Как строительство загрязняет воду

Удивительное вещество – вода. У него нет ни вкуса, ни запаха, не обладает оно и цветом. Однако именно воде, по мнению Леонардо да Винчи, дана волшебная власть стать соком жизни на Земле. И с этим нельзя не согласиться. Вода – уникальный растворитель, в котором протекает множество биохимических реакций у всех живых организмов, она хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, при этом обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций. Она остается жидкой при достаточно широком температурном диапазоне, является теплоносителем. Уникальность воды была доказана многими учеными. На фоне стремительного ухудшения качества вод вопрос сохранения данного мирового богатства остается одним из первостепенных вопросов всего человечества.

В зависимости от места нахождения вод выделяют воды атмосферные, земной поверхности, подземные. Роль подземных вод в функционировании живых организмов на Земле отличается своей важностью. Именно подземные воды поддерживают питание родников, обеспечивают подачу влаги корням растений, оберегают реки и озера от обмеления, используются в хозяйственно-питьевых и иных нуждах человека, применяются для лечебных целей.

Загрязнение подземных вод

Растущая техногенная нагрузка на окружающую среду привела к тому, что подземные воды подверглись загрязнению. Стремительно уменьшаются запасы питьевой воды на планете, ухудшается ее качество. Все это сказывается на здоровье людей, разнообразии животного и растительного мира.

Проблема загрязнения подземных вод в России появилась еще в далеком XVI веке, в те времена, когда сельское хозяйство развивалось стремительными темпами. Однако не сельское хозяйство стало главной причиной ухудшения качества подземных вод.

Известно, что основными загрязняющими воды веществами являются фенолы, нефтепродукты, соединения меди, цинка, нитратный азот, ртуть, марганец и т.д., все эти вещества образуются в результате деятельности различных предприятий и функционирования населенных пунктов [1, 2]. Рост городов и стремительное развитие промышленности уже в XX веке привели Россию к довольно сложной ситуации в отношении качества вод. Поэтому антропогенное воздействие является главной причиной снижения биосферных функций, изменения физического и химического состояния подземных вод [3].

Подземные воды подразделяются на питьевые, качественный состав которых отвечает нормативным требованиям пригодности для питья, бытовых нужд человека, и технические, предназначенные для использования в технических целях. Технические воды имеют различный химический состав. Также подземные воды подразделяют на инфильтрационные, конденсационные, ювенильные, смешанные. Инфильтрационные воды образуются в результате проникновения атмосферных осадков в земную кору, конденсационная вода образуется при конденсации парообразной воды, содержащейся в горных породах. Ювенильные воды часто называют реликтовыми, так как они обычно сильно минерализированы и находятся в погребенных земной корой бассейнах. Смешанные воды образуются в результате перемешивания вышеупомянутых вод.

Верхнюю часть земной коры обычно делят на две зоны: зону аэрации и зону насыщения. Зона аэрации восполняется благодаря атмосферным осадкам, питает растения и интенсивно испаряется. Образуется эта зона из почвенной воды и верховодки Зона насыщения всегда заполнена водой, процесс испарения имеет минимальные значения.

Несмотря на то, что запас воды ограничен, спрос на воду в городах велик. Во многом процесс восполнения водных ресурсов зависит от состояния самой городской среды, климата, экологии. Однако на качество воды, уровень ее загрязнения и, следовательно, пригодность в первую очередь оказывает влияние антропогенное воздействие. Подземные воды являются конечным резервуаром накопления загрязнителей. Усугубляет положение то, что пригодные для питья и хозяйственных нужд воды залегают в верхней, наиболее подверженной загрязнениям части гидрогеологических структур, а процессы самоочищения здесь очень замедлены.

Загрязнение подземных вод происходит в процессе фильтрации вредных веществ с поверхности. При этом существует несколько видов источников загрязнения: промышленные площадки, на которых используются вещества, обладающие способностью мигрировать с подземными водами; места хранения промышленной продукции и отходов; места скопления бытовых отходов; поля орошения сельскохозяйственных продуктов. Особенную опасность создают места хранения пестицидов, в том числе запрещенных к употреблению, а также предприятия, связанные с нефтедобычей и нефтепереработкой.

Доля подземных вод в питьевом и хозяйственном водоснабжении России составляет 45 %. Более 60 % городов используют для питья подземные воды. В сельской местности на подземные воды приходится порядка 85 % от общего потребления. Проблема крупных городов заключается в том, что около 35 % от их общего числа практически не имеют источников централизованного водоснабжения.

По некоторым данным в России выявлено более 2,6 тыс. очагов загрязнения подземных вод, при этом основное их количество приходится на центральную часть страны (см. табл. 1) [4].

Распределение участков загрязнения подземных вод объектами различного вида хозяйственной деятельности

Источниками химического загрязнения подземных вод (см. табл. 2) являются стоки и твердые отходы предприятий, содержащие всевозможные неорганические и органические вещества. В процессе фильтрации сточных вод вблизи территории предприятия в подземных водах могут появиться тяжелые металлы, ароматические, токсические и другие вредные вещества. На сельскохозяйственных территориях воды загрязняются вследствие избыточного применения ядохимикатов и удобрений.

В напорные водоносные горизонты химические загрязнения поступают из подземных вод по стволу водозаборной или разведочной скважины при ее плохой изоляции от смежных водоносных горизонтов. Химические загрязнения в водоносных горизонтах могут распространяться на огромные расстояния.

Распределение источников загрязнения подземных вод по территории Российской Федерации

Источник

Загрязнение гидросферы в результате строительства объекта и мероприятия по их защите

Различают следующие основные виды воздействия строительства на водные экосистемы:

1) интенсивное водопотребление, вплоть до истощения водных ресурсов;

2) загрязнение и засорение поверхностных водоемов сточными водами и строительным мусором;

3) изменение водного режима рек (заиливание и др.) при строительстве различных объектов.

Строительство – крупный потребитель хозяйственно-питьевой и главным образом технической воды. В огромных количествах вода расходуется для приготовления бетона и цементных растворов, охлаждения двигателей, агрегатов и других технологических установок, мытья строительных машин и механизмов, теплоснабжения, гидравлических испытаний сооружений, бытовых нужд самих строителей и т.д.

На состояние водных экосистем негативно влияет и загрязненный поверхностный сток с территорий стройки. Дождевые, талые и поливомоечные воды, стекая с поверхности стройплощадки, загрязняются примесями химически вредных веществ и биогенных элементов, обогащаются взвешенными частицами (пыль, аэрозоли, нефтепродукты и др.) и залповым сбросом попадают в поверхностные водоемы.

Основным источником загрязнения подземных вод при строительстве промышленных и гражданских зданий является загрязненный сток со стройплощадок и временных складов стройматериалов, а также фильтрат от свалок строительного и бытового мусора. Загрязняющие вещества инфильтруются через зону аэрации грунтов и попадают в подземные водоносные пласты.

Еще один источник загрязнения подземных вод – выбросы выхлопных газов строительных машин, механизмов и транспортных средств, работающих на двигателях внутреннего сгорания и содержащих опасные токсичные вещества (тяжелые металлы, несгоревшие углеводороды, оксиды и диоксиды углерода и др.). Оседая на поверхности почв, строительных материалах, дорожном полотне и т.д., они затем смываются дождевыми и талыми водами и просачиваются в водоносную толщу.

Сильно минерализованные, агрессивные к бетону подземные воды могут сформироваться при использовании большого количества минеральной соли для оттаивания грунтов при рытье строительных котлованов в зимний период.

Подземные и поверхностные воды защищают от негативного воздействия строительства с помощью комплекса мер, направленных на предотвращение (профилактические меры), ограничение и устранение последствий их загрязнения, засорения и истощения.

Для предотвращения развития эрозионных процессов, а также выноса загрязняющих веществ с территории строек, предусматривают ее ограждение с отводом поверхностных вод по системе лотков в отстойники с последующей их очисткой. Кроме того, организуют регулярную уборку территории, устанавливают специальные места стоянок и места заправки строительных машин и механизмов, упорядочивают складирование строительных материалов и др.

Как показывает практика, для крупных строек вполне целесообразно создавать передвижные очистные установки. Применение механизированных моечных установок с замкнутым циклом водообращения позволяет сократить объемы вод, используемых для мойки и др.

В подразделе приводятся сведения об использовании, очистке и повторном использовании воды: указывается источник водоснабжения здания или промышленного предприятия, на какие цели расходуется вода и сколько м 3 /сут, м 3 /год; качественный и количественный состав сточной воды; куда отводится сточная вода; предусмотрены ли очистные сооружения и оборотное водоснабжение.

Определение водопотребления промышленного предприятия

Проектирование водоснабжения объекта (города, района, промышленного предприятия) начинается с определения количеств потребляемой воды и режима ее расходования на перспективный (расчетный) период. Величина водопотребления объектом определяется в кубических метрах в сутки максимального и в сутки среднего за год потребления воды. Все водопроводные сооружения рассчитываются из условия обеспечения максимального водопотребления в конце расчетного периода, а технико-экономические показатели – из условия среднего за год.

Так как каждый объект, для которого проектируется водоснабжение, включает различные категории потребителей, имеющих свои нормы водопотребления и свои режимы расходования воды, количество ее определяется отдельно для каждой категории потребителей.

Для промышленных объектов водопотребление определяется четырьмя категориями с учетом возможности повторного использования воды на технологические нужды:

• расход воды на поливку и мойку улиц, площадей и зеленых насаждений;

• хозяйственно-питьевое водопотребление рабочими и служащими во время пребывания их на производстве (для предприятий, не имеющих своих обособленных водопроводов);

• расход воды на производственные нужды предприятий, получающих ее из городского водопровода;

• расход воды на нужды пожаротушения.

Количество воды, потребляемое каждой категорией потребителей, определяется как произведение числа водопотребителей на норму водопотребления, а суточный расход всего объекта как сумма слагаемых по отдельным категориям потребителей.

Расход воды на промышленные нужды определяют двумя методами:

1) в расчете на агрегат;

2) в расчете на единицу продукции.

Первый метод применяется при разработке технических проектов, второй – при составлении технико-экономических обоснований, перспективных и прогнозных разработок по водоснабжению промышленных районов.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м 3 /сут, определяется в зависимости от расчетного числа жителей и норм водопотребления.

Норму водопотребления определяют в зависимости от санитарно-технического оборудования зданий, а также от географического месторасположения объекта водоснабжения. Большие значения расходов (в пределах указанных норм) следует принимать для южных районов, а меньшие — для северных. Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды подсчитывают согласно СНиП 2.04.01-85*. Качество воды должно соответствовать СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Дата добавления: 2018-06-27 ; просмотров: 1584 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Виды загрязнения подземных вод, основные причины и меры по предотвращению

Подземные воды – один из природных ресурсов, жизненно необходимый для существования людей. Но антропогенная деятельность в абсолютном большинстве случаев их загрязняет.

Чтобы защитить ценный ресурс, уполномоченные органы государственной власти разрабатывают комплексные меры для противодействия их загрязнению и уменьшению объема, постоянно ведут мониторинг для подтверждения соответствия определенным качественным показателям.

Проверка качества воды может быть актуальна и для обычного гражданина.

Что это такое?

Загрязнение подземных вод – изменение их качественного состава к худшему, если произошло смешивание с водами, которые при отсутствии фактора антропогенной деятельности не стали бы источником их пополнения, так как природными они не являются.

Чаще всего это означает их несоответствие критериям, согласно которым вода признается питьевой.

Загрязнение может быть:

Бытовым. Провоцируется отходами повседневной жизнедеятельности людей, а также попаданием в подземные водные бассейны канализационных стоков.
Атмосферным. Разновидность считается относительно безопасной, хотя дожди, снег неизбежно «впитывают» поднимающиеся в верхние слои атмосферы газообразные выбросы промышленных объектов.
Производственным. Уровень загрязнения использованных в промышленности вод, наличие и концентрация в них определенных макро- и микроэлементов – прямое следствие того, чем занимается предприятие. Тип примесей, «насыщенность» загрязнения определяют, можно ли эту «отработанную» воду выпустить в открытые водоемы или необходима предварительная фильтрация, чистка.

Загрязнение подземных вод провоцирует самая разная антропогенная деятельность.

Исходя из этого, оно классифицируется на несколько видов.

Химическое означает увеличение концентрации в составе вод определенных макро- и микроэлементов, чего не наблюдалось при мониторинге базового фона минерализации.

В воде появляются химикаты и их соединения, нетипичные для ее естественного состава. Иные признаки этого виды загрязнения – изменившиеся оттенок, температура, запах.

Оно признано наиболее стойким (химикаты сохраняются в воде надолго, в горные породы и субстрат практически не «впитываются»), как следствие – максимально опасным для человека. Еще вредные вещества способны «перемещаться» на значительные дистанции по водоносным пластам.

Нефтяное загрязнение – одна из разновидностей предыдущего вида, вызывается неочищенной нефтью и продуктами ее переработки, использующимися в абсолютном большинстве промышленных отраслей.

Нефть растворяется слабо, очень «неохотно» с ней смешивается, поэтому, попав в подземные воды, собирается ближе к поверхности водоносного пласта, превращаясь в некое подобие линзы.

Радиоактивное загрязнение подземных вод означает попадание в них изотопов тяжелых металлов. То есть, это еще один вариант химического загрязнения. Их наличие в воде для людей просто убийственно (то же касается и химикатов).

Засорение радионуклидами редко бывает не комплексным. Оно затрагивает не только подземные, но и надземные воды, воздух, литосферу. Избавиться от радионуклидов чрезвычайно сложно.

После первичного их обнаружения в подземных водах начинается мониторинг на предмет выявления концентрации. Далее уровень загрязнения устанавливается, исходя из отклонений от первого полученного значения.

Диффузное загрязнение – это жидкие промышленные отходы и стоки из очистных установок производственных предприятий, попадающие сначала в открытые водоемы, а оттуда, просачиваясь через их дно – в бассейны подземных вод.

Как правило, такие сбросы происходят регулярно, их состав отличается постоянством, поэтому можно четко локализовать область засорения и отследить все посторонние примеси. Но «хорошо известные» – не значит «неопасные».

Агрохимическое загрязнение удобрениями и пестицидами спровоцировано современными методами ведения сельского хозяйства.

Признано даже более вредным, чем отрицательное воздействие на подземные воды промышленности и сбросов «повседневных» коммунальных отходов.

Тепловое загрязнение означает рост температуры подземных вод после сбрасывания в них стоков без предварительного охлаждения. Такой же эффект нередко дают разовые сбросы с территорий и объектов хранения опасных отходов.

Еще такая вода опасна тем, что активизирует «растворение» карстовых горных пород, увеличивает токсичность химических соединений и вызывающих загрязнение веществ, уже имеющихся в составе подземных вод. Поэтому, исходя из оценки отрицательного воздействия на их бассейны, этот тип загрязнения лишь немного уступает химическому.

Бактериальный засор провоцируют отходы повседневной жизнедеятельности человека в быту. Они буквально кишат бактериями и микроорганизмами. Вся эта микрофлора вполне способна спровоцировать вспышку болезни, даже эпидемию.

В сравнении с прочими типами загрязнения данное не считается специалистами особо опасным – срок жизни патогенных микроорганизмов ограничен, они обладают свойством «прилипать» к молекулам грунта.

Каковы главные источники?

Что конкретно провоцирует загрязнение подземных водоносных пластов:

Нефтяное. Это нефтедобывающая промышленность и все, что с ней связано. В ходе разработки нефтеносных пластов неизбежно затрагиваются окружающие их породы, а они нередко содержат грунтовые воды либо играют роль водоупорных пластов.
Радиоактивное. Его причина – ядерные взрывы, аварии, выбросы на промышленных объектах, использующих радионуклиды (в том числе, на атомных электростанциях) либо добывающих, производящих их. Наибольшей «живучестью» в воде характеризуются изотопы стронция, урана, радия, цезия.
Химическое. Самые типичные источники загрязнения подземных водоносных горизонтов – нефть и продукты ее переработки, тяжелые металлы и их соединения, любые промышленные отходы (особенно «усердствует» в этом плане цветная металлургия), химикаты сельскохозяйственного назначения. Может спровоцировать его и вода из рудников, шахт, природные «рассолы», поднимаемые из наиболее глубоких подземных водных бассейнов.
Диффузное. Источником может быть практически любое промышленное и сельскохозяйственное производство.
Агрохимическое. В сельском хозяйстве активно применяются агрохимикаты. Это удобрения, гербициды, пестициды и иные яды для уничтожения вредителей. Ими обрабатываются растения и почва. Дождевая вода «уносит» их вглубь, помогая просачиваться в грунт и дальше. Наиболее опасны для здоровья человека соединения азота и его солей, содержащиеся в агрохимикатах.
Тепловое. Его основной источник – промышленное производство (особенно предприятия энергетического комплекса) и хранилища опасных отходов. Вследствие аварий может произойти сброс вод без их предварительного охлаждения либо утечка.
Бактериальное. Стоки из канализации, сбрасываемые коммунальными службами в открытые водоемы. Иные объекты, способные вызвать такое загрязнение – выкопанные без учета требований и норм санитарии выгребные ямы, септики, колодцы для сброса отходов, скотные дворы.

Читайте также: Лунная вода для красоты

Охрана от засорения и истощения

Необходимые для их защиты от загрязнений мероприятия разрабатываются на уровне федеральной представительной и исполнительной власти.

Также приняты Санитарные правила СП 2.1.5.1059-1. Они так и называются: «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения».

Сформулированные в этом нормативно-правовом акте предписания и требования относятся ко всем подземным водам, которые уже используются или могут быть использованы для питья, снабжения населенных пунктов и промышленных объектов по системе водопроводов, как лечебные.

Их должны соблюдать все лица, каким бы то ни было образом влияющие на состояние подземных вод или потенциально имеющие такую возможность.

В указанном нормативно-правовом акте перечислены следующие мероприятия, призванные обеспечить санитарную охрану залегающих под землей вод:

создание на поверхности зон санитарной охраны (ЗСО), окружающих подземные бассейны питьевой воды;
разработка регламентов и процедур для получения лицензии потенциальными водопользователями и для начала любой деятельности, способной повлиять на их состояние;
проверка с помощью экспертизы на соответствие санитарно-эпидемиологическим нормам технологий, строительных проектов, разработок по модернизации и реконструкции, реально или потенциально затрагивающих подземные воды;
установление ответственности за нарушение требований нормативно-правовых актов в области водопользования;

Что это означает для лиц, деятельность которых так или иначе влияет на состояние:

неукоснительное следование требованиям законодательства в том, что затрагивает вопросы водопользования, касается суточных лимитов водозабора и условиям соглашения, являющегося неотъемлемым приложением к лицензии водопользователя;
организация и соблюдение границ ЗСО;
разработка и внедрение в практику системы мероприятий, цель которой – предотвращение и ликвидация утечек промышленных вод и защита подземных водоносных горизонтов от прочих источников загрязнения;
непрерывное усовершенствование технологических процессов и оборудования для чистки промышленных и сточных вод;
мониторинг изменений состава подземных вод, которые потенциально могут пострадать от находящихся неподалеку промышленных объектов;
складирование и захоронение отходов производства с соблюдением требований безопасности и только в согласованных с компетентными органами местах.

Качество подземной H2O определяется, исходя из их соответствия следующим критериям:

предельно допустимая концентрация химикатов или их ориентировочный допустимый уровень;
допустимый уровень содержания отдельных микроорганизмов;
нормы обеспечения радиационной безопасности.

Меры борьбы

Общий алгоритм действий таков:

Проведение гидрогеологических исследований, позволяющих обнаружить «виновника» загрязнения. Чаще всего он очевиден, но иногда это становится сложной задачей.
«Оконтуривание» территории, на которую уже распространились загрязненные воды, оценка темпов и прогнозирование направления их передвижения.
Разработка и реализация мероприятий для «реабилитации» загрязненных подземных вод и прекращение их дальнейшего распространения. Можно применить дренажные системы («перехват»), барражные завесы («изоляцию»), принудительную откачку загрязненных подземных вод насосами через систему скважин, геохимические «барьеры», помогающие «перевести» вредные химикаты и иные вещества в малоподвижную форму.

Базовое мероприятие, предупреждающее истощение запасов воды под землей – «принудительное» их пополнение через перевод поверхностных стоков в подземные.

С той же целью проводится:

установление суточных норм забора вод для любого объекта промышленности в индивидуальном порядке с учетом представленных им обоснований собственной потребности;
рационализация размещения водозаборов в определенной местности;
как можно более точная оценка имеющихся запасов питьевых подземных вод (цель – максимально рациональное их использование в будущем).

Как обычному потребителю проверить грунтовые воды на чистоту?

Есть методы проверки, применимые в домашних условиях. Точный химический состав воды они, конечно, определить не помогут, но результаты позволят решить, стоит ли обращаться за экспертным заключением:

Поставить на весы один и тот же стакан, заполненный грунтовой водой, а затем – бутилированной или налитой из кулера. Чистая вода легче загрязненной.
Долить в стакан свежезаваренного листового черного чая немного грунтовой воды из скважины, колодца. Если он светлеет, то все нормально. Когда он превращается в мутную взвесь – наоборот.
Дать стакану или банке с водой постоять в темном месте примерно двое суток. При наличии загрязнения она зеленеет, на поверхности появляется пленка, стенки емкости покрываются белесым налетом.
Вскипятить воду, слить ее и осмотреть кастрюлю. О проблемах с качеством воды свидетельствует обильная накипь разных оттенков: серого, коричневого и желтого.
Капнуть немного воды на зеркало и дать высохнуть. Если на нем после испарения остается отчетливый серовато-белый след, грунтовую воду лучше не пить.

Существуют и специальные экспресс-тесты – бумажные полоски, пропитанные специальными реагентами, индикаторные трубки или порошки.

Проверить, насколько питьевая (а еще сточная, техническая, минеральная, очищенная)H2O удовлетворяет требованиям ГОСТа можно в:

Роспотребнадзоре;
лабораториях водоканала;
лабораториях на санэпидстанциях;
независимых частных лабораториях, имеющих аккредитацию и получивших лицензию на данный вид деятельности.

Ими проводятся следующие виды анализов:

Стандартный. Исследуются базовые характеристики воды – кислотно-щелочной баланс, цвет, запах, мутность, жесткость, концентрация солей железа, соединений серы, хлора.
Расширенный. Добавляются анализы, выявляющие концентрацию нитратов, нитритов, соединений кремния, магния, меди.
Микробиологический. Изучается любая имеющаяся в воде микрофлора (бактерии, микробы, вирусы), выявляется патогенная.

В нем перечисляются все анализы и исследования, которые будут проводиться, срок, в течение которого гражданин должен получить ответ, форма его предоставления и стоимость услуги. Для гарантии объективности результата можно пригласить специалиста, чтобы он провел забор проб самостоятельно.

Заключение

Человек не может жить без воды. Основные ее резервы располагаются под землей. Антропогенная деятельность – основной источник загрязнения подземных вод.

Соответственно, наличие комплекса действенных мероприятий и процедур, минимизирующих вред, причиняемый ценному природному ресурсу, принадлежащему государству, совершенно необходим.

Источник