СОДЕРЖАНИЕ
1. Гидрология. Водные ресурсы и водообеспеченность
2. Забор и использование воды в Днепропетровской области
3. Загрязнение водных ресурсов области
3.1 Основные источники загрязнения
3.2 Качество воды
3.2.1 Микробиологическая оценка качества воды
3.2.2 Радиационное загрязнение
4. Очистка воды
4.1 Методы очистки возвратных вод
4.2 Характеристика состояния очистки возвратных вод области
Заключение
Список использованной литературы
1. ГИДРОЛОГИЯ. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ВОДООБЕСПЕЧЕННОСТЬ
Водные ресурсы Днепропетровской области, которая занимает площадь 31,9 кв.км, складываются из речного стока ее территории (местный сток), и притока воды по Днепру из Полтавской области и его притокам – Ингульцу из Кировоградской области, Орели из Харьковской, Самаре из Донецкой, Харьковской и Запорожской областей. Прогнозные ресурсы подземных вод оцениваются в количестве 320 млн.куб.м, из которых 100 млн.куб.м гидравлически не связаны с поверхностным стоком.
Средние многолетние запасы водных ресурсов области, сформированные запасами поверхностных и подземных вод, составляют 53,3куб.км (млрд.куб.м), в том числе:
местный сток – 0,87 куб.км (1,6%); подземные воды – 0,3 куб.км (0,6%); приток воды из смежных областей по рекам Самара, Волчья, Соленая, Бык, Орель, Ингулец – 1,53 куб.км (2,9%); приток по реке Днепр – 50,6 куб.км (94,9%).
Транзитный сток объемом »51 куб.км распадается на санитарный сток не менее, чем 15 куб.км, а 36 куб.км идут на постоянное пополнение водохранилищ и водопотребление промышленными, коммунальными и сельскохозяйственными предприятиями Днепропетровской и смежных с ней областей.
По запасам местных водных ресурсов область отнесена к наименее обеспеченным в Украине. Водообеспеченность области составляет 0,57 тыс.куб.м воды на душу населения в год. Этот показатель по Украине составляет 1,3 тыс.куб.м, а по европейским нормам 15 тыс.куб.м. (Максимчук, Кордюш, Николаенко и др., 1988).
Паспортизацией и инвентаризацией рек и водоемов области установлено, что количество водоемов – 1560 с общим объемом 1129 млн.куб.м.
Главной рекой гидрографической сети Днепропетровщины является река Днепр, которая протекает по территории России, Украины и Беларуси. Свое начало Днепр берет возле д. Клевцово Смоленской области России в пределах Валдайской возвышенности на высоте 220 м над уровнем моря. Впадает Днепр в северо-западную часть Черного моря; в своем устье он вместе с р. Южный Буг образует просторный Днепро-Бугский лиман. Длина Днепра в пределах области составляет 261 км, и в соответствии с распределением главных притоков по всей системе Днепра эта часть реки от г. Киева до г. Запорожье относится к среднему Днепру.
Самыми крупными притоками Днепра являются Орель, Самара с Волчьей и Ингулец, которые берут свое начало за пределами области: Самара – на Донецкой возвышенности, Ингулец –– на Приднепровской возвышенности. (Орель, Самара, Волчья – левые притоки, Ингулец – правый). Крупнейшими притоками Днепра, бассейны которых полностью расположены в пределах области (на правобережье), являются Мокрая Сура и Базавлук. (Пасiчний, Булава, Горб та iн., 1992).
Общая длина 146 малых и средних рек и реки Днепр в пределах области составляет 4926 км (4916 или 4623 по другим источникам). Из них 9 – средние реки, площадью водосбора до 50 тыс. кв. км, остальные – малые, площадью водосбора до 2 тыс. кв. км.
В результате антропогенного влияния на водные источники современное состояние рек области характеризуется следующим образом:
– 26 рек общей длиной 385 км почти полностью заилены, превратились в сухие балки и утратили свое значение, как водные источники. Среди них речки Омельник, Водяная, Любимовка, Терновка, Вороная, Соленая и другие. Сток этих рек не зарегулирован и наблюдается только в период половодья и дождей, в народном хозяйстве практически не используются (то есть эти реки не выполняют своих функций сбора и транспортировки поверхностного стока и подземных вод);
– 88 рек общей длиной 1873 км полностью зарегулированы системой водохранилищ. Это такие реки как Берестовая, Татарка, Чаплинка, Тритузная, Прядовка и другие. Русла этих рек большую часть года остаются сухими, постоянного течения воды в них не наблюдается. Вода из водоемов используется для орошения, рыборазведения и других народно-хозяйственных потребностей;
– 3 реки (Гнездка, Кочерга, Грушеватка) общей длиной 41 км используются как коллекторы сточных вод г. Павлограда и как емкости для складирования “хвостов” горно-обогатительных комбинатов Кривбасса;
– реки Широкая и Мокрая Сура используются как водоемы – накопители сточных вод Кривого Рога и Днепродзержинска, вода которых идет на орошение земель Каменской и Баглейской оросительных систем;
– остальные реки (Орель, Самара, Волчья, Базавлук, Каменка, Ингулец, Саксагань и др.) имеют постоянное течение воды и являются основными источниками водоснабжения. Но и эти реки постепенно утрачивают свое назначение вследствие высокой минерализации.
В пределах области размещены части Днепродзержинского, Днепровского и Каховского водохранилищ. Для регулирования стока в области сооружено 121 водохранилище общей емкостью 944,9 млн.куб.м а также 1242 пруда общей емкостью 155,1 млн.куб.м. (Название крупнейших водохранилищ: Карачуновское, Макортовское, Южное, Кресовское и др.).
В водоснабжении области (Апостоловского, Криворожского и частично Широковского районов) значительную роль выполняет канал – Днепр-Кривой Рог, рассчитанный на подачу воды 41 куб.м/с. На севере области (Царичанский, Магдалиновский, Новомосковский, Павлоградский районы) проходит трасса канала Днепр-Донбасс, рассчитанного на подачу воды 120 куб.м/с. Для целей орошения земель и оздоровления р. Ингулец сооружен канал Днепр - Ингулец, где объем перекачивания воды достигает 50 млн.куб.м.
На Днепропетровщине озер мало, они небольшие по размеру и играют незначительную роль в водопотреблении области. Расположены они в долинах Днепра, Самары, Орели. Большинство озер находится на территории Магдалиновского и Царичанского районов. Наиболее известные из них: Холодное, Кривое, Орлово, Дальний Лиман и другие.
Крупнейшим озером области является Соленый Лиман, расположенный на территории Новомосковского района возле с. Знаменовка. Само название озера говорит о том, что вода в нем соленая в сравнении с другими озерами области. Некоторые озера, например, оз. Лебединое (Магдалиновский район), являются памятниками природы с разнообразной водной и болотной растительностью, с многочисленными местами гнездования диких водоплавающих птиц. (Пасiчний, Булава, Горб та iн., 1992).
2. ЗАБОР И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ В ДНЕПРОПЕТРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Все отрасли хозяйства по отношению к водным ресурсам разделяют на две группы: потребители и пользователи воды. Потребители забирают воду из источника, используют ее для производства промышленной и сельскохозяйственной продукции, а потом возвращают, но уже в другом месте, в меньшем количестве и другого качества. Пользователи воду из источника не забирают, а используют ее как среду (водный транспорт, рыболовство, спорт) или как источник энергии (ГЭС). Но и они могут изменять качество воды (например, водный транспорт загрязняет воду). Вода может использоваться в разных целях: для потребностей промышленности, сельского, коммунального хозяйства, транспорта и для хозяйственно-питьевых потребностей. (Бiлявський, Падун, Фурдуй, 1995).
Так, годовой объем использования воды на промышленные, сельскохозяйственные и хозяйственные нужды Днепропетровской области даже с учетом спада производства, составляет от 2,2 до 2,5 куб.км. В то время как суммарный объем местного стока и запасов подземных вод, в средний по водности год, составляет 1,2 куб.км.
В целом по области насчитывается более 9 тыс. водопользователей, в том числе, более 500 первичных водопользователей, деятельность которых связана, как с забором из подземных, так и поверхностных водных объектов.
Существует специальная классификация водопользований по нескольким критериям:
А. По целям использования вод (промышленные нужды, орошение, нужды гидроэнергетики и т.д.).
Б. По объектам водопользования (поверхностными, подземными водами и т.д.).
В. По техническим условиям водопользования (с применением сооружений и устройств или без них).
Г. По условиям предоставления водных объектов в пользование (совместное или обособленное).
Д. По характеру использования воды (использование воды как вещества с определенными свойствами, как среды обитания и т.д.).
Е. По способу использования водных объектов (с изъятием воды или без).
Ж. По воздействию водопользований на водные объекты (на количественные характеристики водного объекта, на качественные, без воздействия).
(ГОСТ 17.1.1.03-86 (СТ СЭВ 5182-85, Рыбальский и др., 1993)).
Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий – все это свидетельствует, что в будущем водопользование будет только увеличиваться.
В Днепропетровской области в 1997 году для потребностей населения и народного хозяйства было взято из водных объектов 2719,8 млн.куб.м воды, из которых использовано – 2160,0 млн.куб.м воды.
Использование свежей воды по области в 1997 году по сравнению с 1996 годом уменьшилось на 332,2 млн.куб.м (13,3%), в том числе использование на производственные потребности сократилось на 260 млн.куб.м (15,8%) и составило 1382,0 млн.куб.м .
Сократили потребление свежей воды на производственные нужды, в основном, за счет спада промышленного производства: Приднепровская ТЭС, г. Днепропетровск; ОАО “Днепропетровский металлургический завод им. Петровского”, г. Днепропетровск; комбинат “Криворожсталь”, г. Кривой Рог и др.
Ухудшилась эффективность использования воды в производстве на 31 предприятии (43%). Такое ухудшение в водопользовании сложилось из-за того, что большинство промышленных предприятий работали не на полную мощность. Особенно неудовлетворительное состояние отмечено на предприятиях с непрерывным производственным циклом (металлургические предприятия – доменные, сталеплавильные, коксохимические и другие производства), которые были вынуждены производственное оборудование эксплуатировать почти на холостом ходу для предотвращения и ликвидации аварийных ситуаций.
Использование воды на хозяйственно-бытовые нужды уменьшилось на 46,0 млн.куб.м (7,7 %) и составило 553,4 млн.куб.м .
Использование на орошение сократилось на 12,3 млн.куб.м (9%) и составило 123,9 млн.куб.м, на потребности сельскохозяйственного водоснабжения сократилось на 13,9 млн.куб.м (12%) и составило 100,7 млн.куб.м воды.
Количество воды в оборотном и повторном водообеспечении сократилось на 261,0 млн.куб.м (4,3%) и составило 5850,0 млн.куб.м. Одной из причин снижения рационального использования воды в производстве за счет оборотного водопотребления стал дефицит электроэнергии, которая используется для работы насосного оборудования в системах оборотного водоснабжения.
Бесповоротное водоснабжение и затраты воды уменьшились на 40,1 млн.куб.м (4,1%) за счет уменьшения использования воды на орошение и уменьшение воды на пополнение затрат воды в системах оборотного водоснабжения и составило 932,1 млн.куб.м воды.
Следует заметить, что забор воды из водных объектов за эти 10 лет снизился в общей сложности на 1580,2 млн.куб.м (что составляет 36,7% от забора воды в 1988г.). При этом использование воды снизилось на 1550,4 млн.куб.м (42%).
Таким образом, структура использования воды на различные потребности в 1997 году имела следующий вид (рис. 2):
- производство – 64%;
- хозяйственно-бытовые цели – 26%;
- орошение – 5,7%;
- сельское хозяйство – 4,3%.
Все вышеперечисленное относилось к водозабору и использованию воды в общем, по всей совокупности водных источников Днепропетровщины. В водозаборе Днепропетровской области ведущее место занимает р. Днепр, следом за ней идут реки Орель, Ингулец, Самара, Волчья, Базавлук, Саксагань, Мокрая Сура.
Структура использования воды на разные потребности на различных реках неодинакова. Основная масса воды, взятой из р. Днепр, в 1996 г была использована на нужды производства (65,9%). Такова же ситуация на р. Орель (78,7%). Большей частью на хозяйственно-питьевые и производственные цели была израсходована в 1996г. вода реки Ингулец (соответственно 46,8 и 43,4%). Реки Волчья и Базавлук можно назвать реками преимущественно сельскохозяйственного назначения. Река Самара имеет более или менее равномерную структуру использования.
Таким образом, в Днепропетровской области за последние 10 лет наметилась тенденция к снижению размеров забора воды из водных источников и соответственно к снижению объемов используемой воды. Это в значительной мере связано с ухудшением социально-экономической ситуации в регионе, а именно, со снижением темпов развития производства, обуславливающим уменьшение объема промышленного использования вод.
3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ОБЛАСТИ
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 или безопасности населения. (Капинос, Панасенко, 1989).
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 или атомных электростанций (Даценко, 1984 ).
3.1 Основные источники загрязнения
Главными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных и нерудных ископаемых; воды шахт, рудников, нефтепромыслов; отходы древесины при заготовке, обработке и сплаве лесоматериалов, сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д.
Ученые подсчитали, что если город потребляет в день 600 тыс. куб. м воды, то он дает около 500 тыс. куб.м сточных вод (Никитин, Новиков, 1980).
Так, Днепропетровск сбрасывает более 6 млн. куб. м в сутки сточных вод, в том числе 224 тыс. куб. м загрязненных. Днепродзержинск - 640 тыс. куб. м недостаточно очищенных и 120 тыс. куб. м неочищенных стоков ( Койлов, 1990 ). Ежегодно только один металлургический завод им. Г.И. Петровского сбрасывает 5 млн. куб. м загрязненных сточных вод - в среднем по 5т на каждого жителя Днепропетровска, включая детей и стариков ( Койлов, 1990 ).
Днепропетровская область, занимая одно из первых мест в стране по экономическому потенциалу и численности населения, лидирует и в части объемов водоотведения возвратных вод. Вообще, в 1997 году предприятиями области было сброшено 1776,0 млн. куб. м возвратных вод, из них 724,2 млн. куб. м загрязненных сточных вод.
Загрязнение поверхностных вод области осуществляется за счет сброса загрязненных сточных вод без очистки и в связи с неэффективной работой очистных сооружений - недостаточно очищенных сточных вод.
Сброс очищенных сточных вод в 1997 году по сравнению с 1996 годом сократился на 5,1 млн.куб.м ( 3,3 % ), неочищенных возрос на 13,5 млн. куб.м ( 8,4 % ), сброс недостаточно очищенных вод уменьшился на 30,2 млн. куб. м ( 5,2 % ), сброс нормативно чистых без очистки снизился на 193,7 млн. куб. м ( 19 % ) (% по отношению к 1996г.).
Согласно структуре сброса сточных вод в водные объекты области в 1997 году 50 % сбрасываемых вод приходится на долю нормативно чистых без очистки вод, 31 % - это недостаточно очищенные, 10 % - сточные воды без очистки и, наконец, 9 % приходится на долю очищенных вод.
Основными загрязнителями водных объектов бассейна Днепра являются коммунальное хозяйство (сброс в 1997 году составил 438,8 млн.куб.м, в 1996году – 454,6 млн.куб.м), черная металлургия (сброс в 1997 году составил 367,7 млн.куб.м, а в 1996 г. – 366,9 млн.куб.м), химическая и нефтехимическая промышленность (сброс в 1997 году составил 19,26 млн.куб.м, в 1996году – 19,81 млн.куб.м), машиностроение (сброс в 1997 году составил 7,356 млн.куб.м, в 1996 году – 10,41 млн.куб.м).
Наиболее крупными промышленными объектами – загрязнителями являются: ОО “Южный машиностроительный завод”, ОАО “Днепрошина” (г.Днепропетровск), ОАО “Нижнеднепровский трубопрокатный завод”, ОАО “Металлургический завод им. Петровского” (г.Днепропетровск), меткомбинат им. Дзержинского (г.Днепродзержинск), Южнотрубный завод (г.Никополь) и другие. Список основных водопользователей и водопотребителей, сбрасывающих загрязненные сточные воды в поверхностные источники Днепропетровской области приведен в таблице №1.
Проблемной остается очистка канализационных сточных вод. Частично из-за перегрузки очистных сооружений, частично из-за неэффективности применяемых методов очистки.
В 1997 году по данным 2-тп (водхоз) объем сброса сточных вод, которые прошли очистку на 23 предприятиях коммунального хозяйства области, составил 438,8 млн.куб.м, или 24,6% от суммарного водоотведения области. При этом более 50% объема сброса не соответствуют техническим и экологическим требованиям качества очистки. Проекты по расширению и реконструкции канализационных очистных сооружений городов Днепропетровска, Днепродзержинска, Кривого Рога, Павлограда не реализуются. Очистные сооружения перегружены, методы очистки и доочистки возвратных вод не соответствуют экологическим нормативам сброса загрязняющих веществ в поверхностные водоемы. В области мощность водопроводных сетей практически в 2 раза превышает мощность очистных сооружений канализации. Техническое состояние 30% водопроводно-канализационных коммуникаций населенных пунктов неудовлетворительное, остальные также изношены на 60%, что не соответствует требованиям надежной эксплуатации и является причиной аварийных ситуаций с большими затратами питьевой воды и загрязнением окружающей среды. Мероприятия по обновлению водопроводно-канализационных сетей из-за отсутствия средств проводятся слишком медленно, что ведет к последующему ухудшению экологического состояния бассейна р. Днепр. Кроме перечисленных источников загрязнения, значительное количество загрязняющих веществ поступает в водные объекты с территории населенных пунктов, с поверхностным стоком с сельскохозяйственных угодий и животноводческих комплексов, с загрязненными подземными водами. Дренажные воды оросительных систем являются мощным источником загрязнения водных объектов пестицидами, гербицидами, минеральными солями. Сельское хозяйство является одним из основных источников попадания в водные объекты биогенных элементов. Значительная распаханность земель, их мелиоративное освоение, эрозия приводят к увеличению водного стока с сельхозугодий. Значительный вред водным объектам наносит вынужденный сброс с накопителей, хвостохранилищ загрязненных сточных вод, в том числе сельскохозяйственных.
Анализ главных источников загрязнений поверхностных вод был бы не полным без информации о качественном и количественном составе вредных веществ в сточных водах. К характерным для Днепропетровской области относятся такие загрязняющие вещества: биогенные вещества, тяжелые металлы, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), чрезвычайно высокий минеральный состав, кроме того, неорганические и органические вещества токсичной группы
29-04-2015, 00:40