Самоочищающая способность водоёмов

Вопрос:

Оценка самоочищающей способности водоемов в ходе ОВОС и экологической экспертиз.

Здравствуйте, помогите пожалуйста найти информацию на тему: "оценка самоочищающей способности водоемов в ходе ОВОС и экологической экспертизы"....у меня курсовая работа, а я что-то мало информации нашла....буду рада любой помощи.....заранее спс:) Ася


Ответ:

Уважаемая, Ася!

Как я уже говорил, каждый водоем – это сложная система, где обитают бактерии, высшие водные растения, различные беспозвоночные животные. Совокупная их деятельность обеспечивает самоочищение водоемов.

Факторы самоочищения водоемов можно условно разделить на три группы:

  • физические,
  • химические,
  • биологические.

Среди физических факторов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Хорошее перемешивание и снижение концентраций взвешенных частиц обеспечивается быстрым течением рек. Способствует самоочищению водоемов оседание на дно нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. В зонах с умеренным климатом река самоочищается через 200-300 км от места загрязнения, а на Крайнем Севере – через 2 тыс. км.

Обеззараживание воды происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. Эффект обеззараживания достигается прямым губительным воздействием ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток, а также споровые организмы и вирусы.

Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу или по общему содержанию органических веществ.

Санитарный режим водоема характеризуется прежде всего количеством растворенного в нем кислорода. Его должно бить не менее 4 мг на 1 л воды в любой период года для водоемов для водоемов первого и второго видов. К первому виду относят водоемы, используемые для питьевого водоснабжения предприятий, ко второму – используемые для купания, спортивных мероприятий, а также находящихся в черте населенных пунктов.

К биологическим факторам самоочищения водоема относятся:

  • Совокупность беспозвоночных гидробионтов-фильтраторов, зоопланктон;
  • Сообщества высших водных растений (макрофитов), которые задерживают часть биогенов (азот, фосфор) и загрязняющих веществ, поступающих в экосистему с прилегающей территории;
  • Бентос, задерживающий и поглощающий часть биогенов и поллютантов, мигрирующих на границе раздела вода/донные осадки;
  • Микроорганизмы, сорбированные на взвешенных частицах, перемещающихся относительно водной массы вследствие гравитационного оседания частиц под действием сил тяжести; в результате водная масса и микроорганизмы перемещаются относительно друг друга, что эквивалентно ситуации, когда вода профильтровывается через зернистый субстрат с прикрепленными микроорганизмами; последние извлекают из воды растворенные органические вещества и биогены;
  • Водоросли и фитопланктон;

Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных случаях массовое развитее сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения.

Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Так, устрица и некоторые другие амебы адсорбируют кишечные и другие вирусы. Каждый моллюск отфильтровывает в сутки более 30 л воды.

Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.

Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют и другие факторы. Химическое загрязнение водоемов промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.) тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы. То же относится и к спуску термальных сточных вод тепловыми электростанциями.

Скорость самоочищения водоёма и разложения углеродсодержащих соединений, включая ПАВ зависит от температуры, доступа кислорода, питательного режима водной среды, т.е. от тех факторов, которые определяют ее микробиологическую активность. В воде, обедненной кислородом, разложение углеродсодержащих соединений как правило замедляется.

Особенно медленно происходит самоочищение водоёмов от нефти. За 2-7 суток содержание эмульгированных нефтепродуктов в воде снижалось при 20 градусах  по Цельсию на 40%, а при 5 градусах лишь на 15%. В присутствии водной растительности в модельных опытах нефтяная пленка исчезала при ее толщине 0,06 см через 4-6 суток, а при 0,6 см – через 20-22 суток. Полное разложение нефти требует воздействия многочисленных бактерий разных видов, причем для разрушения образующихся промежуточных продуктов требуются свои микроорганизмы. Легче всего протекает микробиологическое разложение парафинов. Более стойкие циклопарафины и ароматические углеводороды сохраняются в водной среде гораздо дольше.

Ультрафиолетовая составляющая солнечной радиации существенно ускоряет деструкцию высокомолекулярных углеродсодержащих соединений, однако с экологической точки зрения этот процесс опасен из-за образования продуктов распада, как правило, сильно токсичных.

Как любая среда биосферы, водоём, имеет свои защитные силы и обладает способностью к самоочищению. Самоочищение происходит за счет разбавления, оседания частиц на дно и формирования отложений, разложение органических веществ до аммиака и его солей за счет действия микробов. Если водоем справляется, то все органические вещества превращаются в аммиак и его соли на 7-12 сутки, а далее количество аммиака и его солей начинает падать, так как наступает вторая фаза и соли аммиака превращаются в нитриты, то происходит на 25-27 сутки. А дальше концентрация нитритов начинает падать, потому что все нитриты превратятся в нитраты на 32-35 сутки. То есть в идеале весь процесс самоочищения заканчивается примерно за месяц.

По своему характеру все загрязнения делятся на механические, химические, физические и биологические.

Механические загрязнения – это твердые частицы различных размеров.

Химические загрязнения – это всевозможные химические вещества на уровне молекул и ионов.

Физические загрязнения – это все виды отходов энергии: тепловой, световой. электромагнитного поля, излучения и т.д.

Биологические загрязнения – различные виды микроорганизмов, в том числе и патогенные.

Загрязнения. поступающие в атмосферу, воду, почву безусловно оказывают воздействие на организм человека, вызывая различные заболевания. Они изменяют облик Земли, влияют на растительность, животных микроорганизмы, ведут к изменению, нарушению биосферы в целом.

Важным элементом природоохранной деятельности является нормирование, использование, охрана водных источников.

Нормирование в области использования и охраны водных объектов, согласно Водного кодекса, заключается:

  • в установлении лимитов водопользования (водопотребления и водоотведения);
  • в разработке и принятии стандартов, нормативов и правил в области использования и охраны водных объектов.

Нормативы, инструкции и правила по использованию, охране и установлению водных ресурсов и водных объектов разрабатывает и согласовывает Минприроды РФ. Оно обеспечивает нормативно-правовое и организационное регулирование водопользования и является уполномоченным государственным органом в области охраны окружающей природной среды.

Нормирование водоотведения – это установление лимитов (нормативов) на сброс сточных вод.

Цель нормирования водоотведения – предупреждение и устранение загрязнения водных объектов источниками загрязнения. Нормативы водоотведения устанавливаются для того, чтобы не допустить перегрузки водного объекта загрязняющими веществами, их метаболитами и продуктами распада, нарушающими условия водопользования и представляющими угрозу для нормального функционирования водной экосистемы.

Источниками загрязнения считаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных и подземных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и берегов водных объектов (Водный кодекс РФ).

Охрана водных объектов от загрязнения осуществляется посредством регулирования деятельности источников загрязнения.

Лимиты водоотведения устанавливаются для водопользователей на определенный срок специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда по согласованию со специально уполномоченными государственными органами  в области охраны окружающей природной среды, а по подземным водным объектам – и с государственным органом управления использованием и охраной недр.

Лимиты водоотведения – сбросы в водные объекты устанавливаются на основе использования расчетных величин предельно допустимого сброса (ПДС). Величины ПДС являются частью экологического паспорта предприятия. Ее рассчитывают как величину массы загрязняющих веществ, сброшенную со сточными водами за определенное время, которая не приводит к превышению нормативов концентраций загрязняющих веществ в водном объекте.

Смесь бытовых и производственных сточных вод города водоотводящими сетями поступает на централизованные очистные сооружения, где подвергается очистке. В случае возможности, очищенные сточные воды могут быть сброшены в поверхностные водоемы, где за счет их разбавления водой водоема и самоочищающей способности подвергаются самоочищению. Условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируются соответствующими правилами. Самоочищение сточных вод происходит за счет сложных биохимических процессов под действием всех видов биоценоза водоема и присутствующего в нем кислорода. На определенном расстоянии от места выпуска вниз по течению реки, в зависимости от вида водоема и расстояния до ближайшего водозабора устанавливается расчетный створ. В расчетном створе качество воды водоема должно соответствовать нормативному, для данного водоема, показателю.

При наличии в населенном пункте централизованных очистных сооружений все бытовые и производственные (прошедшие стадию локальной очистки) сточные воды направляются на эти сооружения. Согласно установленных правил, для данного населенного пункта, концентрация загрязнений в сточных водах должна соответствовать определенным нормам сброса загрязняющих веществ. Нормативы сброса загрязняющих веществ в городскую канализацию Нижнего Новгорода и водоемы различного назначения приведены в таблице 1. При повышении загрязняющих показателей, приведенных в таблице, предприятия производят плату за сброс сточных вод по многократно повышенным тарифам.

Основная задача нормативных показателей сброса веществ состоит в предотвращении негативного действия загрязнений на работу очистных сооружений и, в первую очередь, биологических.

При выпуске сточных вод в водоемы происходит их разбавление и смешение с водой водоёмов. В результате концентрация загрязнений сточных вод снижается. Степень смешения и разбавления зависит от соотношения расходов сточных вод и водоема, формы выпуска сточных вод, скорости движения воды в водоеме, его глубины, расстояния до расчетного створа и др. факторов.

Таблица Нормативы сброса загрязняющих веществ для приема в городскую канализацию и водоемы различного назначения.


Ингредиенты
ПДК    горколлек., мг/л
ПДК        кул.-быт., мг/л
ПДК рыбхоз, мг/л
1
Азот аммонийный
Н/лим
2
0,5
2
Азот нитратный
9,1
45
9,1
3
Азот нитритный
Н/лим
3,3
0,02
4
Алюминий
1,5
0,5
0,0001
5
ВПК полн.
210
3
Н/лим
6
Взв. вещества
24
<1.25 от фона
Н/лим
7
Железо
2
0,5
0,1
8
Жиры
45
0,05
0,05
9
Кадмий
0,01
0,001
0,005
10
Кобальт
1
0,1
0,01
11
Марганец
0,1
0,1
0,01
12
Медь
0,1
1
0,001
13
Нефтепродукты
5
0,3
0,05
14
Никель
0,1
0,1
0,01
15
Олово
1
2
0,02
16
СПАВ (анион.)
0,2
0,5
0,1
17
СПАВ (неиног.)
Ост.
0,1
0,3
18
Роданиды
0,1
0,1
0,05
19
Ртуть
0,001
0,0005
0,00001
20
Свинец
0,1
0,03
0,1
21
Скипидар
0,2
0,2
0,2
22
Сухой остаток
Н/лим.
Н/лим
Н/лим
23
Сульфаты
100
500
100
24
Сульфиды
0,5
Н/лим
Н/лим
25
Фенолы
0,014
0,001
0,001
26
Фосфаты
4
3,5
0,025
27
Фтодиды
1,5
1,5
0,05
28
Хлориды
300
300
300
29
Хлор (актив.)
Отс
Отс
Отс
30
ХПК (окисл. бихр.)
315
30
15
31
Хром 3+
0,1
0,5
0,005
32
Хром 6+
Отс
0,05
0,001
33
Цинк
0,1
1
0,1
34
Цианиды
Отс
0,1
0,05
35
Темпер. воды
<40
<40
<40
36
РН
6,5-8,5
6,5-8,5
6,5-8,5
37
Раствор. кислород
>4
>4
>4
38
Мышьяк
0.005
0,05
0,05
39
Титан
0.1
0,1
Н/лим
40
Молибден
1
0,25
0,0012
41
Бенз(а)пирен
Н/лим
0,000005
Н/лим
42
ТЭС
Н/лим
Отс
Отс
43
Полиакриламид
Н/лим
0,04
0,04

 

Для всех видов водоёмов установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК), при этом они сгруппированы по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ). Лимитирующими показателями вредности являются: общесанитарный (ХПК, ВПК, сухой остаток, взвешенные вещества, сульфиды); рыбохозяйственный (нефтепродукты, нитриты, нитраты); токсикологический (хром, никель, медь, цинк и др.). Таким образом, определение необходимой степени очистки сводится к установлению величины допустимой концентрации загрязняющих веществ, с которой сточная жидкость может быть сброшена в водоем (Сст).

При определении допустимой концентрации «загрязнителя» следует учитывать природу вещества, по которому производится расчет. Все вещества делятся на консервативные и неконсервативные. Консервативные вещества при сбросе в водоем с течением времени (от места выпуска до расчетного створа), за счет процессов самоочищения, не уменьшаются (уменьшение их концентрации может обусловливаться только физическими факторами – разбавлением водой водоема, осаждением). Консервативные же вещества в водоеме за счет химических и биохимических процессов окисляются. В связи с этим допустимая концентрация загрязняющих веществ определяется на два случая:

для консервативных веществ по формуле:

      Сст (доп) = Снор + (n–1) (Снор – Сф), мг/л (2.11)

для неконсервативных веществ по формуле:

      Сст (доп) = Снор/(10-kt) + (n – 1 )(Снор/(10-kt) – Сф), мг/л           (3.12)

где k - коэффициент неконсервативности вещества.

Степень очистки обычно определяется по следующим показателям:

    • взвешенным веществам;
    • биохимической потребности кислорода;
    • кислороду;
    • токсическим веществам.

Важным показателем при сбросе сточных вод предприятием в водоем является определение величины предельно допустимого сброса веществ в водоем (ПДС).

Предельно допустимый сброс веществ в водоем (ПДС) – это масса веществ в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе. Расчет норм ПДС выполняется в соответствии с методикой «Методика расчета предельно допустимых сбросов веществ в водные объекты со сточными водами».

Проекты норм ПДС подлежат согласованию с природоохранными органами. Утвержденные величины ПДС (ВСС) являются контрольными показателями, определяющими достаточность существующих или запланированных водоохранных мероприятий.

Если фактические сбросы веществ со сточными водами не превышают установленных ПДС, то следует считать объем существующих мероприятий достаточным и водопользователю необходимо обеспечить эффективную работу очистных сооружений в установленном режиме.

Если же фактический сброс превышает ПДС, то объем водоохранных мероприятий недостаточен. Величины ПДС являются в этом случае плановыми показателями, которые определяют объем водоохранных мероприятий, необходимых для достижения нормативного качества воды в водном объекте – приемнике сточных вод.

Достижение установленных ПДС возможно как путем снижения концентрации вредных веществ в сточных водах, так и путем сокращения объема сточных вод, подлежащих сбросу в водные объекты.

Относительно экологической экспертизы, то она проводится с целью обеспечения экологически безопасного развития общества, его производительных сил, сохранения окружающей природной среды. Экологическая экспертиза – это оценка возможных воздействий намечаемой производственной деятельности на природу.

Экологической экспертизе подвергаются: проекты и программы строительства; проекты размещения производственных сооружений; техника, технология, сырье, изготовляемая предприятием продукция; проекты нормативных актов и законодательство.

Задача экологической экспертизы состоит:

  • проверка соответствия объекта экспертизы требованиям охраны окружающей природной среды;
  • оценка последствий от производственной деятельности объекта;
  • прогнозирование возможного воздействия объектов на условия жизнеобеспечения человека.

Экологическая экспертиза осуществляется Минприродой России, ее подразделениями на региональном, краевом, областном уровне. Она с привлечением высокопрофессиональных специалистов, общественности, СМИ. Утвержденное экспертизой заключение является документом обязательным для исполнения. При проведении экологической экспертизы должны соблюдаться следующие условия:

  • она должна быть безусловной – не один проект не должен иметь силу, пока не будет доказана его абсолютная безопасность, ее выводы должны иметь силу обязательного к исполнению документа;
  • приоритет должен отдаваться медико-биологическим аспектам – обеспечению безопасного развития общества (человечества).

В соответствии с Законом РФ «Об экологической экспертизе» (ст.3) экологическая экспертиза должна обосновываться на следующих принципах:

  • презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности;
  • обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений о реализации объекта экологической экспертизы;
  • комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и его последствий;
  • обязательности учета требований экологической безопасности при проведении экологической экспертизы;
  • достоверности и полноты информации, представляемой на экологическую экспертизу;
  • независимости экспертов экологической экспертизы при осуществлении ими своих полномочий в области экологической экспертизы;
  • научной обоснованности, объективности и законности заключений экологической экспертизы;
  • гласности, участия общественных организаций (объединений), учета общественного мнения;
  • ответственности участников экологической экспертизы и заинтересованных лиц за организацию, проведение, качество экологической экспертизы.

При проведении экологической экспертизы должно учитываться мнение специалистов (профессионалов) и общественности. Она должна носить научно-обоснованный, комплексный характер, опираться на специалистов и общественность различного профиля.

Государственная экологическая экспертиза организуется и проводится специально уполномоченными государственными органами в области экологической экспертизы (Госкомэкологией России и его территориальными органами).

Государственная экологическая экспертиза осуществляется в соответствии с Законом РСФСР «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 №2060-1, Федеральным законом «Об экологической экспертизы экспертизе», «Положением о порядке проведения государственной экологической экспертизы», утвержденным постановлением Правительства РФ от 11 июня 1996г. №698, нормативными и методическими документами, регламентирующими проведение государственной экологической экспертизы.

На государственную экологическую экспертизу представляется документация, подлежащая государственной экологической экспертизы в соответствии со статьями 11 и 12 Федерального закона «Об экологической экспертизы». Материалы государственной экологической экспертизы федерального уровня направляются заказчиком в Госкомэкологию России, а по объектам государственной экологической экспертизы уровня субъектов РФ – в территориальные органы Госкомэкологии России.

Материалы представляются на государственную экологическую экспертизу в составе, определенном ст. 14 (п.1.) Федерального закона «Об экологической экспертизы». Материалы, подлежащие государственной экологической экспертизы экспертизе, представляются в двух экземплярах, материалы согласований, обсуждений и иные документы – в одном экземпляре.

При представлении документации, не соответствующей указанным требованиям, Госкомэкология России (его территориальный орган) в срок не более семи дней со дня регистрации поступивших материалов направляет заказчику уведомление о некомпетентности материалов и сроках их представления.

Документация, не укомплектованная в течение одного месяца со дня получения извещения, возвращается заказчику с письменным уведомлением.

Материалы поступают в подразделение, специализирующееся в области проведения государственной экологической экспертизы и регулируются в установленном порядке.

Начальник экспертного подразделения из числа штатных сотрудников определяет ответственного исполнителя и передает ему полученные материалы для организации и проведения государственной экологической экспертизы.

Ответственный исполнитель в недельный срок со дня регистрации материалов проверяет комплектность поступившей документации и ее соответствие требованиям ст. 14 Федерального закона «Об экологической экспертизы». При наличии полного комплекта документации ответственный исполнитель определяет:

  • сложность объекта государственной экологической экспертизы;
  • срок проведения  государственной экологической экспертизы с учетом требований, п редъявляемых к экспертизе;
  • количество привлекаемых экспертов;
  • стоимость проведения государственной экологической экспертизы.

Срок проведения государственной экологической экспертизы определяется сложностью объекта экологической экспертизы, учитывающей экологическую опасность намечаемой деятельности, сложность природных условий, опасность природных процессов и экологической экспертизы ситуации в районе намечаемой хозяйственной и иной деятельности.

Срок проведения государственной экологической экспертизы составляет:

для простых объектов – до 30 дней;

объектов средней сложности – до 60 дней;

сложных объектов – до 120 дней.

Срок проведения государственной экологической экспертизы может быть продлен, но не должен превышать шести месяцев для сложных объектов.

С уважением,

К.х.н. О.В. Мосин