Тема 5. Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов Семинар 5.2. Охрана вод суши и мирового океана.

3/6/18

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ кафедра Экологической безопасности в составе УНК ПГиЭБ

• Направление подготовки 20.05.01 «Пожарная безопасность»
• Квалификация (степень) специалист

Тема 5. Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов

Семинар 5.2. Охрана вод суши и мирового океана.

Старший преподаватель кафедры ЭБ в составе УНК ПГиЭБ

Подполковник внутренней службы Герасимова И.Н.

• План обсужден на заседании методической секции______ 27.01.2015 г. ______
• (дата)

Протокол № 1

Учебные вопросы:

• 1. Правовые основы охраны вод.
• 2. Организация контроля качества вод.
• 3. Защита водоемов от загрязняющих веществ в сточных вод.

3/6/18

1. Правовые основы охраны вод. .

3/6/18

ГИДРОСФЕРА (гидро... и сфера), водная оболочка Земли земного шара, представляющая совокупность океанов, морей, рек, озер, прудов, болот, подземных вод.

Большую часть площади поверхности Земли покрывают воды мирового океана - это около 71%.

Источники загрязнения пресной воды

Существует несколько классификаций источников загрязнений природных ресурсов. Условно все вредные для здоровья человека элементы можно разделить на следующие категории:

- микроорганизмы

- промышленные стоки,

- бытовые стоки,

- нефтепродукты,

- сельскохозяйственные удобрения

В зависимости от источника загрязнений подбирается тип фильтрационный системы и способ очистки питьевой воды от тяжелых металлов, соединений бензола или органических веществ 

3/6/18

Основными нормативно-правовыми документами, регулирующими отношения по использованию и охране водных объектов, являются:

«Водный кодекс Российской Федерации»,

Федеральные законы «Об охране окружающей среды», «Об охране озера Байкал»

и другие Федеральные законы, а также, принимаемые в соответствии с ними, законы субъектов Российской Федерации.

Нормы, регулирующие отношения по использованию и охране водных объектов (водные отношения) и содержащиеся в других Федеральных законах, законах субъектов РФ, должны соответствовать Водному Кодексу.

3/6/18

На рисунке 1 представлена схема регулирования водных отношений в Российской Федерации от Президента РФ до органов местного самоуправления.

3/6/18

3/6/18

Нормативно-правовые акты, регулирующие водные отношения, не должны выходить за рамки Водного Кодекса.

Водное законодательство и изданные в соответствии с ним нормативные правовые акты основываются на следующих принципах:

1. Значимость водных объектов в качестве основы жизни и деятельности человека.

2. Приоритет охраны водных объектов перед их использованием.

3. Сохранение особо охраняемых водных объектов, ограничение или запрет использования, которых устанавливается Федеральными законами.

4. Целевое использование водных объектов.

5. Приоритет использования водных объектов для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения перед иными целями их использования.

6. Участие граждан, общественных объединений в решении вопросов, касающихся их прав на водные объекты, а также их обязанностей по охране водных объектов.

3/6/18

7. Равный доступ физических и юридических лиц к приобретению права пользования водными объектами, за исключением случаев, предусмотренных водным законодательством.

8. Равный доступ физических и юридических лиц к приобретению в собственность водных объектов, которые в соответствии с Водным Кодексом могут находиться в собственности физических или юридических лиц.

9. Регулирование водных отношений в границах бассейновых округов.

10. Регулирование водных отношений исходя из взаимосвязи водных объектов и гидротехнических сооружений, образующих водохозяйственную систему.

11. Регулирование водных отношений в зависимости от особенностей региона водных объектов, их физико-географических, морфометрических и других особенностей

12. Гласность осуществления водопользования.

13. Комплексное использование водных объектов.

14. Плотность использования водных объектов.

15. Экономическое стимулирование охраны водных объектов.

16. Использование водных объектов в местах традиционного природопользования.

3/6/18

2. Организация контроля качества вод.

3/6/18

• Водные источники условно разделяют на подземные, поверхностные и атмосферные.
• Для подземных водных источников характерно повышенное содержание минеральных солей и относительно небольшое содержание органических веществ. Во многих случаях атмосферные, поверхностные и подземные источники сообщаются между собой. Это оказывает значительное влияние на качество вод.
• В наибольшей степени подвержены загрязнениям поверхностные воды. Их состав при выборе водного источника для хозяйственного использования регламентируется Государственным стандартом.
• Общий контроль состояния водных источников осуществляется различными службами. К ним относятся: гидрометеослужба, органы санпидемнадзора, рыбоохраны, комитеты по экологии и природополь­зованию и некоторые другие. Каждая из этих служб осуществляет свой (ведомственный) контроль качества воды в источниках. Этот контроль заключается в отборе проб воды на постах наблюдений, транспортировании этих проб и их анализе.

3/6/18

• Частота проведения контрольных анализов воды устанавливается обычно контролирующими организациями. Наиболее устойчивые показатели свойств и состава воды определяются реже, а быстро изменяющиеся и наиболее важные - чаще. Полный химический анализ воды источника рекомендуется производить один раз в месяц. При этом, анализ производится различными организациями практически по одним и тем же показателям. В таблице 2 приведен перечень основных показателей качества воды, контролируемых различными службами.
• Как видно из этой таблицы, измерения по большинству показателей дублируются. Это нецелесообразно и экономически невыгодно. Кроме того, основными недостатками общепринятой организации контроля водных источников являются: ее неэффективность из-за значительных перерывов во времени при отборе проб, плохое обеспечение контроля автоматическими приборами.
• В настоящее время контроль качественных показателей природных и сточных вод жестко привязан к нормативной системе предельно – допустимых концентраций (ПДК). Установлены ПДК для нескольких сотен веществ и их количество продолжает увеличиваться. Таким образом, в соответствии с принципами ПДК контроль качественных пока­зателей водных объектов сориентирован на большие массивы показателей. Это усложняет и делает экономически нецелесообразной сущест­вующую систему контроля.

3/6/18

Перечень показателей, регулярно контролируемых службами водоохраны

Показатели

Наименование служб

Санэпиднадзор

Взвешенные вещества

Комитеты по экологии и природопользованию

Плавающие примеси

+

Рыбоохрана

Предприятия «Водоканал»

Прозрачность

+

+

+

-

-

Запах

+

+

+

Окраска

+

+

-

Температура

+

-

-

+

-

+

РН

+

+

Минеральный состав

-

+

+

+

Растворимый кислород

+

+

+

+

-

ВПК,полн.

+

+

-

+

+

+

+

+

+

+

+

3/6/18

Перечень показателей, регулярно контролируемых службами водоохраны

Показатели

Наименование служб

Санэпиднадзор

N-аммоний

Комитеты по экологии и природопользованию

-

Рыбоохрана

Нитраты

Предприятия «Водоканал»

+

-

Нитриты

-

-

СПАВ

+

ХПК

-

+

-

-

-

+

Возбудители заболеваний

+

-

-

+

-

+

Са и Мg

+

-

-

-

+

+

+

-

+

-

3/6/18

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

КОМПЛЕКСНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

И КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ, КАНАЛИЗАЦИИ, ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

И ИНЖЕНЕРНОЙ ГИДРОГЕОЛОГИИ

ОАО «НИИ ВОДГЕО»

Комсомольский проспект, д. 42, строение 2,

Москва, Г-48, ГСП-2, 119992

Для телеграмм: Москва, ВОДГЕО,

тел. (495) 245-97-87, факс (495) 245-97-80

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ (ЦЕНТР)

143982, г . Железнодорожный, ул. Гидрогородок, д.15, НИИ ВОДГЕО, комн. 311.

Тел. 522-09-73.

Аттестат аккредитации РОСС RU. 0001.513249 до 28 апреля 2010 г.

ПРОТОКОЛ № 4

количественного химического анализа воды

Заказчик : Реформатская И.И.

Место отбора пробы: Благовещенск

Характер пробы:

Дата получения пробы лабораторией: 10. 04.2009 г.

Дата начала и окончания анализа: 10 . 04.09 г. – 13 .04.09 г.

Показатели

Результаты

1

СанПиН

КХА

Водородный показатель

2

НД

2.1.4.

3

Щелочность общая, мг-экв/л

6.6/18

Стандарты ЕЭС

при температуре пробы о С

1074-01

на

6.0-9.0

4

min

1.3

МВИ

5

ПНД Ф 14. 1:2:3:4.121-97

0.5-6.5*

6.5-8.5

max

ПНД Ф 14.2.99-97

оptim

6

-

7

-

0.5

• Такая система контроля, несмотря на большое количество контролируемых показателей, не позволяет в полной мере учитывать суммарное действие на природную среду попадающих в воду загрязняющих веществ. Следовательно, организация контроля водных источников должна основываться на единой системе непрерывного наблюдения за небольшой группой показателей, измеряемых автоматическими быстродействующими приборами и характеризующих суммарное действие на воду загрязнителей.
• В настоящее время разработана и опробована комплексная система экологического мониторинга водных объектов, в основу которой положена методика оценки качества воды по критерию ее опасности для биологических объектов и здоровья человека с параллельным выделением причин ее токсичности. Эта система предусматривает проведение обобщенных анализов воды по четырем блокам показателей.

3/6/18

• Первый блок предусматривает проведение физико-химических анализов воды с использованием существующих нормативов .
• Второй блок - санитарно-гигиенический анализ воды также с использованием нормативов .
• Третий блок - биологический, предусматривает новую форму контроля с использованием тест-объектов в виде отдельных видов организмов (бактерии, водоросли, грибы и другие).
• Четвертый блок - медико-токсикологический контроль, который осуществляется на основе оценки состояния физиологических и биохимических систем.
• Согласно предложенной методике, функциональное состояние живых организмов классифицируется по семи уровням. Каждому уровню соответствует оценка качества воды, которая экспертами выражается в баллах, характеризующих токсичность воды в источнике.

3/6/18

Бальная система оценки качества воды приведена в таблице 3.

3/6/18

Организация технологического контроля природных и сточных вод

• Контроль процессов очистки природных и сточных вод осуществляется производственными (объектовыми) лабораториями, имеющимися практически на всех крупных и малых очистных сооружениях, а также базовыми лабораториями, при крупных управлениях "Водоканал".
• Базовые лаборатории обычно оснащены набором специального оборудования, приборов, специфических реактивов и укомплектованы штатом специалистов, способных обеспечивать контроль всех стандартных и нормативных параметров качества воды. Одна базовая лаборатория может обслуживать до 30-35 объектов водоснабжения и водоотведения.
• На объектовые лаборатории возлагается контроль по ограниченному набору показателей, необходимых для оперативного управления технологическими процессами водоочистки.

3/6/18

• Базовая лаборатория обычно состоит из двух отделений:
• Первое отделение - для анализа питьевой воды. Оно, в свою очередь, состоит из химической лаборатории, бактериологической лаборатории и ряда вспомогательных помещений.
• Оно, в свою очередь, состоит из химической лаборатории , бактериологической лаборатории и ряда вспомогательных помещений (моечная, автоклавная, весовая, гидробиологическая и другие).
• Второе отделение - для анализа сточной воды и осадков. Оно состоит из химической и бактериологической лабораторий , лаборатории для анализа осадка и набора вспомогательных помещений. Кроме того, в состав базовой лаборатории входят приборные комнаты, лаборатория для специальных работ, помещения для хранения реактивов, посуды. Кроме того, в состав базовой лаборатории входят одна или несколько передвижных химических лабораторий для анализа питьевой воды и сточных вод. Такие лаборатории обычно используют для проведения анализов по ограниченному набору показателей, а также для отбора и транспортировки проб в базовую лабораторию. Они обслуживают водоочистные установки и станции малой производительности, на которых нет объектных лабораторий.
• Объектная лаборатория обычно содержит помещения для проведения химических определений, весовую комнату, комнату для бактериологических анализов воды и ряд вспомогательных помещений.

3/6/18

Оборудование лаборатории для анализа воды

Стол с оборудованием и Атомно-абсорбционный   Газовый хроматограф

реактивами спектрофотометр

Дозаторы Термореактор Весы лабораторные

автоматические аналитические

3. Защита водоемов от загрязняющих веществ в сточных водах.

28

3/6/18

• Самоочищение гидросферы.
• Процесс самоочищения в гидросфере связан с круговоротом воды в природе. В водоемах этот процесс обеспечивается совокупной деятельностью организмов, которые их населяют. В идеальных условиях процесс самоочищения протекает достаточно быстро, и вода восстанавливает свое первоначальное состояние. Факторы, обуславливающие самоочищение водоемов, можно разделить на три группы: физические, химические, биологические. Среди физических факторов основными являются разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Например, интенсивное течение реки обеспечивает хорошее перемешивание, в результате чего снижается концентрация взвешенных частиц.

28

3/6/18

• Оседание в воде нерастворимых частиц в процессе отстаивания загрязненных вод способствует самоочищению водоемов. Под действием силы тяжести микроорганизмы осаждаются на органических и неорганических частицах и постепенно опускаются на дно, подвергаясь при этом действию других факторов. Увеличение интенсивности действия физических факторов способствует быстрому отмиранию загрязняющей микрофлоры. При воздействии ультрафиолетового излучения происходит обеззараживание воды, основанное на прямом губительном воздействии этих лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Ультрафиолетовое излучение может воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы.

28

3/6/18

28

3/6/18

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ

БОЛЕЕ 400 ВИДОВ ВЕЩЕСТВ МОГУТ ВЫЗВАТЬ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ

Методы с изменением агрегатного состояния воды - дистилляция, нагрев до сверх критической температуры (от 350 o С), замораживание, газогидратный метод.

Методы без изменения агрегатного состояния воды

Механическая очистка - самый дешевый и простой метод. Применяют преимущественно как предварительный.

Фильтрование через зернистые инертные материалы (керамзит, кварцевый песок, антрацит, активированный уголь, горелые породы и др.) – с требованием к повышению качества воды усложняется конструкция фильтров и учащается процесс перезагрузки.

Ультрафиолетовое облучение – требует использования дорогостоящего оборудования с низким сроком эксплуатации.

Адсорбционная очистка – требует применения адсорбентов, обладающих небольшим временем работы и невысокой динамической емкостью.

Химическая очистка . Наиболее известный способ – хлорирование, в результате которого в воде образуются токсичные хлорсодержащие соединения, ухудшающие качество воды.

Электрохимическая очистка - электролиз, электродиализ, электрокоагуляция, электродеионизация. В настоящее время является наиболее перспективной .

Выбор метода фильтрации воды в зависимости от источника загрязнений

Типы источников загрязнений

Метод фильтрации воды

Органические вещества

Причина загрязнения

Озонирование,

Промышленные стоки

Сорбция,

Хлорирование, ультрафиолетовое излучение

Бытовые стоки

Отмирание микроорганизмов (фитопланктона), естественный обмен веществ в природе

Ионный обмен

Нарушение технологии очистки сточных вод, аварийные ситуации

Аэробное окисление,

Нефтепродукты

Мембранная очистка,

Мембранная очистка,

Нарушение технологии очистки сточных бытовых вод, аварийные ситуации

Сельскохозяйственные удобрения

Окисление

Несоответствие систем уборки и удаления мусора современным стандартам (WHO 1992b).

Нарушение экологических требований на нефтедобывающих предприятиях, аварийные ситуации

Механическая фильтрация,

Ионный обмен,

Превышение ежегодной нормы внесения удобрений, использование плохо разлагающихся пестицидов и гербицидов.

Мембранная очистка

ОЗОНАТОР

Установки очистки воды

Мембранная установка Фильтры

Ультратонкая очистка Обратный осмос Обеззараживание

Задание для самостоятельной подготовки на.16.03.15 – 21.03.15

37

Вопросы для подготовки к занятию 6.2. 6.2. Антропогенное изменение ландшафта.

Учебные вопросы:

1 Урбанизация. Основные причины и последствия.

С

2. Правовые основы охраны ландшафтов и почвы.

2

3. Организация контроля состояния земельного фонда.

• Нормирование качества почв. Экологическая защита почв.
• Контроль загрязнения почв.
• Рекультивация почвенного покрова.

СР

2

3/6/18