Неорганизованные источники загрязнения поверхностных водных объектов наносят не меньший, а иногда и больший вред водным объектам, чем организованный сброс.
Таким образом, в Днепропетровской области водозабор и использование воды из года в год уменьшается, водоотведение также снижается в силу экономических причин, однако сброс загрязненных сточных вод остается примерно на том же уровне.
За период с 1988 по 1997гг. величина забора воды уменьшилась на 36,7% (в 1997г. по сравнению с 1988г.), использования – 42%, водоотведения – 42%, в то время, как показатель сброса загрязненных сточных вод снизился всего на 22%. То есть можно сделать вывод, что на фоне снижения забора и сброса вод, загрязнение сточных вод растет
Таблица №1.
Список основных водопользователей и водопотребителей, сбрасывающих загрязненные сточные воды в поверхностные источники Днепропетровской области на 01.01.98
| Сброшено загрязненных сточных вод | |||||
| № | Наименование предприятий | Всего | в том числе тыс.куб.м | ||
| п/п | тыс.куб.м | НО | НДО | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Днепропетровский регион | |||||
| 1. | ОАО “Днепротяжмаш” | 767,6 | 532,0 | 235,6 | |
| 2. | ОАО “Днепропресс” | 357,0 | -- | 357,0 | |
| 3. | АО “Стрелочный завод” | 126,1 | -- | 126,1 | |
| 4. | ПО“Южный машиностроительный завод” | 7225,6 | 1604,7 | 5620,9 | |
| 5. | ОАО “Днепрошина” | 9320,4 | 9320,4 | -- | |
| 6. | ОАО “Трубный завод” | 6402,4 | -- | 6402,0 | |
| 7. | ОАО «Нижнеднепровский трубопрокатный завод» | 1164,0 | -- | 1164,0 | |
| 8. | ОАО “Металлургический завод им. Петровского” | 86363,0 | 85283,8 | 1079,2 | |
| 9. | Металлургический завод им. Коминтерна | 1425,8 | -- | 1425,8 | |
| 10. | Комбайновый завод | 6,8 | 6,8 | -- | |
| 11. | Приднепровская ТЭС | 7811,0 | -- | 7811,0 | |
| 12. | ОАО “Днепропетровский мясокомбинат” | 417,9 | -- | 417,9 | |
| 13. | ОАО “Завод металлоконструкций им. Бабушкина” | 492,2 | 465,2 | 27,0 | |
| 14. | ЗАО “Станкостроительный завод” | 28,4 | 28,4 | -- | |
| 15. | КП “Завод горношахтного оборудования” | 150,7 | 150,7 | -- | |
| 16. | Днепродзержинская птицефабрика | 85,2 | -- | 85,2 | |
| Западно-Донбасский регион | |||||
| 1. | ПО “Павлоградский химзавод” | 2851,3 | -- | 2851,3 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Днепродзержинский регион | |||||
| 1. | ОАО “Днепр Азот” | 9901,0 | 7091,0 | 2810,0 | |
| 2. | ОАО “Днепровагонмаш” | 340,2 | 340,2 | -- | |
| 3. | ПО “Приднепровский химзавод” | 284,6 | 284,6 | -- | |
| 4. | Меткомбинат им. Дзержинского | 128797,8 | 3085,2 | 125712,6 | |
| 5. | АО “Завод Метиз” | 64,5 | 64,5 | -- | |
| 6. | Аульский водопровод Криничанский район |
1500,0 | 1500,0 | -- | |
| Верхнеднепровский регион | |||||
| 1. | Государственное Желтоводское энергетическое предприятие | 699,2 | -- | 699,2 | |
| 2. | Энерговодоканал г. Желтые Воды | 11169,2 | -- | 11169,2 | |
| 3. | Государственный горнометаллурги-ческий комбинат, г.Вольногорск | 1600,4 | -- | 1600,4 | |
| Никопольский регион | |||||
| 1. | Южнотрубный завод, г.Никополь | 36950,6 | 591,3 | 36359,3 | |
| 2. | ОАО “Завод ферросплавов” г.Никополь | 359,4 | 359,4 | -- | |
| Апостоловский район | |||||
| 1. | Криворожская ТЭС, г.Зеленодольск Апостоловского района | 11663,0 | -- | 11663,0 | |
| 2. | ОАО “Цементно-горный комбинат” | 13,3 | 2,4 | 10,9 | |
| Криворожский регион | |||||
| 1. | Ингулецкий ГОК | 3030,2 | 3030,2 | -- | |
| 2. | Меткомбинат “Криворожсталь” | 53283,0 | 22415,0 | 30868,0 | |
| 3. | Завод горного машиностроения | 110,0 | 110,0 | -- | |
| 4. | ОАО “Северный ГОК” | 18797,2 | 14526,2 | 4271,0 | |
| 5. | ОАО “Южный ГОК” | 5128,5 | 5128,5 | -- | |
| 6. | ОАО “Центральный рудоремонтный завод” | 1379,1 | -- | 1379,1 | |
| 7. | АО “Криворожский турбинный завод “Констар” | 300,0 | -- | 300,0 | |
| 8. | Электрозавод | 22,0 | 22,0 | -- | |
| 9. | ОАО “Сухая балка” | 29,0 | 29,0 | -- | |
| 10. | Шахта “Гигант” | 349,0 | 349,0 | -- | |
3.2 Качество воды
В последние годы особенно сильно обострилась проблема обеспечения народного хозяйства водой должного качества. В этой связи много внимания уделяется чистоте природных вод и их сохранению. В природной воде всегда есть примеси. Их состав и концентрация – главное, что определяет пригодность воды в каждом конкретном случае, то есть соответствие ее целевому назначению.
С учетом основных показателей качества воды, определяемых ее органическими, минеральными примесями, природную воды условно разделяют на четыре группы применительно к последующему использованию: 1 - для хозяйственно-питьевого назначения; 2- для рыбохозяйственных целей; 3 - ирригационную, то есть используемую для орошения сельскохозяйственных полей; 4 - техническую, то есть применяемую в промышленности. (Новиков, 1982). Некоторые микропримеси в хлорированных водах (такие как тетрахлорди-бензодиоксины) обладают мутагенным и канцерогенным действием. (Хмельницкий, Бродский, 1990).
Качество природных вод определяется общефизическими показателями, концентрацией неорганических и органических веществ, а также биологическими факторами.
Большинство водоемов, за исключением рыбоводных прудов и некоторых технических водных объектов, используется для решения комплекса водохозяйственных задач и удовлетворения потребностей различных водопользователей (энергетики, транспорта, питьевого и технического водоснабжения, рекреации, рыбохозяйственного и ирригационного использования). Требования, предъявляемые к качеству воды этих основных водопользователей, различны, но есть общее условие – вода в источниках должна быть доброкачественной, то есть допустимой к использованию человеком.
Более трети всех сточных вод, которые сбрасывают предприятия Днепропетровской области в поверхностные водоемы, составляют загрязненные сточные воды.
В 1997г. контролировались 8 рек (Днепр, Самара, Орель, М.Сура, Ингулец, Волчья, Саксагань, Желтая) и 5 водохранилищ (Днепродзержинское, Днепровское, Карачуновское, Искровское, Кресовское).
Многолетние наблюдения показали, что наиболее распространенными загрязняющими веществами рек бассейна являются нитриты, азот аммонийный, биогенные и органические вещества, тяжелые металлы, нефтепродукты и фенолы. Выявленные их концентрации в воде свидетельствуют о нарушении норм ее качества.
По результатам аналитического контроля качество воды в Днепре только по некоторым ингредиентам (сухому остатку, хлоридам, сульфатам, фосфатам, азотной группе) отвечает требованиям Сан ПиН 4630-88 и ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов (ПДК рыб). Уровень загрязнения взвешенными веществами превышает допустимый от Мишуриного Рога до Днепропетровска, ниже по течению он остается в допустимых пределах. В большинстве створов Днепра содержание БПКп в 2-3 раза превышает уровень ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов. Отмечается достаточно высокий уровень содержания железа (1,5-3,5 ПДК рыб) и тяжелых металлов – цинка, марганца, кобальта, кадмия, которые определялись в границах Днепропетровска (1,5-8 ПДК рыб). Количество нефтепродуктов практически во всех створах (в 1,5-4 раза) превышают даже культурно-бытовые ПДК.
Содержание загрязняющих веществ по течению Днепра изменяется: по сухому остатку, хлоридам, сульфатам, нитритам, железу, нефтепродуктам оно возрастает от Мишуриного Рога до Волосского, а по БПК и взвешенным веществам уменьшается. В зоне наблюдения содержания тяжелых металлов (Днепропетровск) отмечается увеличение по течению хрома, никеля, кобальта, марганца, практически не изменяется содержание свинца и кадмия. Наибольший вклад в загрязнение Днепра вносят ОАО “Металлургический завод им. Петровского”, ОАО “Днепротяжмаш”, ОАО “Трубный завод”, ПО “Южный машиностроительный завод”, которые сбрасывают свои неочищенные возвратные воды выше железнодорожного моста; Приднепровская ТЭС, ПУВКХ (производственное управление водно-канализационным хозяйством), недостаточно очищенные возвратные воды которых попадают в реку в районе устья р. М.Сура.
В г. Днепродзержинске наблюдается повышенное загрязнение Днепра соединениями азота, фенолом, нефтепродуктами, ионами меди и цинка, сульфатами, хлоридами, хлороорганическими пестицидами.
В результате такого интенсивного загрязнения изменяется гидрохимический и гидробиологический режим Днепра и других водоемов. Химические вещества и компоненты, которые находятся в воде и накапливаются в донных отложениях, включаются в пищевые цепи и этим вызывают отклонение в нормальном развитии гидробионтов. В результате нарушается их естественная структура, снижается их видовое разнообразие и в первую очередь, за счет ценных видов, что ведет к снижению продуктивности водоемов.
Ухудшается качество воды малых рек в результате ограничения возможностей разбавления и самоочищения. Так, концентрация нитратов в воде р. Волчья превышает ПДК до 2 раз. Источником поступления нитратов является размещение в бассейнах малых рек животноводческих комплексов и предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции.
Отведение через малые реки высокоминерализованных вод наиболее угрожает рекам Саксагань, Ингулец, Самара, Волчья.
По результатам аналитического контроля высокий уровень загрязнения наблюдается в Самаре, вода которой из-за постоянного сброса высокоминерализованных шахтных вод, поступающих из Донецкой области и сбрасываемых шахтами ГХК “Павлоград-уголь” от 16 до 20 млн.кум.м/год по балкам Косьминная и Свидовок, характеризуется высоким содержанием хлоридов (200-800 мг/л при ПДК – 350 мг/л), сульфатов (550-1600 мг/л при ПДК – 500 мг/л) и сухого остатка (1500-4200 мг/л при ПДК – 1000мг/л). Содержание соли в реке достигает 3-5 г/л при наиболее допустимой концентрации для пресных водоемов 1г/л.
Во всех контролируемых створах реки содержание взвешенных веществ, нефтепродуктов, железа в 1,5-4 раза превышает даже культурно-бытовые ПДК.
Очень загрязненной остается р. М. Сура, куда сбрасывают неочищенные сточные воды многие предприятия Днепропетровска. Содержание основных веществ, характеризующих качество поверхностных вод, (БПК, взвешенные вещества, нефтепродукты, железо) в 2-7 раз превышает культурно-бытовые ПДК и свидетельствует о неспособности водоема к самоочищению.
Ингулец – основная водная артерия Кривбасса, которая принимает высокоминерализованные воды хвостохранилищ ОАО “СевГОК”, ОАО “Ингулецкий ГОК” и накопителя ПО ”Кривбассруда” и недостаточно очищенные сточные воды ряда предприятий. Сброс загрязненных сточных вод в рр. Ингулец и Саксагань до 16 млн.куб.м/год приводит к резкому ухудшению качества воды в пределах пограничных створов от Кировоградской (с. Искровка) до Николаевской (с. Андреевка) области, где наблюдается возрастание сухого остатка в среднем от 800-4200мг/л, хлоридов от 90 до 1470мг/л, сульфатов от 240 до 790мг/л, БПК-5 от 1,2 до 5,7мг/л, железа и нефтепродуктов от 0,1 до 0,4 мг/л. Таким образом, ежегодно в малые реки области сбрасывается до 400млн.куб.м загрязненных вод (около 50% от объема этих вод по области). Наиболее загрязненными реками области являются Мокрая Сура, Саксагань, Ингулец, Самара.
Вследствие значительной техногенной нагрузки экосистема водотоков и водоемов области находится в тяжелом положении, исчерпываются ее природные возможности к самоочищению и существует перспектива качественного исчерпания водных ресурсов.
3.2.1 Микробиологическая оценка качества воды
Микробиологическая оценка качества воды проводилась согласно требований ГОСТа 2874-82 “Вода питьевая”. Повышенные уровни бактериального загрязнения водопроводной воды зарегистрированы в гг. Марганце (2,45%), Желтые Воды (4,67%), Новомосковске (5,85%), Криворожском (22,53%), Синельниковском (6,47%), Новомосковском (5,85%), Томаковском (5,55%), Петриковском (9%) районах. Рост показателей бактериального загрязнения питьевой воды на выходе в распределительную сеть зарегистрирован в гг. Кривом Рогу, Павлограде, Новомосковском и Покровском районах. Особую тревогу вызывает увеличение удельного веса проб с коли-индексом около 20 в воде гг. Кривого Рога, Марганца, Новомосковска, Криворожского, Покровского, Солонянского, Петриковского районов.
Коли-фаги (косвенный показатель вирусного загрязнения воды) наиболее часто были отмечены в питьевой воде гг. Днепропетровска, Днепродзержинска, Кривого Рога, Марганца, Криворожского, Новомосковского районов, а возбудитель вирусного гепатита А – в питьевой воде гг. Днепропетровска, Днепродзержинска, Марганца, Синельниково, Новомосковска, Никополя.
Таким образом, одним из основных проблемных вопросов остается эпидемиологическая безопасность водопроводной воды в вирусном отношении, что требует дальнейшего усовершенствования технологии водоподготовки.
3.2.2 Радиационное загрязнение
Мониторинг качественного состояния воды согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 20 июля 1996 года № 815 осуществляет облводхоз в районах основных водозаборов комплексного назначения водохозяйственных систем межотраслевого и сельскохозяйственного водоснабжения. Наблюдения проводятся на Днепровском и Днепродзержинском водохранилищах, на реках Самара, Волчья, Ингулец, Орель и канале Днепр-Кривой Рог. Контроль радиационного загрязнения проводится в зоне Запорожской АЭС.
Суммарная бета-активность воды в зоне наблюдений находится на уровне природной (естественной) радиоактивности воды открытых водоемов (в пределах 4,9...11,0 пикокюри/куб.дм). Содержание стронция-90 находится в пределах 0,2...2,3 пикокюри/куб.дм, что ниже чем в 1995 году (1,1...5,3 пикокюри/куб.дм).
Содержание радиоактивного цезия находится на уровне 2,0 х 10-10 пикокюри/куб.дм. при допустимом уровне 5,0 х 10-10 пикокюри/куб.дм.
Радиологический контроль облСЭС проводится ежемесячно в местах основных водозаборов на реке Днепр в 6 точках. Содержание цезия-137 в водоемах области не превышает 1 пикокюри/куб.дм при норме 500 пикокюри/куб.дм.
Наличие стронция-90 в водоемах в 1996 году: Днепродзержинском водохранилище – 1,34 пикокюри/куб.дм; Днепровском водохранилище – 2,1 пикокюри/куб.дм; Каховском водохранилище – 1,38 пикокюри/куб.дм; временный допустимый уровень – 100 пикокюри/куб.дм.
4. ОЧИСТКА ВОДЫ
4.1 Методы очистки возвратных вод
В настоящее время известны механические, химические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод. Если они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Очистка может производиться как в искусственных условиях (на специально созданных сооружениях, установках), так и в природных (на полях орошения, фильтрации, биологических прудах и т.д.). (Білявський, Падун, Фурдуй, 1995).
Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод проводят их обеззараживание (дезинфекцию). Выбор метода или методов определяется характером и степенью загрязнения сточных вод.
При механическом способе примеси удаляются из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. Для этого используют сита, решетки, песколовки, септики, навозоуловители, жироловки, бензомаслоуловители, отстойники и т.д. Решетки служат для задержания крупных загрязнений в сточной воде. Песколовки предназначены для осаждения песка, мелкого гравия и других минеральных примесей на дно резервуара.
В песколовках и решетках задерживается около 80 % минеральных загрязнений сточных вод. Жироловки предназначены для отделения жировых примесей от сточных вод. Отстойники применяют для выделения из сточных вод нерастворенных механических примесей и частично коллоидных загрязнений минерального и органического происхождения. Отстойники в зависимости от своего назначения подразделяются на первичные и вторичные. Первичные отстойники устанавливают до сооружений биологической обработки сточных вод, вторичные – после этих сооружений. В септиках происходит осветление (отстаивание) и длительное хранение (от 6 до 12 месяцев) осадка, выпавшего из сточных вод, до полного его перегнивания. Механическим методом можно добиться выделения из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, из производственных – до 95%, многие из которых как ценные примеси используются в производстве.
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.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические неокисляемые и плохо окисляемые вещества. Из физико-механических методов очистки применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д.
Сходен с этим методом способ электролиза сточных вод. Суть его в том, что через сточные воды пропускают электрический ток, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Этот способ особенно эффективен при очищении сточных вод от фенольных веществ. Для очищения стоков от токсических примесей (ртути, никеля, цинка и др.) их фильтруют через специальные ионообменные смолы. Физико-химический метод очистки дает возможность уменьшить качество загрязнений сточных вод: нерастворимых – до 95%, растворимых – до 25%.
При очистке бытовых вод наилучшие результаты дает биологический метод. В данном случае для минерализации органических загрязнителей используют аэробные биологические процессы, которые осуществляются с помощью микроорганизмов. Так, на сахарных заводах сточные воды очищают, применяя одноклеточную водоросль хлореллу. Биологический метод используют как в природных условиях на специально подготовленных участках земли – полях орошения, фильтрации, в биологических прудах, так и в специальных сооружениях – биологических фильтрах (биофильтрах), или аэротенках. (Капинос, Панасенко, 1989).
Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических предприятий вообще нельзя очистить современными методами. Их приходится направлять на захоронение, закачивая в подземные хранилища. Таким образом создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза прорыва таких вод в подземные водоносные горизонты. В некоторых странах мира воды, которые невозможно очистить, выпаривают в отстойниках, значительно уменьшая объем и массу отходов, которые подлежат захоронению.
Тот или иной метод применяется в зависимости от характера технологического процесса, в котором используется вода, характера и опасности загрязняющих веществ в сточных водах, объема этих вод и т.д.
4.2 Характеристика состояния очистки возвратных вод области
Днепропетровская область, занимая одно из первых мест на Украине по экономическому потенциалу и численности населения, лидирует и в части объемов водоотведения возвратных вод.
Несмотря на установившуюся в последние годы тенденцию к снижению объемов водоотведения, вызванную, прежде всего, спадом производства, качество воды водотоков и водоемов области продолжает оставаться в критическом состоянии. В 1997 году суммарный объем водоотведения Днепропетровсколй области составил 1776 млн.куб.м.
В Днепропетровской области представлены все виды возвратных вод, а именно: сточные, шахтные, карьерные и дренажные воды.
Сточные воды образованы в процессе хозяйственно-бытовой и производственной деятельности, а также в результате отведения с застроенных территорий, на которых они образовались вследствие выпадений атмосферных осадков.
Канализационные сети в Днепропетровской области имеют 19 городов и 29 поселков городского типа (табл. № 2). Город Подгородное и 25 поселков городского типа области канализации не имеют.
Из 63 очистных сооружений биологической очистки 15 принадлежит объединению «Днепроводоканал»: - 1 -Г. Днепропетровск: Центральная станция аэрации (ЦСА), Южная станция аэрации (ЮСА), Левобережная станция аэрации (ЛСА); 2 - Г. Днепродзержинск: очистные сооружения правого берега, очистные сооружения левого берега; 3 - Очистные сооружения г. Орджоникидзе; 4 - Г.Кривой Рог: общегородские очистные сооружения, очистные сооружения поселка ЮГОКа, очистные сооружения поселка СевГОКа; 5 - Очистные сооружения г. Верхнеднепровск; 6 - Очистные сооружения г. Марганец; 7 - Очистные сооружения г. Новомосковск; 8 - Очистные сооружения г. Павлоград; 9 - Очистные сооружения г. Желтые Воды; 10 - Очистные сооружения пгт. Перещепино.
Что касается промышленных сточных вод, то часть из них после локальной очистки поступает в открытый водоем, часть в системы ливневой канализации, часть в сети горканализации. Качество промстока характеризуется высоким содержанием нефтепродуктов, железа, в ряде случаев тяжелых металлов, что свидетельствует о низкой эффективности локальной очистки сооружений по очистке промстоков.
На территории Днепропетровской области сконцентрировано значительное количество предприятий приборо- и машиностроительной, металлообрабатывающей отраслей промышленности. Неотъемлемой частью этих производств являются гальванические и травильные отделения, которые дают большое количество отходов в виде отработанных электролитов, промывочных вод и других токсичных растворов.
Экологическая опасность гальванического производства заключается в содержащихся в растворенном виде или во взвешенном состоянии соединений никеля, хрома, ртути, цинка, свинца, которые обладают высоким токсичным, канцерогенным и мутагенным влиянием на живые организмы. На большинстве предприятий области установки обезвреживания сточных вод основаны на реагентном методе (г.Днепропетровск – «Продмаш», фурнитурный завод, метизное ПО и др.). Его использование приводит к 2-3 кратному дополнительному расходу химикатов и сбросу в канализацию канцерогенных растворов.
Таблица № 2
Список городов и поселков городского типа, имеющих канализацию
| № п/п | Города | № п/п | Поселки городского типа |
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. |
Днепропетровск Днепродзержинск Кривой Рог Ингулец Марганец Никополь Орджоникидзе Павлоград Первомайск Терновка Вольногорск Апостолово Верхнеднепровск Верховцево Пятихатки Желтые Воды Синельниково Новомосковск Зеленодольск |
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. |
Таромское Зализничное Муровское Рахмановка Зеленое Марьевка Васильковка Днепровское Новониколаевка Юбилейный
Разделы сайта |