к значительному экономическому ущербу.

/. Чрезвычайные ситуации природного характера. Исходя из причин (условий) возникновения их делят на следующие группы: геологические, метеорологические, гидрологичес­кие, природные пожары.

1. Стихийные бедствия геологического характера подразде­ляются на бедствия, вызванные землетрясениями, изверже­ниями вулканов, оползнями, селями, снежными лавинами, обвалами, просадками земной поверхности в результате карс­товых явлений.

Землетрясения - это подземные удары (толчки) и колеба­ния поверхности земли, вызванные естественными процесса­ми, происходящими в земной коре. Размеры очага землетря­сения обычно колеблются в пределах от нескольких десятков метров до сотен километров. При этом часто нарушается це­лостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выходят из строя водопровод, канализация, линии связи, электро- и газоснабжения, имеются человеческие жертвы. Это одно из наиболее страшных стихийных бедствий. По данным ЮНЕСКО, землетрясениям принадлежит первое место по причиняемому экономическому ущербу и числу человеческих жертв.

Возникают землетрясения неожиданно, и, хотя продол­жительность главного толчка не превышает нескольких се­кунд, его последствия бывают трагическими. На территории России примерно 28% районов сейсмоопасны. Районы воз­можных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльных - в Южной Сибири и на Северном Кавказе.

Вулканическая деятельность возникает в результате посто­янных активных процессов, происходящих в глубинах Земли, внутренняя часть которой постоянно находится в разогретом состоянии. На глубине от 10 до 30 км накапливаются расплав­ленные горные породы, или магма. При тектонических про­цессах в земной коре образуются трещины и магма устремляет­ся к поверхности. Этот процесс сопровождается выделением паров воды и газов, которые создают огромное давление, уст­раняя преграды на своем пути. При выходе на поверхность Земли часть магмы превращается в шлак, а другая изливается в виде лавы. Из выброшенных в атмосферу паров и газов на

9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций

землю оседают частицы вулканической породы, именуемые тефрой.

Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы, нагромождаясь, образуют гору преимущественно конусооб­разной формы, которая и называется вулканом. В верхней части вулкана находится кратер, имеющий форму воронки, связанной каналом с источником магмы.

По степени активности вулканы классифицируются на действующие, дремлющие и потухшие. К действующим отно­сят те, которые извергались в историческое время, в отличие от потухших, которые, не извергались. Дремлющие вулканы проявляют себя периодически, но до извержения дело не до­ходит.

В России, близ Петропавловска-Камчатского, находится действующий вулкан Авача. Около него располагаются потухшие вулканы - Корякская и Козельская сопки. На Курильских островах насчитывается 39 действующих вулканов, на Камчат­ке - 26. К востоку от Средиземного моря широкой полосой разбросаны потухшие вулканы Малой Азии и Кавказского хребта - Арарат, Казбек и Эльбрус.

Оползни - это скользящее смещение земляных масс под действием собственного веса. Чаще всего происходят по бере­гам рек и водоемов, на горных склонах. Основная причина их возникновения - избыточное насыщение подземными водами глинистых пород. Сходят оползни в любое время года, но большей частью в весенне-летний период.

Оползни наносят существенный ущерб народному хозяй­ству, они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, жилым домам и другим постройкам. При оползнях интенсивно идет процесс выбывания земель из сельскохозяй­ственного оборота. Нередко они приводят и к человеческим жертвам.

Сель (селевой поток, от араб. сайль "бурный поток") - бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Причина его возникнове­ния - интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников, прорыв водоемов, реже -землетрясения, извержения вулканов.

В отличие от обычных потоков сель движется, как прави­ло, отдельными волнами, а не непрерывным потоком. Одно-

Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций 173

Временно на поверхность выносится огромное количество вяз­кой магмы. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует "голову" селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м. Сель переходит через препятствия, которые встречаются на его лути, продол­жая наращивать свою энергию.

Все это продолжается очень недолго - 1-3 часа: Время от начала возникновения селя в горах и до момента выхода его в равнинную часть исчисляется 20-30 минутами. Но, обладая большой массой и высокой скоростью передвижения (до 15 км/ч), сели разрушают здания, дорога, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи, электро­передачи, приводят к гибели людей и животных.

В России до 20% территории находится в селеопасньгх зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Ка­бардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, в зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке, в пределах Ста­нового и Верхоянского хребтов. Происходят они также в неко­торых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале.

Снежные лавины - низвергающиеся со склонов гор под воздействием силы тяжести снежные массы.

Снег, накапливающийся на склонах гор, под влиянием тяжести и ослабления структурных связей внутри снежной толщи соскальзывает или осыпается со склона. Начав свое движение, он быстро набирает скорость, захватывая по пути все новые снежные массы, камни и другие предметы. Движе­ние продолжается, пока лавина не достигнет более пологих участков или дна долины, где она тормозится и останавливается.

Снежные лавины очень часто угрожают населенным пунк­там, спортивным и санаторно-курортным комплексам, же­лезным и автомобильным дорогам, линиям электропередачи, объектам горнодобывающей промышленности и другим хозяй­ственным сооружениям. Поражающая способность лавин раз­лична. Так, лавина уже в 10 м 3 представляет опасность для человека и легкой техники, крупные - в состоянии разрушить капитальные инженерные сооружения, образовать трудно-или непреодолимые завалы на транспортных трассах.

В России чаще всего такие стихийные бедствия случаются на Кольском полуострове, Урале, Северном Кавказе, на юге Западной и Восточной Сибири, Дальнем Востоке.

В подавляющем большинстве в горных районах лавины сходят ежегодно, а иногда и по нескольку раз в год.

2. Стихийные бедствия метеорологического характера под­
разделяются на бедствия, вызываемые:

Ветром, в том числе бурей, ураганом, смерчем (при ско­
рости 25 м/с и более, для арктических и дальневосточных морей - 30 м/с и более);

Сильным дождем (при количестве осадков 50 мм и более в течение 12 ч и менее, а в горных, селевых и ливнеопасных районах - 30 мм и более за 12 часов и менее);

Крупным градом (при диаметре градин 20 мм и более);

Сильным снегопадом (при количестве осадков 20 мм и
более за 12 ч и менее);

Сильными метелями (скорость ветра 15 м/с и более);

Пыльными бурями;

Заморозками (при понижении температуры воздуха в веге­
тационной период на поверхности почвы ниже 0°С);

Сильными морозами или сильной жарой.

3. Стихийные бедствия гидрологического характера подраз­
деляются на бедствия, вызываемые:

Высоким уровнем воды - наводнения, при которых про­
исходит затопление пониженных частей городов и других
населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур,
повреждение промышленных и транспортных объектов;

Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, во­
доснабжение городов и народнохозяйственных объектов,
оросительных систем;

Ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водо­
емах;

Цунами - сильные волнения на морях и океанах.

Наводнения - это затопление водой прилегающей к реке, озеру или водохранилищу местности, которое причиняет ма­териальный ущерб, наносит урон здоровью людей или приво­дит к их гибели. Если затопление не сопровождается ущербом, - это есть разлив реки, озера, водохранилища.

Наводнения в большей или меньшей степени периодичес­ки наблюдаются на большинстве рек России. По повторяе­мости, площади распространения и суммарному среднему го­довому материальному ущербу они занимают первое место в

Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций 175

Ряду стихийных бедствий, по количеству человеческих жертв и материальному ущербу - второе место после землетрясений. Ни в настоящем, ни в ближайшем будущем полностью предот­вратить их не представляется возможным. Наводнения можно только ослабить или локализовать.

Хотя по метеорологическим условиям все регионы России различны, наводнения происходят практически ежегодно то в одном, то в другом районе. Ущерб исчисляется огромными цифрами. Площадь, которая может быть подвергнута затоп­лению паводковыми водами, составляет около 500 тыс. км 2 , однако ежегодно реально затоплятся от 36 до 56 тыс. км 2 .

Наиболее велико негативное воздействие наводнений в бассейнах рек Амура, Уссури, Имана, Зеи, Буреи, рек Сибири, впадающих в северные моря, и рек Северного Кавказа.

В зависимости от причин возникновения наводнения под­разделяются на четыре группы, а именно наводнения:

а) связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега;
отличаются значительным и довольно длительным подъ­
емом уровня воды в реке и называются половодьем;

б) формируемые интенсивными дождями; характеризуются ин­
тенсивными, сравнительно кратковременными подъемами
уровня воды и называются паводками;

в) вызванные в основном большим сопротивлением, которое
водный поток встречает в реке; происходят большей частью
в начале и в конце зимы при заторах и зажорах льда;

г) создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах
и водохранилищах, а также в морских устьях рек.

В пределах России в основном преобладают наводнения первых двух групп.

По размерам и масштабам убытков наводнения также де­лятся на четыре группы:

а) низкие (малые); наблюдаются, как правило, на равнин­
ных реках и имеют повторяемость примерно один раз в
5-10 лет. Затопляется при этом менее 10% сельхозугодий,
расположенных в низинных местах. Наносят незначительный
материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни на­
селения;

б) высокие; сопровождаются значительным затоплением,
иногда приходится эвакуировать население; охватывают срав­
нительно большие участки местности, существенно наруща-

ют хозяйственную деятельность и установленный ритм жизни. Наносят значительный материальный и моральный ущерб. Происходят один раз в 20-25 лет;

в) выдающиеся; охватывают целые речные бассейны. Пара­
лизуют хозяйственную деятельность, наносят большой ма­
териальный и моральный ущерб. Очень часто приходится
прибегать к массовой эвакуации населения и материаль­
ных ценностей. Повторяются примерно один раз в 50-
100 лет;

г) катастрофические; вызывают затопления громадных тер­
риторий в пределах одной или нескольких речных систем.
Хозяйственная деятельность полностью парализуется. Резко
изменяется жизненный уклад населения. Материальный
ущерб огромен. Наблюдаются случаи гибели людей. Про­
исходят один раз в 100-200 лет и реже.

К основным характеристикам последствий наводнений от­носятся:

Численность населения, оказавшегося в зоне, подвержен­
ной наводнению;

Количество населенных пунктов, попавших в зону навод­
нения;

Количество предприятий, протяженность автомобильных
и железных дорог, линий электропередачи, связи и ком­
муникаций, оказавшихся в зоне затопления;

Число погибших животных, разрушенных мостов и тоннелей.

Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений.

Прямой - это, например, повреждение и разрушение жилых и производственных зданий, железных и автомобиль­ных дорог, линий электропередачи и связи, гибель скота и урожая, уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов пи­тания, кормов, затраты на временную эвакуацию населения и материальных средств.

К косвенному ущербу обычно относят: затраты на приоб­ретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, строительных материалов и кормов для скота, сокращение выработки продукции, ухудшение условий жизни населения.

Прямой и косвенный ущерб находятся большей частью в соотношении 70% : 30%.

Цунами - это длинные волны, возникающие в результате подводных землетрясений, а также вулканических изверже-

176Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени
9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций177

Ний или оползней на морском дне. Их источник находится на дне океана. В 90% случаев цунами возникают из-за подвод­ных землетрясений.

Образовавшись в каком-либо месте, цунами может пройти несколько тысяч километров, почти не уменьшаясь. Это свя­зано с длинным периодам волн (от 150 до 300 км). В откры­том море корабли эти волны могут и не обнаружить, хотя те движутся с большой скоростью (от 100 до 1000 км/ч). Высота волн небольшая, однако, достигнув мелководья, волна резко замедляется, ее фронт вздымается и обрушивается со страш­ной силой на сушу. Высота крупных волн в таком случае у побережья достигает 5-20 м, а иногда доходит до 40 м.

Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн с интервалами около часа. Наиболее высокую из них называют главной.

4. В понятие природных пожаров входят: лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых.

Лесные пожары - это неконтролируемые горения расти­тельности, стихийно распространяющиеся по лесной террито­рии, которые при сухой погоде и ветре охватывают значитель­ные пространства.

В 90-97 случаях из 100 виновниками возникновения бед­ствия оказываются люди, не проявляющие должной осторож­ности при пользовании огнем в местах работы и отдыха. Доля пожаров от молний составляет не более 2% от общего их коли­чества.

В зависимости от характера возгорания и состава леса по­жары подразделяются на низовые, верховые, почвенные. Почти все они в начале своего развития носят характер низо­вых и, если создаются определенные условия, переходят в верховые или почвенные.

При низовом пожаре, а их бывает до 90 % от общего коли­чества, огонь распространяется только по почвенному покро­ву, охватывая нижние части деревьев, траву и выступающие корни.

При верховом беглом пожаре, который начинается только при сильном ветре, огонь продвигается обычно по кронам де­ревьев "скачками". Ветер разносит искры, горящие ветки и хвою, которые создают новые очаги за несколько десятков, а то и сотен метров. Пламя движется со скоростью 15-20 км/ч.

Следствием низовых или верховых пожаров являются под­земные пожары. После сгорания верхнего напочвенного по­крова огонь заглубляется в торфянистый горизонт. Подземные пожары принято называть торфяными.

Крупные лесные пожары бушуют в период чрезвычайной пожарной опасности в лесу, особенно при длительной и силь­ной засухе. Их развитию способствуют ветреная погода и за­хламленность лесов.

Средняя продолжительность крупных лесных пожаров со­ставляет от 10 до 15 суток, выгоревшая площадь в среднем составляет 40-500 га при периметре от 8 до 16 км.

Районы, в которых свирепствуют лесные пожары, обычно объявляются "зоной бедствия".

Стихийные бедствия нередко вызывают массовые заболе­вания людей, животных, растений и приводят к биолого-со­циальным ЧС.

//. Биолого-социалъные чрезвычайные ситуации - это состоя­ние, при котором в результате возникновения источника био­лого-социальной ЧС на определенной территории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, существо­вания сельскохозяйственных животных и произростания рас­тений, возникает угроза жизни и здоровью людей, широкого распространения инфекционных болезней, потерь сельскохо­зяйственных животных и растений.

Инфекционные болезни людей - это заболевания, вызывае­мые болезнетворными микроорганизмами и передающиеся от зараженного человека или животного к здоровому.

Эпидемическим процессом называется явление возникнове­ния и распространения инфекционных заболеваний среди людей, представляющее непрерывную цепь последовательно возникающих однородных заболеваний. Для характеристики интенсивности распространения заболевания используются такие понятия, как эпидемическая вспышка, эпидемия и пан­демия.

Эпидемическая вспышка - это ограниченный во времени и по территории резкий подъем заболеваемости, связанный с одномоментным заражением людей.

Эпидемия - широкое распространение инфекционной бо­лезни, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости.

Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций 179

Пандемия - необычно широкое распространение заболе­ваемости как по уровню, так и по масштабам распространения с охватом ряда стран, целых континентов и даже всего земного шара.

К особо опасным инфекционным заболеваниям людей от­носятся: чума, холера, желтая лихорадка, СПИД (синдром приобретенного иммунного дефицита), дифтерия, грипп, ди­зентерия, гепатит, туберкулез и др.

Инфекционные болезни животных - группа болезней, имеющая такие общие признаки, как наличие специфическо­го возбудителя, цикличность развития, способность переда­ваться от зараженного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение.

По широте распространения эпизоотический процесс ха­рактеризуется тремя формами: спорадической заболеваемостью, эпизоотией, панзоотией.

Спорадия - это единичные или немногие случаи проявле­ния инфекционной болезни, обычно не связанные между собой единым источником возбудителя инфекций, самая низ­кая степень интенсивности эпизоотического процесса.

Эпизоотия - средняя степень интенсивности (напряжен­ности) эпизоотического процесса. Характеризуется широким распространением инфекционных болезней в хозяйстве, райо­не, области, стране. Ей свойственны массовость, общность источника возбудителя инфекции, одновременность пораже­ния, периодичность и сезонность.

Панзоотия ~ высшая степень развития эпизоотии. Харак­теризуется необычайно широким распространением инфекци­онной болезни, охватывающем одно государство, несколько стран, материк. К инфекционным болезням животных, имею­щим тенденцию к панзоотиям, относятся ящур, чума крупного рогатого скота, свиней и птиц, бруцеллез, бешенство крупно­го рогатого скота и др.

Болезнь растений - это нарушение нормального обмена веществ, клеток органов и целого растения под влиянием фи-топатогена или неблагоприятных условий среды, приводящее к снижению продуктивности растений или к полной их гибели.

Фитопатоген - возбудитель болезни растений, выделяет биологически активные вещества, губительно действующие на обмен веществ, поражая корневую систему и нарушая поступ­ление питательных веществ.

Для оценки масштабов заболеваний растений применяют такие понятия, как "эпифитотия" и "панфитотия".

Эпифитотия - распространение инфекционных болезней на значительные территории в течение определенного времени.

Панфитотия - массовые заболевания, охватывающие не­сколько стран или континентов.

III. Чрезвычайные ситуации техногенного характера весьма разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. По характеру явлений они подразделяются на 6 основных групп - это аварии на:

1) химически опасных объектах (ХОО);

2) радиационно опасных объектах (РОО);

3) пожаро- и взрывоопасных объектах;

4) гидродинамически опасных объектах;

5) транспорте (железнодорожном, автомобильном, воздуш­
ном, водном, метро);

6) коммунально-энергетических сетях.

1. Химическая авария - это выбросы сильнодействующих
ядовитых веществ, которые могут произойти при повреждени­
ях и разрушениях емкостей при хранении, транспортировке
или переработке этих веществ. Кроме того, некоторые неток­
сичные вещества в определенных условиях (взрыв, пожар) в
результате химической реакции могут образовать СДЯВ. В
случае аварии происходит заражение не только приземного
слоя атмосферы, но и водных источников, продуктов пита­
ния, почвы.

Главный поражающий фактор при авариях на ХОО - хи­мическое заражение приземного слоя атмосферы, приводящее к поражению людей, находящихся в зоне действия СДЯВ. Его масштабы характеризуются размерами зон заражения. Разли­чаются следующие зоны: смертельных токсодоз, выводящих из строя и пороговых токсодоз.

2. Радиационная авария - происшествие, приводящее к
выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих
излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в
количествах, превышающих установленные нормы безопас­
ности.

Радиационное воздействие на персонал и население в зоне радиоактивного загрязнения характеризуется величинами доз внешнего и внутреннего облучения людей. Под внешним по-

Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

9.1. Общие сведения и классификация чрезвычайных ситуаций 181

Нимается прямое облучение человека от источников ионизиру­ющего излучения, расположенного вне его тела, главным об­разом от источников у-излучения и нейтронов. Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения от источников, находящихся внутри человека. Эти источники образуются в критических (наиболее чувствительных) органах и тканях. Внутреннее облучение происходит за счет источни­ков а-, р- и у-излучения.

3. Аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах, связанные
с сильными взрывами и пожарами, могут привести к тяжелым
социальным и экономическим последствиям. Вызываются
они в основном взрывами емкостей и трубопроводов с легко­
воспламеняющимися и взрывоопасными жидкостями и газа­
ми, коротким замыканием электропроводки, взрывами и воз­
горанием некоторых веществ и материалов. Пожары при про­
мышленных авариях вызывают разрушения сооружений из-за
сгорания или деформации их элементов от высоких температур.

4. При авариях на гидродинамически опасных объектах, к
которым относятся гидротехнические сооружения напорного
типа, опасно разрушение плотин. При прорыве плотин обра­
зуется волна прорыва, разрушительное действие которой за­
ключается главным образом в движении больших масс воды с
высокой скоростью и таранного действия всего того, что пере­
мещается вместе с водой (камни, доски, бревна, различные
конструкции).

Высота и скорость волны прорыва зависят от гидрологи­ческих и топографических условий реки. Например, для рав­нинных районов скорость волны прорыва может достигать от 3 до 25 км/ч, а в горных и предгорных местах - 100 км/ч. Лесистые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны.

При прорыве плотин значительные участки местности через 15-30 минут обычно оказываются затопленными слоем воды толщиной от 0,5 до 10 м и более. Время, в течение кото­рого территория может находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток.

5. Аварии на транспорте и коммунально-энергетических
сетях довольно частые явления в нашей жизни, и, к сожале­
нию, их число из года в год увеличивается. На сегодня любой
вид транспорта представляет потенциальную опасность.

На железнодорожном транспорте чаще всего происходит сход подвижного состава с рельсов, столкновения, наезды на

препятствия на переездах, пожары и взрывы непосредственно в вагонах. Нельзя исключать и размывы железнодорожных путей, обвалы, оползни. При перевозке опасных грузов, таких, как газы, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, ядовитые и радиоактивные вещества, могут происходить взрывы и пожары.

Причинами аварий на железнодорожном транспорте явля­ются изношенность путевого и вагонного хозяйства, неис­правности средств сигнализации, централизации и блокиров­ки, ошибки диспетчеров, невнимательность и халатность ма­шинистов.

Одна из основных проблем, связанных с автомобильным транспортом, - обеспечение безопасности движения. Около 75% всех дорожно-транспортных происшествий происходит из-за нарушения водителями правил дорожного движения, причем треть ДТП является следствием плохой подготовки води­телей. Они либо вообще не имеют права на управление транс­портным средством соответствующей категории, либо, более того, водительские удостоверения ими покупаются. Наиболее опасным видом нарушений по-прежнему остается превышение скорости, выезд на полосу встречного движения, управление автомобилем в нетрезвом состоянии.

На воздушном транспорте, несмотря на принимаемые меры, количество аварий и катастроф не уменьшается. К тя­желым последствиям приводят разрушения отдельных кон­струкций самолета, отказ двигателя, нарушение работы систем управления, электропитания, связи, пилотирования, недо­статок топлива или его низкое качество, перебои в жизнеобес­печении экипажа и пассажиров.

На водном транспорте большинство крупных аварий и ка­тастроф происходят под воздействием ураганов, штормов, ту­манов, льдов, а также по вине людей -капитанов, лоцманов и членов экипажа. Половина происшествий на реках и морях - следствие неумелой эксплуатации транспорта, неправильное расположение грузов, плохое их крепление и т.д. Все это ведет к столкновениям и опрокидываниям судов, посадке их на мель, взрывам и пожарам на борту.

6. Аварии на коммунально-энергетических сетях в нашей жизни стали обыденным явлением. В 2002-2003 гг. зимой замерзали целые города. Из-за старения оборудования, кор­розии и ветхости труб, деформации почвы разрывы на водо­проводных, канализационных сетях и трубопроводах оказа-

Гл. 9. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

лись настоящим бичом для работников жилищно-коммуналь­ных служб.

При планировании мероприятий по борьбе с авариями надо учитывать, что в своем развитии они проходят пять ха­рактерных этапов:

Накопление отклонений от нормального процесса;

Инициирование аварии;

Развитие аварии, во время которой оказывается воздейст­
вие на людей, природную среду и объекты народного хо­
зяйства;

Проведение спасательных и других неотложных работ,

Восстановление жизнедеятельности после ликвидации пос­
ледствий аварии.

В связи с тем что количество аварий имеет тенденцию к увеличению из года в год, аварийно-спасательные службы, команды спасателей, формирования МЧС и ГО должны нахо­диться в готовности к выполнению задач по ликвидации не­предвиденных ситуаций.

ГУ. Чрезвычайные ситуации экологического характера весьма разнообразны и практически охватывают все стороны жизни и деятельности человека. Это связано с широким спектром ис­точников данной ЧС.

По характеру явлений экологические ЧС подразделяются на четыре основные группы, которые характеризуются изменением:

Состояния суши (деградация почв, эрозия, опустынивание);

Свойств воздушной среды (потепление климата, недостаток
кислорода, вредные вещества, кислотные дожди, шумы, на­
рушение озонового слоя);

Состояния гидросферы (истощение и загрязнение рек,
морей и океанов);

Состояния биосферы (зоны Земли - включая верхнюю ли­
тосферу и нижнюю часть атмосферы).

Похожая информация.

Промышленная классификация вод и систем водоснабжения

Вода, используемая промышленностью, по своему назначению подразделяется на охлаждающую, технологическую и энергетическую.

1. Охлаждающая вода применяется в контурах охлаждения оборудования в металлургии, энергетике, химии и других отраслях, а также для охлаждения промежуточных и готовых продуктов в различных операциях и переделах.

2. Технологическая вода, в свою очередь, делится на средообразующую, промывную и реакционную. Средообразующая вода применяется для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, транспортировке продуктов и отходов производства. Промывные воды применяют для промывки газообразных, жидких и твердых продуктов и изделий. Реакционная вода применяется для приготовления реагентов.

3.Энергетическая вода потребляется для производства пара, а также в качестве теплоносителя систем обогрева.

Системы водного хозяйства в составе предприятий строятся в виде комплекса сооружений, обеспечивающих требуемое качество и количество воды различного назначения. В этот комплекс входят: 1. сооружения по забору воды из источника водоснабжения, 2. сети подачи и отведения воды, 3. насосные станции, 4. сооружения по водоподготовке и очистке сточных вод, 5. сооружения по обработке осадков, 6. сооружения по стабилизации воды по физико-химическому составу, 7. сооружения по извлечению полезных компонентов. По структуре различают следующие схемы водоснабжения: прямоточную, последовательную, оборотную, бессточную, безотходную.

Для сокращения сбросов сточных вод до минимума следует переходить к бессточной системе водообеспечения. Подпитка такой системы свежей водой применяется в случае, если ощущается недостаток очищенных вод для восполнения имеющихся потерь в системе.

Для уменьшения загрязнения сточных вод намечен ряд направлений.

1. Разработка и реализация безводных технологических процессов.

2. Совершенствование существующих технологических процессов, направленное на сокращение объемов потребляемых вод, их безвозвратных потерь, на снижение количества загрязнений, поступающих в воду.

3. Разработка и реализация совершенного технологического оборудования.

4. Применение методов воздушного и водно-воздушного охлаждения.

5. Повышение эффективности использования очищенных сточных вод в системах водоснабжения предприятия.

Реализация этих решений связана с созданием экологически чистых технологий. Необходимость создания замкнутой системы водного хозяйства обусловлена дефицитом воды.

Основной объем работ по контролю качества выполняют подразделения Роскомгидромета (поверхностные воды), Минприроды (подземные воды, сточные воды предприятий), Госсанэпиднадзора (участки водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения).

Для ограничения загрязнения объектов в соответствии с требованиями санитарных правил и норм для природопользователей устанавливаются допустимые сбросы сточных вод.

Предельно допустимый сброс (ПДС) - масса вещества в сточных водах, допустимая к отведению в водный объект за единицу времени, обеспечивающая нормативное качество воды в контрольном створе. Последний принимается на расстоянии не менее одного километра выше водозабора, места рекреации.

Временно согласованный сброс (ВСС) - масса вещества в сточных водах, соответствующая достигнутому уровню очистки на водоохранных сооружениях предприятий, превышающая ПДС и временно согласованная к отведению в водный объект на период увеличения мощности и состава очистных сооружений с целью достижения нормативов ПДС по всем веществам, но не более 3 лет.

По всем веществам, сбрасываемым со сточными водами, устанавливается класс их опасности. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения подразделяют вещества на четыре класса опасности:

1-й класс - чрезвычайно опасные (тетраэтилсвинец);

2-й класс - высокоопасные (алюминий, кадмий);

3-й класс - опасные (медь, хром);

4-й класс - умеренно опасные (хлориды, сульфаты).

При сбросе нормируемых веществ в водные объекты рыбохозяйственного назначения, а также веществ 1-го и 2-го классов опасности в водные объекты хозяйственного водопользования ПДС устанавливаются с учетом совместного воздействия веществ одного и того же лимитирующего показателя вредности (ЛПВ). Определение ПДС и ВСС для водопользователей осуществляется на основе аналитических измерений и прогноза качества воды, который выполняется расчетом по аттестованной методике гидрометеорологическими службами России.

Защита гидросферы организована в России с учетом особенностей поступления в водные объекты примесей и включает регулирование:

Поверхностного стока на водосборе;

Качества сточных вод;

Качества воды в объектах.

Вынос примесей в водные объекты с площади водосбора пропорционален поступающему в них стоку воды. Поэтому уменьшение диффузных (рассредоточенных) поступлений примесей достигается реализацией мероприятий, способствующих задержанию стока на водосборе. Это повышение степени залесенности водосборов, лиманное орошение, вспашка сельскохозяйственных полей в осенний период. В равнинных районах с увеличением лесистости водосбора (отношение площади водосбора, покрытой лесом, к общей площади водосбора) происходит уменьше­ние поверхностного стока и уменьшение выноса веществ В степных и полупустынных регионах России определенный эффект в задержании примесей на водосборе оказывают лесозащитные полосы.

Важная роль в задержании примесей на водосборе принадлежит лиманам (пониженные или специально обвалованные участки сельскохозяйственных полей, затопляемые водой в весенний период). Уменьшение выноса примесей с водосбора возможно также с помощью щелевания и устройства траншей, заполняемых легкофильтрующими материалами. Однако большая трудоемкость и капиталоемкость таких сооружений не способствуют их широкому применению.

Регулирование поступления примесей с хозяйственно-бытовыми и производственными сточными водами осуществляется с помощью комплекса очистных сооружений. Состав сооружений и технологическая схема их размещения определяются составом и расходом сточных вод, необходимой глубиной очистки и устанавливается в процессе проектирования. Глубина очистки сточных вод очистными сооружениями и вынос примесей в водные объекты устанавливаются на основе нормативов предельно допустимых (ПДС) и временно согласованных сбросов (ВСС).

Обеспечение требуемого качества вод осуществляется процессами подготовки и очистки. Подготовка воды включает процессы: коагулирования, предварительную очистку, фильтрацию, обеззараживание, дезодорацию и удаление токсичных веществ. Очистка сточных вод производится деструктивными методами, основанными на разрушении примесей, и регенеративными методами, основанными на извлечении и последующей утилизации содержащихся в воде ценных компонентов.

Для очистки сточных вод используются практически все достижения современной науки и техники. Методы, базирующиеся на этих достижениях, включают: механические, биохимические, физико-химические, термохимические и термические.

Механическая очистка сточных вод. Взвешенные в воде примеси имеют широкий диапазон размеров, а их удаление требует часто нескольких ступеней очистки. Самые крупные примеси осаждаются методом процеживания воды через решетки и сита, размещаемые в коллекторах сточных вод перед отстойниками.

Биохимическая очистка сточных вод. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать многие растворенные в сточных водах органические и неорганические соединения для питания в процессе жизнедеятельности. Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки. Первая группа методов основана на использовании организмов, для жизнедеятельности которых необходим дополнительный приток кислорода при температурах 20-40 °С. При этом методе аэробные микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке. Анаэробные методы реализуются без доступа кислорода и используются главным образом для обезвреживания осадков.

Активный ил включает живые организмы (бактерии, простейшие, черви, плесневые грибы, дрожжи и др.), сообщество которых образует биоценоз, и твердый субстрат.

Основную роль в процессе биохимической очистки сточных вод играют микроорганизмы. Аэробные процессы биохимической очистки могут проводиться как в природных условиях, так и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и в биологических прудах. Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры разной конструкции, в которых процессы очистки идут с большей скоростью, чем в природных условиях.

Поля орошения являются специально подготовленными земельными участками, используемыми одновременно для очистки сточных вод и в агрокультурных целях. Процессы очистки идут здесь за счет действия почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и жизнедеятельности растений. Поля фильтрации аналогичны полям орошения, но используются только для биологической очистки сточных вод. Сточные воды на очистку подают через распределительные системы в подпочвенный слой поля орошения, что наиболее полно реализует полезные свойства сточных вод как удобрений.

Биологические пруды представляют собой каскад из 3-5 ступеней водоемов, через которые медленно протекает очищаемая вода. Пруды используют в комплексе с другими очистными сооружениями - как для биологической очистки, так и доочистки сточных вод.

Очистку в искусственных условиях проводят с помощью аэротенков или биофильтров. Аэротенк - это открытый железобетонный аэрируемый резервуар, в котором очистка идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила.

Биофильтры представляют собой корпусные сооружения с кусковой насадкой и распылительными устройствами для сточной воды и воздуха. Сточная вода фильтруется через насадку, покрытую пленкой микроорганизмов. В процессе окисления сточной воды биопленка наращивает свою массу, отработанная биопленка смывается с насадки и выводится из биофильтра. В качестве насадки применяют щебень, гравий, шлак, керамзит, металлические и пластмассовые сетки и др.

Физико-химическая очистка сточных вод. Адсорбцию применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных органических примесей (фенолов, ПАВ и др.) после биохимической очистки, а также если концентрация таких примесей невелика, а сами они биологически не разлагаются или сильно токсичны. Метод высокоэффективен (80-95%), позволяет очищать сточные воды, содержащие несколько веществ.

Термохимические и термические методы обезвреживания сточных вод. Особое место в технологиях очистки сточных вод занимают методы их обезвреживания от содержащихся минеральных солей Са, Mg, Na и др., а также органических соединений. Термические методы реализуются рядом способов:

Концентрированием сточных вод с последующим выделением твердых веществ;

Окислением органических примесей в присутствии катализатора;

Жидкофазным окислением органических веществ;

Огневым обезвреживанием.

Из термических методов огневой является наиболее универсальным и эффективным. Он реализуется в процессе распыления сточных вод в топочных газах, имеющих температуру 900-1000 °С. При этом вода полностью испаряется, примеси выгорают, а минеральные вещества образуют твердые или оплавленные частицы.