Introducción: la esencia y significado de los recursos hídricos………………………….… 1

1. Recursos hídricos y su uso…………………………………….. 2

2. Recursos hídricos de Rusia ………………………………………………….... 4

3. Fuentes de contaminación………………………………………………... 10

3.1. Características generales de las fuentes de contaminación………………...… 10

3.2. La falta de oxígeno como factor en la contaminación del agua………….… 12

3.3. Factores que obstaculizan el desarrollo de los ecosistemas acuáticos……………… 14

3.4. Aguas residuales…………………………………………………………...………… 14

3.5. Consecuencias de la entrada de aguas residuales a cuerpos de agua………………..…… 19

4. Medidas para combatir la contaminación del agua……………………... 21

4.1. Depuración natural de cuerpos de agua …………………………………..…… 21

4.2. Métodos de tratamiento de aguas residuales…………………………………….…… 22

4.2.1. Método mecánico……………………………………………….… 23

4.2.2. Método químico……………………………………………………………….….23

4.2.3. Método físico-químico……………………………………...… 23

4.2.4. Método biológico………………………………………………………….... 24

4.3. Producción sin drenaje ………………………………………………………… 25

4.4. Monitoreo de cuerpos de agua ………………………………………… 26

Conclusión…………………………………………………………………………………….. 26

Introducción: la esencia y significado de los recursos hídricos.

El agua es el recurso natural más valioso. Desempeña un papel excepcional en los procesos metabólicos que forman la base de la vida. El agua es de gran importancia en la producción industrial y agrícola; Es bien conocida su necesidad para las necesidades cotidianas de los seres humanos, todas las plantas y animales. Sirve como hábitat para muchas criaturas vivientes.

El crecimiento de las ciudades, el rápido desarrollo de la industria, la intensificación de la agricultura, una expansión significativa de las zonas irrigadas, la mejora de las condiciones culturales y de vida y una serie de otros factores complican cada vez más los problemas del suministro de agua.

La demanda de agua es enorme y aumenta cada año. El consumo anual de agua en el mundo para todos los tipos de suministro de agua es de 3300-3500 km 3 . Además, el 70% de todo el consumo de agua se utiliza en la agricultura.

Las industrias química, de pulpa y papel, y la metalurgia ferrosa y no ferrosa consumen mucha agua. El desarrollo energético también está provocando un fuerte aumento de la demanda de agua. Se gasta una cantidad importante de agua para las necesidades de la industria ganadera, así como para las necesidades domésticas de la población. La mayor parte del agua, después de ser utilizada para las necesidades domésticas, regresa a los ríos en forma de aguas residuales.

La escasez de agua dulce y limpia ya se está convirtiendo en un problema mundial. Las necesidades cada vez mayores de agua de la industria y la agricultura están obligando a todos los países y científicos del mundo a buscar diversos medios para resolver este problema.

En la etapa actual se están determinando las siguientes direcciones para el uso racional de los recursos hídricos: uso más completo y reproducción ampliada de los recursos de agua dulce; desarrollo de nuevos procesos tecnológicos para prevenir la contaminación de los cuerpos de agua y minimizar el consumo de agua dulce.

1. Recursos hídricos y su uso

La capa de agua de la Tierra en su conjunto se llama hidrosfera y es un conjunto de océanos, mares, lagos, ríos, formaciones de hielo, aguas subterráneas y aguas atmosféricas. La superficie total de los océanos de la Tierra es 2,5 veces mayor que la superficie terrestre.

Las reservas totales de agua en la Tierra son 138,6 millones de km 3 . Alrededor del 97,5% del agua es salada o altamente mineralizada, es decir, requiere purificación para diversos usos. El océano mundial representa el 96,5% de la masa de agua del planeta.

Para tener una idea más clara de la escala de la hidrosfera, conviene comparar su masa con la masa de otras capas de la Tierra (en toneladas):

Hidrosfera - 1.50x10 18

La corteza terrestre - 2,80x10"

Materia viva (biosfera) - 2,4 x10 12

Atmósfera - 5.15x10 13

La información presentada en la Tabla 1 da una idea de las reservas de agua del mundo.

Tabla 1.

Actualmente, la disponibilidad de agua por persona por día varía en los diferentes países del mundo. En varios países con economías desarrolladas, la amenaza de escasez de agua es inminente. La escasez de agua dulce en la Tierra está creciendo exponencialmente. Sin embargo, existen fuentes prometedoras de agua dulce: los icebergs nacidos de los glaciares de la Antártida y Groenlandia.

Como sabes, una persona no puede vivir sin agua. El agua es uno de los factores más importantes que determinan la ubicación de las fuerzas productivas y, muy a menudo, un medio de producción. El aumento del consumo de agua por parte de la industria está asociado no solo a su rápido desarrollo, sino también a un aumento del consumo de agua por unidad de producción. Por ejemplo, para producir 1 tonelada de tejido de algodón, las fábricas gastan 250 m 3 de agua. La industria química necesita mucha agua. Así, para producir 1 tonelada de amoníaco se necesitan unos 1.000 m 3 de agua.

Las grandes centrales térmicas modernas consumen enormes cantidades de agua. Una sola central con una capacidad de 300 mil kW consume hasta 120 m 3 /s, es decir, más de 300 millones de m 3 al año. El consumo bruto de agua de estas estaciones aumentará aproximadamente entre 9 y 10 veces en el futuro.

Uno de los mayores consumidores de agua es la agricultura. Es el mayor consumidor de agua en el sistema de gestión del agua. Para cultivar 1 tonelada de trigo se necesitan 1.500 m3 de agua durante la temporada de crecimiento, 1 tonelada de arroz requiere más de 7.000 m3. La alta productividad de las tierras irrigadas ha estimulado un fuerte aumento de su superficie en todo el mundo: actualmente asciende a 200 millones de hectáreas. Las tierras irrigadas, que constituyen aproximadamente 1/6 de la superficie total de cultivo, proporcionan aproximadamente la mitad de los productos agrícolas.

Un lugar especial en el uso de los recursos hídricos lo ocupa el consumo de agua para las necesidades de la población. Los fines domésticos y para beber en nuestro país representan alrededor del 10% del consumo de agua. Al mismo tiempo, es obligatorio el suministro ininterrumpido de agua, así como el estricto cumplimiento de normas sanitarias e higiénicas con base científica.

El uso del agua con fines económicos es uno de los eslabones del ciclo del agua en la naturaleza. Pero el vínculo antropogénico del ciclo se diferencia del natural en que durante el proceso de evaporación, parte del agua utilizada por el hombre regresa desalada a la atmósfera. La otra parte (que, por ejemplo, representa el 90% del suministro de agua a las ciudades y a la mayoría de las empresas industriales) se vierte a los cuerpos de agua en forma de aguas residuales contaminadas con desechos industriales.

Según el Catastro Estatal de Agua de Rusia, la captación total de agua de cuerpos de agua naturales en 1995 ascendió a 96,9 km 3 . Se utilizaron más de 70 km 3 para las necesidades de la economía nacional, entre ellos para:

Abastecimiento de agua industrial – 46 km 3 ;

Riego – 13,1 km 3;

Abastecimiento de agua agrícola – 3,9 km 3 ;

Otras necesidades – 7,5 km 3 .

Las necesidades de la industria se cubrieron en un 23% extrayendo agua de cuerpos de agua naturales y en un 77% mediante un sistema de reciclaje y suministro resecuencial de agua.

2. Recursos hídricos de Rusia

Si hablamos de Rusia, la base de los recursos hídricos es la escorrentía de los ríos, con una media de 4.262 km 3 al año, de los cuales alrededor del 90% cae en las cuencas de los océanos Ártico y Pacífico. Las cuencas de los mares Caspio y Azov, donde vive más del 80% de la población de Rusia y se concentra su principal potencial industrial y agrícola, representan menos del 8% del caudal total de los ríos. El consumo total medio a largo plazo de Rusia es de 4.270 metros cúbicos. km/año, incluidos 230 metros cúbicos procedentes de territorios adyacentes. km.

La Federación de Rusia en su conjunto es rica en recursos de agua dulce: hay 28,5 mil metros cúbicos por habitante. m por año, pero su distribución por el territorio es extremadamente desigual.

Hasta la fecha, la disminución del caudal anual de los grandes ríos de Rusia bajo la influencia de la actividad económica oscila en promedio entre el 10% (río Volga) y el 40% (ríos Don, Kuban y Terek).

Continúa el proceso de degradación intensiva de los pequeños ríos en Rusia: degradación de los cauces y sedimentación.

El volumen total de agua captada de cuerpos de agua naturales fue de 117 metros cúbicos. km, incluidos 101,7 metros cúbicos. kilómetros de agua dulce; las pérdidas son iguales a 9,1 metros cúbicos. km, utilizados en la finca 95,4 metros cúbicos. kilómetros, incluyendo:

Para necesidades industriales: 52,7 metros cúbicos. kilómetros;

Para riego -16,8 metros cúbicos. kilómetros;

Para agua potable doméstica: 14,7 kilómetros cúbicos;

Suministro de agua para Estados Unidos/agricultura: 4,1 km cúbicos;

Para otras necesidades: 7,1 kilómetros cúbicos.

En Rusia en su conjunto, el volumen total de ingesta de agua dulce de fuentes hídricas es de aproximadamente el 3%, pero en varias cuencas fluviales, incl. Kuban, Don, la cantidad de agua extraída alcanza el 50% o más, lo que excede la extracción ambientalmente permisible.

En los servicios públicos, el consumo de agua promedia 32 litros por día por persona y excede el estándar en un 15-20%. El elevado valor del consumo específico de agua se debe a la presencia de grandes pérdidas de agua, que en algunas ciudades alcanzan hasta el 40% (corrosión y desgaste de las redes de suministro de agua, fugas). El problema de la calidad del agua potable es grave: una cuarta parte de los sistemas públicos de abastecimiento de agua y un tercio de los departamentales suministran agua sin suficiente purificación.

Los últimos cinco años han estado marcados por los altos niveles de agua, lo que ha provocado una reducción del 22% del agua destinada al riego.

La descarga de aguas residuales a cuerpos de agua superficiales en 1998 ascendió a 73,2 kilómetros cúbicos, incluidas las aguas residuales contaminadas - 28 kilómetros cúbicos, agua limpia estándar (sin necesidad de tratamiento) - 42,3 metros cúbicos.

Grandes volúmenes de aguas residuales (colectores y drenaje) en la agricultura se vierten en cuerpos de agua desde tierras irrigadas: 7,7 kilómetros cúbicos. Hasta ahora, estas aguas se clasifican convencionalmente como limpias. De hecho, la mayor parte de ellos están contaminados con productos químicos tóxicos, pesticidas y residuos de fertilizantes minerales.

La calidad del agua de embalses y arroyos se evalúa mediante indicadores físicos, químicos e hidrobiológicos. Estos últimos determinan la clase de calidad del agua y el grado de contaminación: muy limpia - clase 1, limpia - clase 2, moderadamente contaminada - clase 3, contaminada - clase 4, sucia - clase 5, muy sucia - clase 6. Según los indicadores hidrobiológicos, prácticamente no existen aguas de las dos primeras clases de pureza. Las aguas marinas de los mares internos y marginales de Rusia experimentan una intensa presión antropogénica, tanto en las propias zonas acuáticas como como resultado de las actividades económicas en las cuencas de drenaje. Las principales fuentes de contaminación del agua del mar son la escorrentía de los ríos, las aguas residuales de empresas y ciudades y el transporte acuático.

La mayor cantidad de aguas residuales del territorio ruso llega al Mar Caspio: unos 28 metros cúbicos. km de drenaje, incl. 11 kilómetros cúbicos de escorrentía contaminada, Azov: unos 14 kilómetros cúbicos de escorrentía, incl. 4 kilómetros cúbicos contaminados.

Las costas marinas se caracterizan por el desarrollo de procesos de abrasión; más del 60% del litoral sufre destrucción, erosión e inundaciones, lo que constituye una fuente adicional de contaminación del medio marino. El estado de las aguas del mar se caracteriza por 7 clases de calidad (extremadamente sucia - clase 7).

Las reservas y la calidad de las aguas naturales están distribuidas de forma muy desigual en toda Rusia. El diagrama 1 refleja el nivel de provisión del territorio con agua corriente de fuentes superficiales. .

Los recursos hídricos más abundantes son los tramos inferiores del Ob, el interfluvio Ob-Yenisei, los tramos inferiores del Yenisei, Lena y Amur. Un mayor nivel de disponibilidad de agua es típico del norte de Europa, Siberia central, el Lejano Oriente y los Urales occidentales. De los sujetos de la Federación, los indicadores más altos son el territorio de Krasnoyarsk y la región de Kamchatka (sin distritos autónomos), la región de Sajalín y la región autónoma judía. En el centro y sur de la parte europea del país, donde se concentra la mayor parte de la población de Rusia, la zona de suministro de agua satisfactorio se limita al valle del Volga y las regiones montañosas del Cáucaso. De las entidades administrativas, la mayor escasez de recursos hídricos se observa en Kalmukia y la región de Rostov. La situación no es mucho mejor en el territorio de Stavropol, las regiones meridionales del territorio central, la región de Chernozemny y los Trans-Urales meridionales.

El esquema 2 caracteriza los volúmenes de agua extraída de cuerpos de agua naturales para necesidades domésticas, potables, industriales y otras (riego, bombeo a pozos, etc.). .

El volumen de consumo de agua por habitante económicamente activo es elevado en el grupo de regiones de Siberia central (región de Irkutsk, región de Krasnoyarsk con el distrito de Taimyr, Khakassia, Tuva, región de Kemerovo). La intensidad hídrica de la economía aquí se basa en el poderoso sistema de agua Angara-Yenisei. La economía del sur de Rusia, desde la región de Orenburg hasta la región de Krasnodar, requiere aún más agua. El consumo máximo de agua per cápita se observa en Karachay-Cherkessia, Daguestán y la región de Astrakhan. En el resto del territorio europeo del país, las zonas locales de mayor intensidad hídrica son características de los complejos económicos de las regiones de Leningrado, Arkhangelsk, Perm, Murmansk y, especialmente, de las regiones de Kostroma y Tver (en este último caso, las consecuencias (probablemente se manifiestan los problemas de consumo de agua a larga distancia para las necesidades de Moscú). Se observa un consumo mínimo de agua para las necesidades del complejo económico en las autonomías subdesarrolladas: los distritos de Evenkia, Nenets y Komi-Permyak.

El análisis de los desequilibrios en el uso del agua según el criterio de concentración de recursos/intensidad de uso indica que en la mayoría de las regiones del país, incluidos los Urales medios industrializados, el centro y el noroeste de la parte europea, el consumo de agua está armonizado con las capacidades. del ambiente externo.

La relativa escasez de recursos hídricos tiene un grave efecto limitante en las regiones situadas al sur de la línea Kursk-Ufa. Aquí, el aumento en la relación entre la ingesta de agua y el volumen de recursos hídricos refleja directamente proporcionalmente el aumento de las restricciones necesarias al uso extensivo del agua. En el sur de la Rusia europea, donde escasea el agua, muchos ámbitos de la vida dependen en gran medida de las oscilaciones climáticas. Los climatólogos de casi todas las escuelas coinciden en que en un futuro próximo la fase húmeda del clima en Eurasia cambiará a una seca, y en una escala secular, que será incluso más seca que la anterior sequía secular de los años 30. Según diversas estimaciones, el inicio de esta etapa se producirá entre 1999 y 2006, y la discrepancia de siete años entre tales previsiones es muy insignificante. La sequía tendrá un impacto más agudo en áreas con humedad insuficiente, alta contaminación de los cuerpos de agua y tipos de producción que requieren un uso intensivo de agua. Utilizando datos sobre las reservas regionales de agua, los volúmenes de aguas residuales contaminadas y el consumo económico de agua, es posible predecir el grado de impacto de los futuros cambios climáticos en los sistemas naturales, la salud humana y la economía rusa.

Las regiones más secas de Rusia, Kalmukia y la región de Orenburg, serán las que más sufrirán. Las regiones de Stavropol, Daguestán, Astrakhan, Rostov y Belgorod sufrirán daños algo menores. El tercer grupo, además de las regiones áridas de Krasnodar, Volgogrado, Voronezh, Lipetsk, Penza y Novosibirsk, también incluye las regiones de Chelyabinsk y Moscú, donde el suministro de agua ya es bastante limitado. En otras regiones, la sequía provocará principalmente una disminución de la productividad agrícola y agravará los problemas en las ciudades con escasez de suministro de agua. En términos medioambientales, las concentraciones de contaminantes aumentarán en casi todas las masas de agua. La mayor probabilidad de una recesión económica durante una sequía en Rusia se da en las regiones de Ciscaucasia (territorios de Krasnodar y Stavropol, regiones de Daguestán, Rostov y Astracán). La disminución de la productividad agrícola y la rentabilidad económica, junto con el deterioro del suministro de agua, exacerbarán los problemas de empleo en esta región ya explosiva. El cambio de una fase climática húmeda a una seca provocará un cambio en el signo del movimiento del nivel del Mar Caspio: comenzará a descender. Como resultado, en las regiones adyacentes (Daguestán, Kalmukia, región de Astracán), la situación será más grave, ya que será necesario reconstruir con medidas modernas para superar las consecuencias del aumento del nivel del Mar Caspio a un nivel sistema de medidas para superar las consecuencias de su caída, incluida la restauración de muchos objetos inundados desde 1978 G.

En las condiciones actuales, lo más urgente es el desarrollo de una estrategia regional de uso del agua para el sur y el centro de Rusia. El objetivo principal es estimular el uso del agua reciclada y al mismo tiempo reducir la ingesta directa de agua, lo que implica un conjunto de medidas para transformar el agua en un recurso económicamente significativo para todas las entidades económicas, incluida la agricultura y la población. La ubicuidad y dispersión del uso del agua hace que la estrategia de gestión centralizada de su distribución y consumo sea poco prometedora, razón por la cual los cambios reales sólo pueden lograrse mediante incentivos cotidianos para ahorrar agua. De hecho, estamos hablando de pagos por el uso del agua y de la transición prioritaria en los servicios públicos y la agricultura en el sur de Rusia a la contabilización de todos los tipos de consumo de agua.

3. Fuentes de contaminación

3.1. Características generales de las fuentes de contaminación.

Se reconocen fuentes de contaminación como objetos desde los cuales descargan o ingresan a los cuerpos de agua sustancias nocivas que empeoran la calidad de las aguas superficiales, limitan su uso y también afectan negativamente el estado de los cuerpos de agua del fondo y de la costa.

La protección de las masas de agua contra la contaminación se lleva a cabo regulando las actividades de las fuentes de contaminación tanto estacionarias como de otro tipo.

En el territorio de Rusia, casi todos los cuerpos de agua están sujetos a influencia antropogénica. La calidad del agua en la mayoría de ellos no cumple con los requisitos reglamentarios. Las observaciones a largo plazo de la dinámica de la calidad de las aguas superficiales han revelado una tendencia al aumento de su contaminación. Cada año aumenta el número de sitios con altos niveles de contaminación del agua (más de 10 MPC) y el número de casos de contaminación extremadamente alta de cuerpos de agua (más de 100 MPC).

Las principales fuentes de contaminación de las masas de agua son las empresas de metalurgia ferrosa y no ferrosa, las industrias química y petroquímica, la pulpa y el papel y la industria ligera.

La contaminación microbiana del agua se produce como resultado de la entrada de microorganismos patógenos a los cuerpos de agua. También se produce una contaminación térmica del agua como resultado de la entrada de aguas residuales calentadas.

Los contaminantes se pueden dividir en varios grupos. Según su estado físico, distinguen entre impurezas insolubles, coloidales y solubles. Además, los contaminantes se dividen en minerales, orgánicos, bacterianos y biológicos.

El grado de peligro de deriva de pesticidas durante el tratamiento de tierras agrícolas depende del método de aplicación y de la forma del fármaco. Con el procesamiento terrestre, el riesgo de contaminar los cuerpos de agua es menor. Durante el tratamiento aéreo, la droga puede ser transportada a cientos de metros por las corrientes de aire y depositada en áreas no tratadas y en la superficie de cuerpos de agua.

Casi todos los suministros de agua superficial han estado expuestos a una contaminación antropogénica dañina en los últimos años, especialmente ríos como el Volga, Don, Dvina del Norte, Ufa, Tobol, Tom y otros ríos de Siberia y el Lejano Oriente. El 70% de las aguas superficiales y el 30% de las aguas subterráneas han perdido su valor potable y han pasado a las categorías de contaminación: "condicionalmente limpias" y "sucias". Casi el 70% de la población de la Federación de Rusia consume agua que no cumple con GOST "Agua potable".

En los últimos 10 años, el volumen de financiación para actividades de gestión del agua en Rusia se ha reducido 11 veces. Como resultado, empeoraron las condiciones de suministro de agua a la población.

Los procesos de degradación de los cuerpos de agua superficiales están aumentando debido al vertido de aguas residuales contaminadas en ellos por parte de empresas e instalaciones de vivienda y servicios comunales, petroquímica, petróleo, gas, carbón, carne, silvicultura, carpintería y celulosa y papel. como metalurgia ferrosa y no ferrosa, recolección de alcantarillado - agua de drenaje de tierras irrigadas contaminadas con químicos tóxicos y pesticidas.

El agotamiento de los recursos hídricos de los ríos continúa bajo la influencia de las actividades económicas. Las posibilidades de extracción irreversible de agua en las cuencas de los ríos Kuban, Don, Terek, Ural, Iset, Miass y varios otros ríos están prácticamente agotadas. El estado de los pequeños ríos es desfavorable, especialmente en las zonas de los grandes centros industriales. En las zonas rurales se producen daños importantes a los pequeños ríos debido a la violación del régimen especial de actividad económica en las zonas de protección del agua y las franjas protectoras costeras, lo que provoca la contaminación de los ríos, así como la pérdida de suelo como resultado de la erosión hídrica.

La contaminación de las aguas subterráneas utilizadas para el suministro de agua está aumentando. En la Federación de Rusia se han identificado alrededor de 1.200 fuentes de contaminación de las aguas subterráneas, de las cuales el 86% se encuentran en la parte europea. Se observó un deterioro de la calidad del agua en 76 ciudades y pueblos, en 175 tomas de agua. Muchas fuentes subterráneas, especialmente las que abastecen a las grandes ciudades de la Región Central, la Tierra Negra Central, el Cáucaso Norte y otras regiones, están gravemente agotadas, como lo demuestra la disminución del nivel del agua sanitaria, que en algunos lugares alcanza decenas de metros.

El consumo total de agua contaminada en las tomas de agua es del 5 al 6% de la cantidad total de agua subterránea utilizada para el suministro de agua potable y doméstica.

En Rusia se han descubierto unas 500 zonas donde las aguas subterráneas están contaminadas con sulfatos, cloruros, compuestos de nitrógeno, cobre, zinc, plomo, cadmio y mercurio, cuyos niveles son decenas de veces superiores a la concentración máxima permitida.

Debido al aumento de la contaminación de las fuentes de agua, las tecnologías de tratamiento de agua utilizadas tradicionalmente no son en la mayoría de los casos suficientemente eficaces. La eficiencia del tratamiento del agua se ve afectada negativamente por la escasez de reactivos y el bajo nivel de equipamiento de las estaciones de agua, dispositivos de automatización y control. La situación se ve agravada por el hecho de que el 40% de las superficies internas de las tuberías están corroídas y cubiertas de óxido, por lo que durante el transporte la calidad del agua se deteriora aún más.

3.2. La falta de oxígeno como factor de contaminación del agua.

Como sabes, el ciclo del agua consta de varias etapas: evaporación, formación de nubes, lluvia, escorrentía hacia arroyos y ríos y nuevamente evaporación. A lo largo de todo su recorrido, el agua misma es capaz de purificarse de los contaminantes que entran en ella: productos de la descomposición de sustancias orgánicas, gases y minerales disueltos y material sólido en suspensión.

En lugares donde hay grandes concentraciones de personas y animales, el agua limpia natural no suele ser suficiente, especialmente si se utiliza para recoger las aguas residuales y transportarlas fuera de las zonas pobladas. Si no entran muchas aguas residuales al suelo, los organismos del suelo las procesan, reutilizan los nutrientes y el agua limpia se filtra a los cursos de agua vecinos. Pero si las aguas residuales llegan directamente al agua, se pudren y se consume oxígeno para oxidarla. Se crea la llamada demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Cuanto mayor es esta necesidad, menos oxígeno queda en el agua para los microorganismos vivos, especialmente peces y algas. A veces, por falta de oxígeno, todos los seres vivos mueren. El agua queda biológicamente muerta: en ella sólo quedan bacterias anaeróbicas; prosperan sin oxígeno y producen sulfuro de hidrógeno durante su vida. El agua, ya sin vida, adquiere un olor pútrido y se vuelve completamente inadecuada para humanos y animales. Esto también puede ocurrir cuando hay un exceso de sustancias como nitratos y fosfatos en el agua; ingresan al agua desde fertilizantes agrícolas en los campos o desde aguas residuales contaminadas con detergentes. Estos nutrientes estimulan el crecimiento de algas, que comienzan a consumir mucho oxígeno y, cuando éste resulta insuficiente, mueren. En condiciones naturales, un lago existe durante unos 20 mil años antes de que se llene de sedimentos y desaparezca. años. El exceso de nutrientes acelera el proceso de envejecimiento o introfización y reduce la vida útil del lago, haciéndolo también poco atractivo. El oxígeno es menos soluble en agua tibia que en agua fría. Algunas plantas, especialmente las de energía, consumen enormes cantidades de agua para enfriarse. El agua calentada se devuelve a los ríos y altera aún más el equilibrio biológico del sistema hídrico. El bajo contenido de oxígeno dificulta el desarrollo de algunas especies vivas y da ventaja a otras. Pero estas nuevas especies amantes del calor también sufren mucho cuando se detiene el calentamiento del agua.

3.3. Factores que obstaculizan el desarrollo de los ecosistemas acuáticos

Los desechos orgánicos, los nutrientes y el calor se convierten en un obstáculo para el desarrollo normal de los sistemas ecológicos de agua dulce sólo cuando los sobrecargan. Pero en los últimos años los sistemas ecológicos han sido bombardeados con enormes cantidades de sustancias completamente extrañas, de las que no tienen protección. Los pesticidas utilizados en la agricultura, los metales y los productos químicos de las aguas residuales industriales han logrado entrar en la cadena alimentaria acuática, lo que puede tener consecuencias impredecibles. Las especies que se encuentran al comienzo de la cadena alimentaria pueden acumular estas sustancias en concentraciones peligrosas y volverse aún más vulnerables a otros efectos nocivos.

3.4. Aguas residuales

Los sistemas y estructuras de drenaje son uno de los tipos de equipos de ingeniería y mejoramiento de áreas pobladas, edificios residenciales, públicos e industriales que brindan las condiciones sanitarias e higiénicas necesarias para el trabajo, la vida y la recreación de la población. Los sistemas de disposición y tratamiento de aguas consisten en un conjunto de equipos, redes y estructuras diseñadas para recibir y evacuar a través de tuberías aguas residuales industriales y atmosféricas domésticas, así como para su depuración y neutralización antes de su descarga a un depósito o disposición final.

Los objetos de eliminación de agua son edificios para diversos fines, así como ciudades, pueblos, empresas industriales, complejos sanitarios, etc. de nueva construcción, existentes y reconstruidos.

Las aguas residuales son aguas utilizadas para necesidades domésticas, industriales o de otro tipo y contaminadas con diversas impurezas que han cambiado su composición química y propiedades físicas originales, así como el agua que fluye desde el territorio de áreas pobladas y empresas industriales como resultado de precipitaciones o riego de calles.

Según el origen, el tipo y la composición, las aguas residuales se dividen en tres categorías principales:

hogar (de sanitarios, duchas, cocinas, baños, lavanderías, comedores, hospitales; provienen de edificios residenciales y públicos, así como de locales domésticos y empresas industriales);

industrial (agua utilizada en procesos tecnológicos que ya no cumplen con los requisitos de calidad; esta categoría de agua incluye el agua bombeada a la superficie de la tierra durante la minería);

atmosférico (lluvia y deshielo; junto con el agua atmosférica, se elimina el agua de riego de calles, fuentes y desagües).

En la práctica también se utiliza el concepto de aguas residuales municipales, que es una mezcla de aguas residuales domésticas e industriales. Las aguas residuales domésticas, industriales y atmosféricas se vierten tanto de forma conjunta como por separado. Los más utilizados son los sistemas de drenaje separados y totalmente aleados. Con un sistema de aleación general, las tres categorías de aguas residuales se vierten a través de una red común de tuberías y canales fuera del área urbana a instalaciones de tratamiento. Los sistemas separados constan de varias redes de tuberías y canales: uno de ellos transporta aguas residuales industriales no contaminadas y de lluvia, y el otro o varias redes transportan aguas residuales industriales domésticas y contaminadas.

Las aguas residuales son una mezcla compleja y heterogénea que contiene impurezas de origen orgánico y mineral, que se encuentran en estado no disuelto, coloidal y disuelto. El grado de contaminación de las aguas residuales se evalúa por concentración, es decir Masa de impurezas por unidad de volumen mg/l o g/m cúbico. La composición de las aguas residuales se analiza periódicamente. Se realizan análisis sanitarios y químicos para determinar el valor de DQO (concentración total de sustancias orgánicas); DBO (concentración de compuestos orgánicos biológicamente oxidables); concentración de sólidos en suspensión; reacción activa del medio ambiente; intensidad del color; grado de mineralización; concentraciones de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio), etc. La composición de las aguas residuales de las empresas industriales es la más compleja. La formación de aguas residuales industriales está influenciada por el tipo de materias primas que se procesan, el proceso de producción, los reactivos utilizados, los productos y productos intermedios, la composición de la fuente de agua, las condiciones locales, etc. Desarrollar un esquema racional de eliminación de aguas residuales y evaluar Se estudia la posibilidad de reutilizar las aguas residuales, la composición y el modo de eliminación de las aguas residuales, no solo del drenaje general de una empresa industrial, sino también de las aguas residuales de talleres y aparatos individuales.

Además de determinar los principales indicadores sanitarios y químicos en las aguas residuales industriales, se determinan las concentraciones de componentes específicos, cuyo contenido está predeterminado por las regulaciones tecnológicas de producción y la gama de sustancias utilizadas. Dado que las aguas residuales industriales representan el mayor peligro para las masas de agua, las consideraremos con más detalle.

Las aguas residuales industriales se dividen en dos categorías principales: contaminadas y no contaminadas (condicionalmente limpias).

Las aguas residuales industriales contaminadas se dividen en tres grupos.

1. Contaminados principalmente con impurezas minerales (industrias metalúrgicas, de ingeniería mecánica, de minería de minerales y carbón; fábricas que producen ácidos, productos y materiales de construcción, fertilizantes minerales, etc.)

2. Contaminados principalmente con impurezas orgánicas (empresas de carne, pescado, lácteos, alimentos, pulpa y papel, industrias microbiológicas, químicas; fábricas para la producción de caucho, plásticos, etc.)

3. Contaminados con impurezas minerales y orgánicas (empresas de producción de petróleo, refinación de petróleo, industrias textiles, ligeras, farmacéuticas; fábricas de producción de azúcar, conservas, productos de síntesis orgánica, etc.).

Además de los 3 grupos anteriores de aguas residuales industriales contaminadas, hay un vertido de agua caliente al depósito, que es la causa de la llamada contaminación térmica.

Las aguas residuales industriales pueden variar en concentración de contaminantes, grado de agresividad, etc. La composición de las aguas residuales industriales varía mucho, lo que requiere una justificación cuidadosa para la elección de un método de tratamiento fiable y eficaz en cada caso concreto. La obtención de parámetros de diseño y normativa tecnológica para el tratamiento de aguas residuales y lodos requiere una investigación científica muy prolongada tanto en laboratorio como en condiciones semiindustriales.

La cantidad de aguas residuales industriales se determina en función de la productividad de la empresa de acuerdo con estándares integrados para el consumo de agua y la eliminación de aguas residuales para diversas industrias. La tasa de consumo de agua es la cantidad razonable de agua requerida para el proceso de producción, establecida sobre la base de cálculos con base científica o mejores prácticas. La tasa consolidada de consumo de agua incluye todo el consumo de agua de la empresa. Los estándares de consumo de aguas residuales industriales se utilizan al diseñar sistemas de drenaje de nueva construcción y en la reconstrucción de sistemas de drenaje existentes de empresas industriales. Los estándares integrados permiten evaluar la racionalidad del uso del agua en cualquier empresa operativa.

Como regla general, las comunicaciones de ingeniería de una empresa industrial incluyen varias redes de drenaje. Las aguas residuales calentadas no contaminadas fluyen a las plantas de enfriamiento (estanques de agua, torres de enfriamiento, estanques de enfriamiento) y luego regresan al sistema de reciclaje de agua.

Las aguas residuales contaminadas ingresan a las instalaciones de tratamiento y, después del tratamiento, parte de las aguas residuales tratadas se suministran al sistema de suministro de agua de reciclaje en aquellos talleres donde su composición cumple con los requisitos reglamentarios.

La eficiencia del uso del agua en las empresas industriales se evalúa mediante indicadores como la cantidad de agua reciclada utilizada, su tasa de utilización y el porcentaje de pérdidas. Para las empresas industriales, se elabora un balance hídrico, que incluye los costos de varios tipos de pérdidas, descargas y la adición de costos de compensación del agua al sistema.

El diseño de sistemas de drenaje de agua recién construidos y reconstruidos de asentamientos y empresas industriales debe realizarse sobre la base de esquemas debidamente aprobados para el desarrollo y ubicación de sectores económicos e industrias nacionales y esquemas para el desarrollo y ubicación de fuerzas productivas en regiones económicas. . Al elegir los sistemas y esquemas de drenaje se deben tener en cuenta las evaluaciones técnicas, económicas y sanitarias de las redes y estructuras existentes, y se debe prever la posibilidad de intensificar su trabajo.

Al elegir un sistema y esquema de drenaje para empresas industriales, es necesario tener en cuenta:

1) requisitos para la calidad del agua utilizada en diversos procesos tecnológicos;

2) la cantidad, composición y propiedades de las aguas residuales de los talleres de producción individuales y de la empresa en su conjunto, así como los regímenes de eliminación de agua;

3) la posibilidad de reducir la cantidad de aguas residuales industriales contaminadas mediante la racionalización de los procesos productivos;

4) la posibilidad de reutilizar aguas residuales industriales en un sistema de suministro de agua de reciclaje o para las necesidades tecnológicas de otra producción, donde está permitido utilizar agua de menor calidad;

5) la viabilidad de extraer y utilizar sustancias contenidas en las aguas residuales;

6) la posibilidad y viabilidad de la eliminación y el tratamiento conjuntos de aguas residuales de varias empresas industriales ubicadas estrechamente, así como la posibilidad de una solución integrada para el tratamiento de aguas residuales de empresas industriales y zonas pobladas;

7) la posibilidad de utilizar aguas residuales domésticas depuradas en el proceso tecnológico;

8) la posibilidad y viabilidad de utilizar aguas residuales domésticas e industriales para el riego de cultivos agrícolas e industriales;

9) la viabilidad del tratamiento local de aguas residuales de los talleres individuales de la empresa;

10) la capacidad de autopurificación del depósito, las condiciones para la descarga de aguas residuales en él y el grado requerido de depuración;

11) la viabilidad de utilizar un método de limpieza particular.

En el caso de diseños alternativos de sistemas de drenaje e instalaciones de tratamiento, se adopta la opción óptima en función de indicadores técnicos y económicos.

3.5. Consecuencias de la entrada de aguas residuales en cuerpos de agua

Como resultado de la descarga de aguas residuales, las propiedades físicas del agua cambian (la temperatura aumenta, la transparencia disminuye, aparecen colores, sabores y olores); aparecen sustancias flotantes en la superficie del depósito y se forman sedimentos en el fondo; la composición química del agua cambia (aumenta el contenido de sustancias orgánicas e inorgánicas, aparecen sustancias tóxicas, disminuye el contenido de oxígeno, cambia la reacción activa del medio ambiente, etc.); La composición bacteriana cualitativa y cuantitativa cambia y aparecen bacterias patógenas. Las masas de agua contaminadas se vuelven inadecuadas para el consumo y, a menudo, para el suministro técnico de agua; perder su importancia pesquera, etc.

Las condiciones generales para la liberación de aguas residuales de cualquier categoría a cuerpos de agua superficiales están determinadas por su importancia económica nacional y la naturaleza del uso del agua. Después de la liberación de aguas residuales, se permite cierto deterioro en la calidad del agua en los embalses, pero esto no debería afectar significativamente su vida útil y la posibilidad de un mayor uso del embalse como fuente de suministro de agua, para eventos culturales y deportivos o para fines de pesca.

El seguimiento del cumplimiento de las condiciones para el vertido de aguas residuales industriales a los cuerpos de agua lo realizan las estaciones sanitario-epidemiológicas y los departamentos de cuenca.

Los estándares de calidad del agua para cuerpos de agua para uso doméstico, potable y cultural y doméstico establecen la calidad del agua para embalses para dos tipos de uso del agua: el primer tipo incluye áreas de embalses utilizados como fuente de agua potable y doméstica centralizada o no centralizada. suministro, así como para el suministro de agua a empresas de la industria alimentaria; al segundo tipo: áreas de embalses utilizados para la natación, deportes y recreación de la población, así como aquellos ubicados dentro de los límites de las áreas pobladas.

La asignación de embalses a uno u otro tipo de uso del agua la realizan las autoridades de Inspección Sanitaria del Estado, teniendo en cuenta las perspectivas de uso de los embalses.

Los estándares de calidad del agua para los embalses indicados en las reglas se aplican a los sitios ubicados en embalses con flujo a 1 km por encima del punto de uso del agua más cercano aguas abajo, y en embalses sin flujo y embalses a 1 km a ambos lados del punto de uso del agua.

Se presta mucha atención a la prevención y eliminación de la contaminación de las zonas costeras de los mares. Los estándares de calidad del agua de mar que deben garantizarse al descargar aguas residuales se aplican al área de uso del agua dentro de los límites designados y a los sitios a una distancia de 300 m a los lados de estos límites. Cuando se utilizan zonas costeras de los mares como receptor de aguas residuales industriales, el contenido de sustancias nocivas en el mar no debe exceder las concentraciones máximas permitidas establecidas por los indicadores limitantes de peligro sanitario-toxicológico, sanitario general y organoléptico. Al mismo tiempo, los requisitos para la descarga de aguas residuales se diferencian en relación con la naturaleza del uso del agua. El mar no se considera una fuente de abastecimiento de agua, sino un factor terapéutico, de mejora de la salud, cultural y cotidiano.

Los contaminantes que ingresan a ríos, lagos, embalses y mares provocan cambios significativos en el régimen establecido y alteran el estado de equilibrio de los sistemas ecológicos acuáticos. Como resultado de los procesos de transformación de sustancias que contaminan los cuerpos de agua, que ocurren bajo la influencia de factores naturales, las fuentes de agua sufren una restauración total o parcial de sus propiedades originales. En este caso, se pueden formar productos de descomposición secundaria de contaminantes, que tienen un impacto negativo en la calidad del agua.

Debido a que las aguas residuales de las empresas industriales pueden contener contaminantes específicos, su descarga a la red de drenaje de la ciudad está limitada por una serie de requisitos. Las aguas residuales industriales vertidas a la red de drenaje no deben: alterar el funcionamiento de redes y estructuras; tener un efecto destructivo sobre el material de tuberías y elementos de instalaciones de tratamiento; contener más de 500 mg/l de sustancias suspendidas y flotantes; contienen sustancias que pueden obstruir las redes o depositarse en las paredes de las tuberías; contener impurezas inflamables y sustancias gaseosas disueltas capaces de formar mezclas explosivas; contener sustancias nocivas que interfieran con el tratamiento biológico de las aguas residuales o su vertido a un cuerpo de agua; tener una temperatura superior a 40 C. Las aguas residuales industriales que no cumplan con estos requisitos deben ser pretratadas y solo luego vertidas a la red de drenaje de la ciudad.

4. Medidas para combatir la contaminación del agua.

4.1. Limpieza natural de cuerpos de agua.

El agua contaminada se puede purificar. En condiciones favorables, esto ocurre naturalmente a través del ciclo natural del agua. Pero las cuencas contaminadas (ríos, lagos, etc.) requieren mucho más tiempo para recuperarse. Para que los sistemas naturales se recuperen, es necesario, en primer lugar, detener el mayor flujo de desechos a los ríos. Las emisiones industriales no sólo obstruyen sino que también envenenan las aguas residuales. Y la eficacia de costosos dispositivos para purificar este tipo de aguas aún no se ha estudiado lo suficiente. A pesar de todo, algunos hogares urbanos y empresas industriales todavía prefieren verter sus residuos en los ríos vecinos y son muy reacios a abandonarlo sólo cuando el agua se vuelve completamente inutilizable o incluso peligrosa.

En su interminable circulación, el agua captura y transporta muchas sustancias disueltas o suspendidas, o bien las limpia. Muchas de las impurezas del agua son naturales y llegan a través de la lluvia o del agua subterránea. Algunos de los contaminantes asociados a las actividades humanas siguen el mismo camino. El humo, las cenizas y los gases industriales se depositan en el suelo junto con la lluvia; Los compuestos químicos y las aguas residuales agregados al suelo con fertilizantes ingresan a los ríos con aguas subterráneas. Algunos residuos siguen caminos creados artificialmente, como zanjas de drenaje y tuberías de alcantarillado. Estas sustancias suelen ser más tóxicas, pero su liberación es más fácil de controlar que las que se transportan a través del ciclo natural del agua. El consumo mundial de agua para las necesidades económicas y domésticas es aproximadamente el 9% del caudal total de los ríos. Por tanto, no es el consumo directo de agua de los recursos hídricos lo que provoca la escasez de agua dulce en determinadas regiones del mundo, sino su agotamiento cualitativo.

El tratamiento de aguas residuales es el tratamiento de aguas residuales para destruir o eliminar sustancias nocivas de ellas. Eliminar las aguas residuales de la contaminación es un proceso complejo. Ella, como cualquier otra producción, cuenta con materias primas (aguas residuales) y productos terminados (agua depurada).

Los métodos de tratamiento de aguas residuales se pueden dividir en mecánico, químico, fisicoquímico y biológico; cuando se utilizan en conjunto, el método de tratamiento y neutralización de aguas residuales se denomina combinado. El uso de uno u otro método, en cada caso concreto, viene determinado por la naturaleza de la contaminación y el grado de nocividad de las impurezas.

4.2.1. método mecánico

La esencia del método mecánico es que las impurezas mecánicas se eliminan de las aguas residuales mediante sedimentación y filtración. Las partículas gruesas, dependiendo de su tamaño, son capturadas mediante rejillas, tamices, trampas de arena, fosas sépticas, trampas de estiércol de diversos diseños y la contaminación de la superficie, mediante trampas de aceite, trampas de gasolina y aceite, tanques de sedimentación, etc. El tratamiento mecánico permite separar hasta el 60-75% de las impurezas insolubles de las aguas residuales domésticas y de las aguas residuales industriales, hasta el 95%, muchas de las cuales, como impurezas valiosas, se utilizan en la producción.

4.2.2. método químico

El método químico consiste en añadir diversos reactivos químicos a las aguas residuales, que reaccionan con los contaminantes y los precipitan en forma de sedimentos insolubles. La limpieza química consigue una reducción de impurezas insolubles hasta un 95% y de impurezas solubles hasta un 25%

4.2.3. Método fisicoquímico

Con el método de tratamiento fisicoquímico, las impurezas inorgánicas finamente dispersas y disueltas se eliminan de las aguas residuales y las sustancias orgánicas y poco oxidadas se destruyen; entre los métodos fisicoquímicos se utilizan con mayor frecuencia la coagulación, la oxidación, la sorción, la extracción, etc. La electrólisis también se utiliza ampliamente. Implica descomponer la materia orgánica de las aguas residuales y extraer metales, ácidos y otras sustancias inorgánicas. La purificación electrolítica se lleva a cabo en instalaciones especiales: electrolizadores. El tratamiento de aguas residuales mediante electrólisis es eficaz en plantas de plomo y cobre, en pinturas y barnices y en algunas otras áreas de la industria.

Las aguas residuales contaminadas también se purifican mediante ultrasonidos, ozono, resinas de intercambio iónico y la purificación a alta presión mediante cloración.

4.2.4. método biológico

Entre los métodos de tratamiento de aguas residuales, el método biológico, basado en el uso de las leyes de la autopurificación bioquímica y fisiológica de los ríos y otras masas de agua, debe desempeñar un papel importante. Existen varios tipos de dispositivos de tratamiento biológico de aguas residuales: biofiltros, estanques biológicos y tanques de aireación.

En los biofiltros, las aguas residuales pasan a través de una capa de material grueso recubierto con una fina película bacteriana. Gracias a esta película, los procesos de oxidación biológica se producen de forma intensiva. Es esto lo que sirve como principio activo en los biofiltros. En los estanques biológicos, todos los organismos que habitan el estanque participan en el tratamiento de las aguas residuales. Los aerotanques son enormes tanques de hormigón armado. Aquí el principio de limpieza es el lodo activado de bacterias y animales microscópicos. Todos estos seres vivos se desarrollan rápidamente en tanques de aireación, lo que se ve facilitado por las sustancias orgánicas de las aguas residuales y el exceso de oxígeno que ingresa a la estructura a través del flujo de aire suministrado. Las bacterias se unen formando escamas y secretan enzimas que mineralizan los contaminantes orgánicos. El lodo con escamas se sedimenta rápidamente y se separa del agua purificada. Ciliados, flagelados, amebas, rotíferos y otros animales diminutos que devoran bacterias (que no se pegan en escamas) rejuvenecen la masa bacteriana de lodo.

Antes del tratamiento biológico, las aguas residuales se someten a un tratamiento mecánico, y luego, para eliminar las bacterias patógenas, se someten a un tratamiento químico, cloración con cloro líquido o lejía. Para la desinfección también se utilizan otras técnicas físicas y químicas (ultrasonidos, electrólisis, ozonización, etc.).

El método biológico da excelentes resultados en el tratamiento de aguas residuales municipales. También se utiliza para limpiar residuos de la refinación de petróleo, de las industrias de pulpa y papel y de la producción de fibras artificiales.

4.3. Producción sin drenaje

El ritmo de desarrollo de la industria actual es tan alto que el uso único de reservas de agua dulce para las necesidades de producción es un lujo inaceptable.

Por lo tanto, los científicos están ocupados desarrollando nuevas tecnologías sin drenaje, que resolverán casi por completo el problema de proteger las masas de agua de la contaminación. Sin embargo, el desarrollo y la implementación de tecnologías libres de residuos requerirán algún tiempo; la transición real de todos los procesos de producción a tecnologías libres de residuos aún está lejos. Para acelerar completamente la creación e implementación de los principios y elementos de la tecnología libre de residuos del futuro en la práctica económica nacional, es necesario resolver el problema del ciclo cerrado del suministro de agua a las empresas industriales. En las primeras etapas, es necesario introducir tecnología de suministro de agua con un consumo y descarga mínimos de agua dulce, así como construir instalaciones de tratamiento a un ritmo acelerado.

Al construir nuevas empresas, a veces se gasta una cuarta parte o más de la inversión de capital en tanques de sedimentación, aireadores y filtros. Por supuesto, es necesario construirlos, pero una solución radical es cambiar radicalmente el sistema de uso del agua. Debemos dejar de ver a los ríos y embalses como recolectores de basura y transferir la industria a la tecnología de circuito cerrado.

Con tecnología cerrada, la empresa devuelve a la circulación el agua usada y purificada y solo repone las pérdidas de fuentes externas.

En muchas industrias, hasta hace poco, las aguas residuales no se diferenciaban, se combinaban en un flujo común y no se construían instalaciones de tratamiento locales para la eliminación de residuos. Actualmente, varias industrias ya han desarrollado e implementado parcialmente esquemas cerrados de circulación de agua con tratamiento local, lo que reducirá significativamente los estándares específicos de consumo de agua.

4.4. Monitoreo de cuerpos de agua

El 14 de marzo de 1997, el Gobierno de la Federación de Rusia aprobó el "Reglamento sobre la introducción del control estatal de las masas de agua".

El Servicio Federal de Hidrometeorología y Vigilancia del Medio Ambiente controla la contaminación de las aguas superficiales terrestres. El Servicio Sanitario y Epidemiológico de la Federación de Rusia es responsable de la protección sanitaria de las masas de agua. Existe una red de laboratorios sanitarios en las empresas para estudiar la composición de las aguas residuales y la calidad del agua en los embalses.

Cabe señalar que los métodos tradicionales de observación y control tienen un inconveniente fundamental: no son operativos y, además, caracterizan la composición de la contaminación en objetos ambientales naturales solo en el momento del muestreo. Sólo se puede adivinar qué le sucede a una masa de agua en los períodos entre muestreos. Además, las pruebas de laboratorio requieren mucho tiempo (incluido el necesario para entregar la muestra desde el punto de observación). Estos métodos son especialmente ineficaces en situaciones extremas, en casos de accidentes.

Sin duda, el control de la calidad del agua realizado mediante dispositivos automáticos es más eficaz. Los sensores eléctricos miden continuamente las concentraciones de contaminantes para facilitar una rápida toma de decisiones en caso de impactos adversos en el suministro de agua.

Conclusión

El uso racional de los recursos hídricos es actualmente un problema extremadamente acuciante. Se trata, en primer lugar, de la protección de los espacios acuáticos de la contaminación, y dado que los residuos industriales ocupan el primer lugar en cuanto a volumen y daños que causan, es necesario, en primer lugar, solucionar el problema de su vertido a los ríos. En particular, es necesario limitar los vertidos a masas de agua, así como mejorar las tecnologías de producción, tratamiento y eliminación. Otro aspecto importante es la recaudación de tarifas por la descarga de aguas residuales y contaminantes y la transferencia de los fondos recaudados al desarrollo de nuevas tecnologías e instalaciones de tratamiento no basadas en residuos. Es necesario reducir el monto del pago por contaminación ambiental a las empresas con emisiones y vertidos mínimos, lo que en el futuro servirá como prioridad para mantener un vertido mínimo o reducirlo. Aparentemente, las formas de resolver el problema de la contaminación del agua en Rusia residen principalmente en el desarrollo de un marco legislativo desarrollado que permita realmente proteger el medio ambiente de los impactos antropogénicos nocivos, así como encontrar formas de implementar estas leyes en la práctica (que , en las condiciones de la realidad rusa , probablemente encontrará dificultades importantes).

Bibliografía

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4. Nikitin D.P., Novikov Yu.V. "Medio ambiente y hombre". – M.: 1986.

5. Radzevich N.N., Pashkang K.V. "Protección y transformación de la naturaleza". – M.:

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6. Alferova A.A., Nechaev A.P. "Sistemas cerrados de gestión del agua de empresas, complejos y distritos industriales". – M.: Stroyizdat, 1987.

7. “Métodos para proteger las aguas continentales de la contaminación y el agotamiento” / Ed. I.K. Gavich. – M.: Agropromizdat, 1985.

8. “Protección del medio ambiente natural” / Ed. G.V. Duganov. – K.: Escuela Vyshcha, 1990.

9. Zhukov A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D “Métodos para el tratamiento de aguas residuales industriales” M.: Stroyizdat, 1999.

Las propiedades químicas del agua natural están determinadas por la cantidad y composición de impurezas extrañas que contiene. A medida que se desarrolla la industria moderna, el problema de la contaminación mundial del agua dulce se vuelve cada vez más apremiante.

Según los científicos, los recursos hídricos aptos para el uso en actividades domésticas pronto serán catastróficamente escasos, ya que las fuentes de contaminación del agua, incluso con instalaciones de tratamiento, afectan negativamente a las aguas superficiales y subterráneas.

La contaminación del agua potable es el proceso de cambio de los parámetros físicos y químicos y las propiedades organolépticas del agua, lo que prevé algunas restricciones en la explotación futura del recurso. Particularmente relevante es la contaminación del agua dulce, cuya calidad está directamente relacionada con la salud humana y la esperanza de vida.

La calidad del agua se determina teniendo en cuenta el grado de importancia de los recursos: ríos, lagos, estanques, embalses. Cuando se identifican posibles desviaciones de la norma, se determinan las razones que llevaron a la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. A partir del análisis obtenido se toman medidas inmediatas para eliminar los contaminantes.

¿Qué causa la contaminación del agua?

Hay muchos factores que pueden provocar la contaminación del agua. Esto no siempre es culpa de las personas o del desarrollo industrial. Los desastres y cataclismos provocados por el hombre tienen un gran impacto, que puede provocar la alteración de las condiciones ambientales favorables.

Las empresas industriales pueden causar daños importantes al medio ambiente al contaminar el agua con residuos químicos. La contaminación biológica de origen doméstico y económico plantea un peligro particular. Esto incluye aguas residuales de edificios residenciales, servicios públicos e instituciones educativas y sociales.

El recurso hídrico puede contaminarse durante períodos de fuertes lluvias y deshielo, cuando las precipitaciones provienen de tierras agrícolas, granjas y pastos. Los niveles elevados de pesticidas, fósforo y nitrógeno pueden provocar un desastre medioambiental, ya que estas aguas residuales no pueden tratarse.

Otra fuente de contaminación es el aire: el polvo, el gas y el humo se depositan en la superficie del agua. Los productos derivados del petróleo son más peligrosos para los cuerpos de agua naturales. Las aguas residuales contaminadas aparecen en zonas de producción de petróleo o como resultado de desastres provocados por el hombre.

¿A qué tipo de contaminación son susceptibles las fuentes subterráneas?

Las fuentes de contaminación de las aguas subterráneas se pueden dividir en varias categorías: biológicas, químicas, térmicas y por radiación.

origen biológico

La contaminación biológica de las aguas subterráneas es posible debido a la entrada de organismos patógenos, virus y bacterias. Las principales fuentes de contaminación del agua son los pozos de alcantarillado y drenaje, pozos de inspección, fosas sépticas y zonas de filtración, donde se tratan las aguas residuales como resultado de las actividades domésticas.

La contaminación de las aguas subterráneas se produce en tierras agrícolas y granjas, donde la gente utiliza activamente fertilizantes y productos químicos fuertes.
No menos peligrosas son las grietas verticales en las rocas, a través de las cuales los contaminantes químicos penetran en las capas de agua a presión. Además, pueden filtrarse al sistema autónomo de suministro de agua si la columna de entrada de agua está deformada o no está suficientemente aislada.

Origen termal

Ocurre como resultado de un aumento significativo en la temperatura del agua subterránea. Esto ocurre a menudo debido a la mezcla de fuentes subterráneas y superficiales, y a la descarga de aguas residuales del proceso en pozos de tratamiento.

Origen de la radiación

El agua subterránea puede contaminarse como resultado de las pruebas de bombas: neutrones, atómicas, de hidrógeno, así como durante la producción de reactores de combustible nuclear y armas.

Las fuentes de contaminación son las centrales nucleares, las instalaciones de almacenamiento de componentes radiactivos, las minas y las minas para la extracción de rocas con un nivel natural de radiactividad.

Las fuentes de contaminación del agua potable pueden causar daños importantes al medio ambiente y la salud humana. Por lo tanto, debemos conservar el agua que bebemos para asegurar una existencia larga y feliz.

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Introducción

1. Concepto de medio acuático

2.1 Contaminación inorgánica

2.2 Contaminación orgánica

3. Métodos para proteger los recursos hídricos.

Conclusión

Bibliografía

Introducción

El siglo XX se caracteriza por un crecimiento intensivo de la población mundial y el desarrollo de la urbanización. Aparecieron ciudades gigantes con una población de más de 10 millones de personas.

El desarrollo de la industria, el transporte, la energía y la industrialización de la agricultura han llevado a que el impacto antropogénico sobre el medio ambiente se haya vuelto global.

El aumento de la eficiencia de las medidas de protección ambiental se asocia principalmente con la introducción generalizada de procesos tecnológicos que ahorran recursos, con pocos desechos y sin desechos, y con una reducción de la contaminación del aire y el agua.

La protección del medio ambiente es un problema muy multifacético, cuya solución son abordadas, en particular, por ingenieros y trabajadores técnicos de casi todas las especialidades que están asociados con actividades económicas en zonas pobladas y empresas industriales, que pueden ser una fuente de contaminación principalmente en el ambiente de aire y agua.

Este tema es muy relevante en la actualidad, ya que el problema de la contaminación del agua es muy grave en todo el mundo.

El propósito de la obra es considerar el agua como fuente de vida. Objetivos de trabajo a considerar:

1. Concepto de medio acuático

2. Contaminación química de las aguas naturales.

3. Contaminación orgánica

4. Contaminación inorgánica del medio acuático

5. Métodos para proteger los recursos hídricos.

1. Concepto de medio acuático

El medio acuático incluye aguas superficiales y subterráneas.

El agua superficial se concentra principalmente en el océano y contiene 1.000 millones 375 millones de kilómetros cúbicos, aproximadamente el 98% de toda el agua de la Tierra. La superficie del océano (área de agua) es de 361 millones de kilómetros cuadrados. Es aproximadamente 2,4 veces más grande que la superficie terrestre del territorio y ocupa 149 millones de kilómetros cuadrados. El agua del océano es salada y la mayor parte (más de mil millones de kilómetros cúbicos) mantiene una salinidad constante de alrededor del 3,5% y una temperatura de aproximadamente 3,7 o C. Las diferencias notables en salinidad y temperatura se observan casi exclusivamente en la superficie. capa de agua, así como en los mares marginales y especialmente en el Mediterráneo. El contenido de oxígeno disuelto en el agua disminuye significativamente a una profundidad de 50 a 60 metros. Kormilitsyn V.I. Fundamentos de la ecología. - M. Interstyle, 2001. -74 p.

El agua subterránea puede ser salada, salobre (menos salinidad) y dulce; Las aguas geotérmicas existentes tienen una temperatura elevada (más de 30 °C). Para las actividades productivas de la humanidad y sus necesidades domésticas se necesita agua dulce, cuya cantidad representa sólo el 2,7% del volumen total de agua de la Tierra, y una proporción muy pequeña (sólo el 0,36%) está disponible en lugares que son fácilmente accesibles para la extracción.

La mayor parte del agua dulce está contenida en la nieve y en los icebergs de agua dulce que se encuentran principalmente en áreas del Círculo Antártico. El caudal anual mundial de agua dulce de los ríos es de 37,3 mil kilómetros cúbicos. Además, se puede utilizar una parte del agua subterránea equivalente a 13 mil kilómetros cúbicos. Fedtsov V.G., Druzhlev L. Ecología y economía de la gestión ambiental. - M.: RDL, 2003. -194 pág.

Desafortunadamente, la mayor parte del caudal de los ríos en Rusia, que asciende a unos 5.000 kilómetros cúbicos, se produce en los territorios del norte, infértiles y escasamente poblados.

A falta de agua dulce, se utiliza agua salada superficial o subterránea, desalinándola o hiperfiltrándola: haciéndola pasar bajo una gran diferencia de presión a través de membranas poliméricas con agujeros microscópicos que atrapan las moléculas de sal. Ambos procesos consumen mucha energía, por lo que una propuesta interesante es utilizar icebergs de agua dulce (o partes de ellos) como fuente de agua dulce, que para ello son remolcados por el agua hasta costas que no tienen agua dulce, donde están organizados para derretirse.

Según cálculos preliminares de los desarrolladores de esta propuesta, la obtención de agua dulce consumirá aproximadamente la mitad de energía que la desalinización y la hiperfiltración. Una circunstancia importante inherente al medio acuático es que a través de él se transmiten principalmente enfermedades infecciosas (aproximadamente el 80% de todas las enfermedades). Sin embargo, algunos de ellos, como la tos ferina, la varicela y la tuberculosis, también se transmiten por el aire.

Para combatir la propagación de enfermedades a través del agua, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha declarado esta década la Década del Agua Potable.

Los recursos de agua dulce existen gracias al ciclo eterno del agua. Como resultado de la evaporación se forma un volumen gigantesco de agua, que alcanza los 525 mil km por año. (Debido a problemas tipográficos, los volúmenes de agua se indican sin metros cúbicos: el 86% de esta cantidad proviene de las aguas saladas del Océano Mundial y de los mares interiores: Caspio, Aral, etc.; el resto se evapora en tierra, la mitad debido Debido a la transpiración de la humedad por parte de las plantas, cada año se evapora una capa de agua de aproximadamente 1250 mm de espesor, una parte cae nuevamente al océano con las precipitaciones y otra parte es transportada por el viento a la tierra y aquí alimenta ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas. El destilador natural se alimenta de la energía del Sol y aprovecha aproximadamente el 20% de esta energía.

Sólo el 2% de la hidrosfera es agua dulce, pero se renueva constantemente. El ritmo de renovación determina los recursos disponibles para la humanidad. La mayor parte del agua dulce (85%) se concentra en el hielo de las zonas polares y en los glaciares. La tasa de intercambio de agua aquí es menor que en el océano y asciende a 8000 años. Las aguas superficiales de la tierra se renuevan aproximadamente 500 veces más rápido que las del océano. Las aguas de los ríos se renuevan aún más rápido, en unos 10-12 días. El agua dulce de los ríos es de gran importancia práctica para la humanidad. Kormilitsyn V.I. Fundamentos de la ecología. - M. Interstyle, 2001. -226 p.

Los ríos siempre han sido una fuente de agua dulce. Pero en la era moderna comenzaron a transportar residuos. Los residuos de la cuenca fluyen a lo largo de los lechos de los ríos hacia los mares y océanos. La mayor parte del agua de los ríos utilizada se devuelve a los ríos y embalses en forma de aguas residuales. Hasta ahora, el crecimiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales ha ido a la zaga del crecimiento del consumo de agua. Y a primera vista, ésta es la raíz del mal. En realidad, todo es mucho más serio. Incluso con el tratamiento más avanzado, incluido el biológico, todas las sustancias inorgánicas disueltas y hasta un 10% de los contaminantes orgánicos permanecen en las aguas residuales tratadas. Esta agua puede volver a ser apta para el consumo sólo después de una repetida dilución con agua natural pura. Y aquí la relación entre la cantidad absoluta de aguas residuales, incluso purificadas, y el caudal de los ríos es importante para los humanos.

El balance hídrico mundial mostró que se gastan 2.200 km de agua al año en todo tipo de usos. La dilución de efluentes consume casi el 20% de los recursos de agua dulce del mundo. Los cálculos para el año 2000, suponiendo que los estándares de consumo de agua disminuirán y que el tratamiento cubrirá todas las aguas residuales, mostraron que todavía se necesitarán entre 30 y 35 mil kilómetros de agua dulce anualmente para diluir las aguas residuales. Esto significa que los recursos totales de caudal de los ríos del mundo estarán a punto de agotarse, y en muchas zonas del mundo ya están agotados. Después de todo, 1 km de aguas residuales tratadas "estropea" 10 km de agua de río, y las aguas residuales no tratadas se estropean entre 3 y 5 veces más. La cantidad de agua dulce no disminuye, pero su calidad cae drásticamente y se vuelve inadecuada para el consumo. Titanberg T. Economía de la gestión ambiental y la protección del medio ambiente. - M.: OLMA-PRESS, 2001. -239 p.

La humanidad tendrá que cambiar su estrategia de uso del agua. La necesidad nos obliga a aislar el ciclo antropogénico del agua del natural. En la práctica, esto significa una transición a un suministro de agua cerrado, a una tecnología con bajo nivel de agua o residuos, y luego a una tecnología "seca" o sin residuos, acompañada de una fuerte reducción en el volumen de consumo de agua y aguas residuales tratadas.

Las reservas de agua dulce son potencialmente grandes. Sin embargo, en cualquier zona del mundo pueden agotarse debido al uso insostenible del agua o a la contaminación. El número de estos lugares está creciendo y abarca áreas geográficas enteras. Las necesidades de agua están insatisfechas para el 20% de la población urbana y el 75% de la rural del mundo. El volumen de agua consumida depende de la región y del nivel de vida y oscila entre 3 y 700 litros diarios por persona. El consumo de agua industrial también depende del desarrollo económico de la zona. Por ejemplo, en Canadá, la industria consume el 84% de todas las extracciones de agua y en la India, el 1%. Las industrias que consumen más agua son las del acero, las químicas, las petroquímicas, la pulpa y el papel y las de procesamiento de alimentos. Consumen casi el 70% de toda el agua gastada en la industria. En promedio, la industria utiliza aproximadamente el 20% de toda el agua consumida en todo el mundo. El principal consumidor de agua dulce es la agricultura: entre el 70 y el 80% de toda el agua dulce se utiliza para sus necesidades. La agricultura de regadío ocupa sólo entre el 15% y el 17% de la tierra agrícola, pero produce la mitad de toda la producción. Casi el 70% de los cultivos de algodón del mundo dependen del riego.

2. Contaminación química de las aguas naturales.

2.1 Contaminación inorgánica

Los cuerpos de agua dulce están contaminados principalmente como resultado del vertido de aguas residuales en ellos de empresas industriales y zonas pobladas. Como resultado de la descarga de aguas residuales, las propiedades físicas del agua cambian (la temperatura aumenta, la transparencia disminuye, aparecen colores, sabores y olores); aparecen sustancias flotantes en la superficie del depósito y se forman sedimentos en el fondo; la composición química del agua cambia (aumenta el contenido de sustancias orgánicas e inorgánicas, aparecen sustancias tóxicas, disminuye el contenido de oxígeno, cambia la reacción activa del medio ambiente, etc.); La composición bacteriana cualitativa y cuantitativa cambia y aparecen bacterias patógenas.

Las masas de agua contaminadas se vuelven inadecuadas para el consumo y, a menudo, para el suministro técnico de agua; perder su importancia pesquera, etc. Las condiciones generales para la liberación de aguas residuales de cualquier categoría en cuerpos de agua superficiales están determinadas por su importancia económica nacional y la naturaleza del uso del agua.

Después de la liberación de aguas residuales, se permite cierto deterioro en la calidad del agua en los embalses, pero esto no debería afectar significativamente su vida útil y la posibilidad de un mayor uso del embalse como fuente de suministro de agua, para eventos culturales y deportivos o para fines de pesca. Gestión de la naturaleza. - M.: Dashkov y K., 2003. -342 p.

El seguimiento del cumplimiento de las condiciones para el vertido de aguas residuales industriales a los cuerpos de agua lo realizan las estaciones sanitario-epidemiológicas y los departamentos de cuenca.

Los estándares de calidad del agua para cuerpos de agua para uso doméstico y potable, cultural y doméstico, establecen la calidad del agua para embalses para dos tipos de uso del agua: el primer tipo incluye áreas de embalses utilizados como fuente para el suministro centralizado o no centralizado de agua potable y doméstica. , así como para el suministro de agua a empresas de la industria alimentaria; al segundo tipo: áreas de embalses utilizados para la natación, deportes y recreación de la población, así como aquellos ubicados dentro de los límites de las áreas pobladas.

La asignación de embalses a uno u otro tipo de uso del agua la realizan las autoridades de Inspección Sanitaria del Estado, teniendo en cuenta las perspectivas de uso de los embalses.

Los estándares de calidad del agua para los embalses indicados en las reglas se aplican a los sitios ubicados en embalses con flujo a 1 km por encima del punto de uso del agua más cercano aguas abajo, y en embalses sin flujo y embalses a 1 km a ambos lados del punto de uso del agua.

Se presta mucha atención a la prevención y eliminación de la contaminación de las zonas costeras de los mares.

Los estándares de calidad del agua de mar que deben garantizarse al descargar aguas residuales se aplican al área de uso del agua dentro de los límites designados y a los sitios a una distancia de 300 m a los lados de estos límites. Cuando se utilizan zonas costeras de los mares como receptor de aguas residuales industriales, el contenido de sustancias nocivas en el mar no debe exceder las concentraciones máximas permitidas establecidas por los indicadores limitantes de peligro sanitario-toxicológico, sanitario general y organoléptico. Al mismo tiempo, los requisitos para la descarga de aguas residuales se diferencian en relación con la naturaleza del uso del agua. El mar no se considera una fuente de abastecimiento de agua, sino un factor terapéutico, de mejora de la salud, cultural y cotidiano.

Los contaminantes que ingresan a ríos, lagos, embalses y mares provocan cambios significativos en el régimen establecido y alteran el estado de equilibrio de los sistemas ecológicos acuáticos.

Como resultado de los procesos de transformación de sustancias que contaminan los cuerpos de agua, que ocurren bajo la influencia de factores naturales, las fuentes de agua sufren una restauración total o parcial de sus propiedades originales. En este caso, se pueden formar productos de descomposición secundaria de contaminantes, que tienen un impacto negativo en la calidad del agua.

La autopurificación del agua en embalses es un conjunto de procesos hidrodinámicos, fisicoquímicos, microbiológicos e hidrobiológicos interconectados que conducen a la restauración del estado original de una masa de agua.

Debido a que las aguas residuales de las empresas industriales pueden contener contaminantes específicos, su descarga a la red de drenaje de la ciudad está limitada por una serie de requisitos. Las aguas residuales industriales vertidas a la red de drenaje no deben: alterar el funcionamiento de redes y estructuras; tener un efecto destructivo sobre el material de tuberías y elementos de instalaciones de tratamiento; contener más de 500 mg/l de sustancias suspendidas y flotantes; contienen sustancias que pueden obstruir las redes o depositarse en las paredes de las tuberías; contener impurezas inflamables y sustancias gaseosas disueltas capaces de formar mezclas explosivas; contener sustancias nocivas que interfieran con el tratamiento biológico de las aguas residuales o su vertido a un cuerpo de agua; Tener una temperatura superior a 40 C.

Las aguas residuales industriales que no cumplan con estos requisitos deben ser pretratadas y solo luego vertidas a la red de drenaje de la ciudad.

El ciclo del agua, este largo recorrido de su movimiento, consta de varias etapas: evaporación, formación de nubes, precipitaciones, escorrentía hacia arroyos y ríos y nueva evaporación. A lo largo de todo su recorrido, el agua misma es capaz de depurarse de los contaminantes que entran en ella. productos de descomposición de sustancias orgánicas, gases disueltos y minerales, sólidos en suspensión. En lugares donde hay grandes concentraciones de personas y animales, el agua limpia natural no suele ser suficiente, especialmente si se utiliza para recoger las aguas residuales y transportarlas fuera de las zonas pobladas.

Si no entran muchas aguas residuales al suelo, los organismos del suelo las procesan, reutilizan los nutrientes y el agua limpia se filtra a los cursos de agua vecinos. Pero si las aguas residuales llegan directamente al agua, se pudren y se consume oxígeno para oxidarla. Se crea la llamada demanda bioquímica de oxígeno. Cuanto mayor es esta necesidad, menos oxígeno queda en el agua para los microorganismos vivos, especialmente peces y algas. A veces, por falta de oxígeno, todos los seres vivos mueren.

El agua queda biológicamente muerta: en ella sólo quedan bacterias anaeróbicas; Prosperan sin oxígeno y, en el transcurso de su vida, emiten sulfuro de hidrógeno, un gas venenoso con un olor específico a huevos podridos. El agua, ya sin vida, adquiere un olor pútrido y se vuelve completamente inadecuada para humanos y animales.

Esto también puede ocurrir cuando hay un exceso de sustancias como nitratos y fosfatos en el agua; ingresan al agua desde fertilizantes agrícolas en los campos o desde aguas residuales contaminadas con detergentes.

Estos nutrientes estimulan el crecimiento de las algas, las algas comienzan a consumir mucho oxígeno y, cuando este es insuficiente, mueren. En condiciones naturales, un lago existe durante unos 20 mil años antes de que se llene de sedimentos y desaparezca. años.

El exceso de nutrientes acelera el proceso de envejecimiento o introfización y reduce la vida útil del lago, haciéndolo también poco atractivo. El oxígeno es menos soluble en agua tibia que en agua fría.

Algunas plantas, especialmente las de energía, consumen enormes cantidades de agua para enfriarse. El agua calentada se devuelve a los ríos y altera aún más el equilibrio biológico del sistema hídrico. El bajo contenido de oxígeno dificulta el desarrollo de algunas especies vivas y da ventaja a otras.

Pero estas nuevas especies amantes del calor también sufren mucho cuando se detiene el calentamiento del agua. Los desechos orgánicos, los nutrientes y el calor se convierten en un obstáculo para el desarrollo normal de los sistemas ecológicos de agua dulce sólo cuando los sobrecargan.

Pero en los últimos años los sistemas ecológicos han sido bombardeados con enormes cantidades de sustancias completamente extrañas, de las que no tienen protección. Los pesticidas utilizados en la agricultura, los metales y los productos químicos de las aguas residuales industriales han logrado entrar en la cadena alimentaria acuática, lo que puede tener consecuencias impredecibles. Las especies que se encuentran al comienzo de la cadena alimentaria pueden acumular estas sustancias en concentraciones peligrosas y volverse aún más vulnerables a otros efectos nocivos. El agua contaminada se puede purificar.

En condiciones favorables, esto ocurre naturalmente a través del ciclo natural del agua. Pero las cuencas fluviales, lagos, etc. contaminados. - La recuperación lleva mucho más tiempo. Para que los sistemas naturales se recuperen, es necesario, en primer lugar, detener el mayor flujo de desechos a los ríos.

Las emisiones industriales no sólo obstruyen sino que también envenenan las aguas residuales. Y la eficacia de costosos dispositivos para purificar este tipo de aguas aún no se ha estudiado lo suficiente.

A pesar de todo, algunos hogares urbanos y empresas industriales todavía prefieren verter sus residuos en los ríos vecinos y son muy reacios a abandonarlo sólo cuando el agua se vuelve completamente inutilizable o incluso peligrosa. Titanberg T. Economía de la gestión ambiental y la protección del medio ambiente. - M.: OLMA-PRESS, 2001. -326 p.

En su interminable circulación, el agua captura y transporta muchas sustancias disueltas o suspendidas, o bien las limpia. Muchas de las impurezas del agua son naturales y llegan a través de la lluvia o del agua subterránea. Algunos de los contaminantes asociados a las actividades humanas siguen el mismo camino. El humo, las cenizas y los gases industriales se depositan en el suelo junto con la lluvia; Los compuestos químicos y las aguas residuales agregados al suelo con fertilizantes ingresan a los ríos con aguas subterráneas. Algunos residuos siguen caminos creados artificialmente: zanjas de drenaje y tuberías de alcantarillado. Estas sustancias suelen ser más tóxicas, pero su liberación es más fácil de controlar que las que se transportan a través del ciclo natural del agua.

Cada cuerpo de agua o fuente de agua está conectado con el entorno externo que lo rodea. Está influenciado por las condiciones para la formación de corrientes de agua superficiales o subterráneas, diversos fenómenos naturales, industria, construcción industrial y municipal, transporte, actividades humanas económicas y domésticas. La consecuencia de estas influencias es la introducción en el medio acuático de sustancias nuevas e inusuales, contaminantes que empeoran la calidad del agua. Los contaminantes que entran en el medio acuático se clasifican de forma diferente, según enfoques, criterios y objetivos. De este modo se suelen aislar los contaminantes químicos, físicos y biológicos.

La contaminación química es un cambio en las propiedades químicas naturales del agua debido a un aumento en el contenido de impurezas nocivas en ella, tanto inorgánicas (sales minerales, ácidos, álcalis, partículas de arcilla) como orgánicas (petróleo y productos derivados del petróleo, residuos orgánicos, tensioactivos). , pesticidas).

Los principales contaminantes inorgánicos (minerales) del agua dulce y marina son una variedad de compuestos químicos que son tóxicos para los habitantes del medio acuático. Estos son compuestos de arsénico, plomo, cadmio, mercurio, cromo, cobre y flúor. La mayoría de ellos terminan en el agua como resultado de la actividad humana. Los metales pesados ​​son absorbidos por el fitoplancton y luego transferidos a lo largo de la cadena alimentaria a organismos superiores.

Además de las sustancias enumeradas en la tabla, los contaminantes peligrosos del medio acuático incluyen ácidos y bases inorgánicos, que provocan un amplio rango de pH en las aguas residuales industriales (1,0 - 11,0) y son capaces de cambiar el pH del medio acuático a valores ​​de 5,0 o superior a 8,0, mientras que los peces en agua dulce y de mar solo pueden existir en el rango de pH de 5,0 a 8,5.

Entre las principales fuentes de contaminación de la hidrosfera con minerales y nutrientes cabe mencionar las empresas de la industria alimentaria y la agricultura.

Los desechos que contienen mercurio, plomo y cobre se localizan en determinadas zonas cercanas a la costa, pero algunos de ellos se transportan mucho más allá de las aguas territoriales. La contaminación por mercurio reduce significativamente la producción primaria de los ecosistemas marinos, inhibiendo el desarrollo del fitoplancton. Los desechos que contienen mercurio suelen acumularse en los sedimentos del fondo de las bahías o estuarios de los ríos. Su mayor migración va acompañada de la acumulación de metilmercurio y su inclusión en las cadenas tróficas de organismos acuáticos Lukyanchikov N.N., Portavny I.M. Economía y organización de la gestión ambiental. - M.: ENITI-DANA, 2002. -135 p..

2.2 Contaminación orgánica

Entre las sustancias solubles introducidas en el océano desde la tierra, no solo los elementos minerales y biogénicos, sino también los residuos orgánicos son de gran importancia para los habitantes del medio acuático. La eliminación de materia orgánica en el océano se estima en 300 - 380 millones de toneladas/año. Las aguas residuales que contienen suspensiones de origen orgánico o materia orgánica disuelta tienen un efecto perjudicial sobre el estado de las masas de agua. A medida que se asientan, las suspensiones inundan el fondo y retrasan el desarrollo o detienen por completo la actividad vital de estos microorganismos implicados en el proceso de autodepuración del agua.

Cuando estos sedimentos se pudren, se pueden formar compuestos nocivos y sustancias tóxicas, como el sulfuro de hidrógeno, que provocan la contaminación de toda el agua del río. La presencia de suspensiones también dificulta la penetración de la luz en las profundidades del agua y ralentiza los procesos de fotosíntesis. Kaznacheev V.P., Prokhorov B.B., Visharenko V.S. Ecología humana y ecología urbana: un enfoque integrado // Ecología humana en las grandes ciudades 1988. - No. 2. - p. 25-28

Uno de los principales requisitos sanitarios para la calidad del agua es el contenido de la cantidad necesaria de oxígeno en ella. Todos los contaminantes que, de una forma u otra, contribuyen a una disminución del contenido de oxígeno en el agua, tienen un efecto nocivo.

Los tensioactivos (grasas, aceites, lubricantes) forman una película en la superficie del agua que impide el intercambio de gases entre el agua y la atmósfera, lo que reduce el grado de saturación de oxígeno del agua.

Un volumen importante de sustancias orgánicas, la mayoría de las cuales no son características de las aguas naturales, se vierte a los ríos junto con las aguas residuales industriales y domésticas. En todos los países industrializados se observa una creciente contaminación de las masas de agua y los desagües.

Debido al rápido ritmo de urbanización y a la algo lenta construcción de las instalaciones de tratamiento o a su funcionamiento insatisfactorio, las cuencas hidrográficas y el suelo están contaminados por los residuos domésticos. La contaminación es especialmente notable en cuerpos de agua de flujo lento o sin flujo (embalses, lagos).

Al descomponerse en el medio acuático, los residuos orgánicos pueden convertirse en un caldo de cultivo para organismos patógenos.

El agua contaminada con desechos orgánicos se vuelve prácticamente inadecuada para beber y para otras necesidades. Los residuos domésticos son peligrosos no sólo porque son fuente de determinadas enfermedades humanas (fiebre tifoidea, disentería, cólera), sino también porque necesitan mucho oxígeno para descomponerse.

Si las aguas residuales domésticas entran en una masa de agua en cantidades muy grandes, el contenido de oxígeno disuelto puede caer por debajo del nivel necesario para la vida de los organismos marinos y de agua dulce.

3. Métodos para proteger los recursos hídricos.

En las últimas décadas, una parte cada vez más importante del ciclo del agua dulce ha pasado a estar formada por aguas residuales industriales y municipales. Se consumen entre 600 y 700 metros cúbicos para las necesidades industriales y domésticas. Km de agua al año. De este volumen, se consumen irrevocablemente entre 130 y 150 metros cúbicos. km, y unos 500 metros cúbicos. kilómetros de residuos, las llamadas aguas residuales, se vierten en ríos, lagos y mares. Un lugar importante en la protección de los recursos hídricos contra el agotamiento cualitativo corresponde a las instalaciones de tratamiento. Las instalaciones de tratamiento son de diferentes tipos según el método principal de eliminación de residuos. Con el método mecánico se eliminan las impurezas insolubles del agua residual mediante un sistema de tanques decantadores y diversos tipos de trampas. En el pasado, este método se utilizaba ampliamente para el tratamiento de aguas residuales industriales. La esencia del método químico es que los reactivos se introducen en las aguas residuales en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Reaccionan con contaminantes disueltos y no disueltos y contribuyen a su precipitación en tanques de sedimentación, de donde se eliminan mecánicamente. Pero este método no es adecuado para el tratamiento de aguas residuales que contienen una gran cantidad de contaminantes diferentes. Para purificar aguas residuales industriales de composición compleja, se utiliza el método electrolítico (físico). Con este método, se hace pasar una corriente eléctrica a través de aguas residuales industriales, lo que provoca la precipitación de la mayoría de los contaminantes. El método electrolítico es muy eficaz y requiere costes relativamente bajos para la construcción de plantas de tratamiento. En nuestro país, en la ciudad de Minsk, todo un grupo de fábricas que utilizan este método han conseguido un altísimo grado de tratamiento de aguas residuales.

En el tratamiento de aguas residuales domésticas, los mejores resultados se obtienen mediante el método biológico. En este caso, se utilizan procesos biológicos aeróbicos realizados con la ayuda de microorganismos para mineralizar contaminantes orgánicos. El método biológico se utiliza tanto en condiciones cercanas a las naturales como en instalaciones especiales de biorrefinería. En el primer caso, las aguas residuales domésticas se suministran a los campos de riego. Aquí, las aguas residuales se filtran a través del suelo y se someten a una purificación bacteriana. Los campos irrigados acumulan una gran cantidad de fertilizantes orgánicos, lo que les permite obtener altos rendimientos. Los holandeses han desarrollado y utilizan un complejo sistema de depuración biológica de las aguas contaminadas del Rin para el abastecimiento de agua de varias ciudades del país. En el Rin se han construido estaciones de bombeo con filtros parciales. Desde el río, el agua se bombea hacia zanjas poco profundas hacia la superficie de las terrazas del río. Se filtra a través del espesor de los depósitos almoviales, reponiendo el agua subterránea. El agua subterránea se suministra a través de pozos para una purificación adicional y luego ingresa al sistema de suministro de agua. Las plantas de tratamiento resuelven el problema de mantener la calidad del agua dulce sólo hasta una determinada etapa de desarrollo económico en regiones geográficas específicas. Luego llega un momento en que los recursos hídricos locales ya no son suficientes para diluir la mayor cantidad de aguas residuales tratadas. Entonces comienza la progresiva contaminación de los recursos hídricos y se produce su agotamiento cualitativo. Además, en todas las plantas de tratamiento, a medida que aumentan las aguas residuales, surge el problema de eliminar volúmenes importantes de contaminantes filtrados. Por tanto, la depuración de aguas residuales industriales y municipales proporciona sólo una solución temporal a los problemas locales de protección del agua de la contaminación. La forma fundamental de proteger contra la contaminación y la destrucción de los complejos naturales acuáticos y territoriales naturales asociados es reducir o incluso detener por completo la descarga de aguas residuales, incluidas las aguas residuales tratadas, en los cuerpos de agua. La mejora de los procesos tecnológicos está resolviendo gradualmente estos problemas. Un número cada vez mayor de empresas utiliza un ciclo cerrado de suministro de agua. En este caso, las aguas residuales sólo se purifican parcialmente, después de lo cual pueden volver a utilizarse en varias industrias. La plena aplicación de todas las medidas destinadas a detener el vertido de aguas residuales en ríos, lagos y embalses sólo es posible en las condiciones de los complejos territoriales de producción existentes. Dentro de los complejos de producción, se pueden utilizar conexiones tecnológicas complejas entre diferentes empresas para organizar un ciclo cerrado de suministro de agua.

En el futuro, las plantas de tratamiento no verterán aguas residuales en embalses, sino que se convertirán en uno de los eslabones tecnológicos de la cadena cerrada de suministro de agua. El progreso de la tecnología, la cuidadosa consideración de las condiciones hidrológicas, físicas y económico-geográficas locales al planificar y formar complejos territoriales de producción permitirán en el futuro garantizar la preservación cuantitativa y cualitativa de todas las partes del ciclo del agua dulce y convertir el agua dulce en recursos en inagotables. Se utilizan cada vez más otras partes de la hidrosfera para reponer los recursos de agua dulce. Así, se ha desarrollado una tecnología bastante eficaz para la desalinización del agua de mar. Técnicamente, el problema de la desalinización del agua de mar está resuelto. Sin embargo, esto requiere mucha energía y, por lo tanto, el agua desalinizada sigue siendo muy cara. Es mucho más barato desalinizar aguas subterráneas salobres. Con la ayuda de plantas solares, estas aguas se desalan en el sur de los Estados Unidos, en Kalmukia, en el territorio de Krasnodar y en la región de Volgogrado. En las conferencias internacionales sobre recursos hídricos se discuten las posibilidades de transferir agua dulce conservada en forma de icebergs.

El geógrafo e ingeniero estadounidense John Isaacs fue el primero en proponer utilizar icebergs para suministrar agua a las regiones áridas del planeta. Según su proyecto, los icebergs deberían ser transportados desde las costas de la Antártida en barcos a la fría corriente peruana y luego a lo largo del sistema actual hasta las costas de California. Aquí están unidos a la costa y el agua dulce generada por el deshielo se canalizará hacia el continente. Además, debido a la condensación en la superficie fría de los icebergs, la cantidad de agua dulce será un 25% mayor que la que contienen ellos mismos. Vladímirov A.M. y otros. San Petersburgo: Gidrometeoizdat 1991. -158 p.

Conclusión

Junto al problema moral, existe otro problema importante: la actitud del hombre hacia la naturaleza. La vida del hombre y la naturaleza están estrechamente interconectadas y no es de extrañar que muchos autores revelen este problema en sus obras.

La conservación de la naturaleza es la tarea de nuestro siglo, un problema que se ha vuelto social. Una y otra vez oímos hablar de los peligros que amenazan el medio ambiente, pero muchos de nosotros todavía los consideramos un producto desagradable pero inevitable de la civilización y creemos que todavía tendremos tiempo de hacer frente a todas las dificultades que han surgido.

Sin embargo, el impacto humano sobre el medio ambiente ha alcanzado proporciones alarmantes. Para mejorar fundamentalmente la situación, se necesitarán acciones específicas y reflexivas. Una política ambiental responsable y eficaz sólo será posible si acumulamos datos fiables sobre el estado actual del medio ambiente, conocimientos razonables sobre la interacción de factores ambientales importantes y si desarrollamos nuevos métodos para reducir y prevenir los daños causados ​​por el hombre a la naturaleza. .

En mi opinión, todavía hay personas en nuestro planeta que valoran y aman la naturaleza, que están intentando con todas sus fuerzas evitar una catástrofe medioambiental. Es fantástico que exista Greenpeace. Pero no todo el mundo se ha dado cuenta todavía de la gravedad de este problema. En mi opinión, en nuestro país, y en todo el mundo, debería haber más escritores y poetas que, en sus obras, griten al mundo entero el problema que amenaza a nuestro planeta, la actitud verdaderamente humana hacia la naturaleza. Creo que no se puede simplemente tomar sin dar nada a cambio. Y dejemos que los llamados de los escritores toquen el alma de cada persona en la Tierra.

Bibliografía

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La contaminación de los recursos hídricos se refiere a cualquier cambio en las propiedades físicas, químicas y biológicas del agua en los embalses en relación con la descarga de sustancias líquidas, sólidas y gaseosas en ellos que causan o pueden crear inconvenientes, haciendo que el agua de estos embalses sea peligrosa para su uso. , causando daños al ecosistema, la salud y la seguridad pública.

Se reconocen fuentes de contaminación como objetos desde los cuales descargan o ingresan a los cuerpos de agua sustancias nocivas que empeoran la calidad de las aguas superficiales, limitan su uso y también afectan negativamente el estado de los cuerpos de agua del fondo y de la costa.

Tipos de contaminantes del agua

La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas se puede dividir en los siguientes tipos: mecánica: un aumento en el contenido de impurezas mecánicas, que es característico principalmente de los tipos de contaminación superficial; químico: la presencia en el agua de sustancias orgánicas e inorgánicas de efectos tóxicos y no tóxicos que no son típicos de un ecosistema determinado; bacteriano y biológico: la presencia en el agua de diversos microorganismos patógenos, hongos y pequeñas algas; radiactivo: la presencia de sustancias radiactivas en aguas superficiales o subterráneas; térmico: liberación de agua calentada de centrales térmicas y nucleares a embalses.

Se ha establecido que más de 400 tipos de sustancias pueden provocar la contaminación del agua. Si se excede la norma permitida por al menos uno de los tres indicadores de peligro: - sanitario-toxicológico, sanitario general u organoléptico, el agua se considera contaminada.

Hay contaminantes químicos, biológicos y físicos. Entre los contaminantes químicos, los más comunes incluyen el petróleo y sus productos, los tensioactivos (tensioactivos sintéticos), los pesticidas, los metales pesados, las dioxinas, etc. Los contaminantes biológicos, como los virus y otros patógenos, y los contaminantes físicos, como las sustancias radiactivas y el calor, contaminan el agua de forma muy peligrosa, etc.

Contaminación química- el más común, persistente y extendido. Puede ser orgánico (fenoles, ácidos nafténicos, pesticidas, etc.) e inorgánico (sales, ácidos, álcalis), tóxico (arsénico, compuestos de mercurio, plomo, cadmio, etc.) y atóxico. Cuando se depositan en el fondo de reservorios o durante la filtración en una formación, los productos químicos nocivos son absorbidos por partículas de roca, oxidados y reducidos, precipitados, etc., sin embargo, como regla general, no se produce una autopurificación completa de las aguas contaminadas. La fuente de contaminación química del agua subterránea en suelos altamente permeables puede extenderse hasta 10 km o más.

Contaminación bacteriana Se expresa en la aparición de bacterias patógenas, virus (hasta 700 especies), protozoos, hongos, etc. en el agua. Este tipo de contaminación es temporal.

Es muy peligroso contener sustancias radiactivas en el agua, incluso en concentraciones muy bajas, provocando Contaminación nuclear. Los más dañinos son los elementos radiactivos "de larga duración" que tienen una mayor capacidad para moverse en el agua (estroncio-90, uranio, radio-226, cesio, etc.). Los elementos radiactivos ingresan a los cuerpos de agua superficiales cuando se vierten en ellos desechos radiactivos, se entierran en el fondo, etc. El uranio, el estroncio y otros elementos ingresan a las aguas subterráneas como resultado de su precipitación sobre la superficie de la tierra en forma de productos radiactivos. y los residuos y su posterior filtración a las profundidades de la tierra junto con las aguas atmosféricas, y como resultado de la interacción de las aguas subterráneas con rocas radiactivas. Las centrales nucleares contaminan los ríos con residuos radiactivos.

Las sustancias radiactivas son concentradas por los microorganismos planctónicos más pequeños y los peces, y luego se transmiten a través de la cadena alimentaria a otros animales. Se ha establecido que la radiactividad de los habitantes planctónicos es miles de veces mayor que la del agua en la que viven.

Las aguas residuales con mayor radiactividad (100 curios por 1 litro o más) deben eliminarse en piscinas subterráneas sin drenaje y depósitos especiales.

Contaminación mecánica caracterizado por la entrada de diversas impurezas mecánicas en el agua (arena, lodos, limo, etc.). Las impurezas mecánicas pueden empeorar significativamente las características organolépticas del agua.

En relación a las aguas superficiales, también destacan su contaminación (o más bien, su obstrucción) con desechos sólidos (basura), residuos de extracción de madera, desechos industriales y domésticos, que empeoran la calidad del agua, afectan negativamente las condiciones de vida de los peces y la estado de los ecosistemas.

Contaminación térmica asociado con un aumento en la temperatura del agua como resultado de su mezcla con aguas superficiales o de proceso más cálidas.

Un problema medioambiental importante es que la forma habitual de utilizar agua para la absorción de calor en las centrales térmicas es bombear directamente agua dulce de lago o río a través de un enfriador y luego devolverla a cuerpos de agua naturales sin preenfriamiento. Una central eléctrica de 1.000 MW requiere un lago con una superficie de 810 hectáreas y una profundidad de unos 8,7 m.

Las centrales eléctricas pueden aumentar la temperatura del agua en comparación con el medio ambiente entre 5 y 15 C. En condiciones naturales, con aumentos o disminuciones lentos de la temperatura, los peces y otros organismos acuáticos se adaptan gradualmente a los cambios en la temperatura ambiente. Pero si, como resultado de la descarga de aguas residuales calientes de empresas industriales a ríos y lagos, se establece rápidamente un nuevo régimen de temperatura, no hay tiempo suficiente para la aclimatación, los organismos vivos sufren un choque térmico y mueren.

El choque térmico es un resultado extremo de la contaminación térmica. La descarga de aguas residuales calentadas en cuerpos de agua puede tener otras consecuencias más insidiosas. Uno de ellos es el efecto sobre los procesos metabólicos. Como resultado de un aumento en la temperatura del agua, el contenido de oxígeno en ella disminuye, mientras que aumenta la necesidad de los organismos vivos. La mayor necesidad de oxígeno y su falta provocan un estrés fisiológico severo e incluso la muerte. El calentamiento artificial del agua puede cambiar significativamente el comportamiento de los peces: provocar un desove prematuro y alterar la migración

Un aumento de la temperatura del agua puede alterar la estructura del mundo vegetal de los embalses. Las algas características del agua fría son reemplazadas por otras más amantes del calor y, finalmente, a altas temperaturas, son completamente reemplazadas por ellas, y surgen condiciones favorables para el desarrollo masivo de algas verdiazules en los embalses, la llamada "floración de agua". ”.

La contaminación de ríos, lagos, mares e incluso océanos se produce cada vez con mayor frecuencia.
velocidad, ya que una gran cantidad de sustancias suspendidas y disueltas (inorgánicas y orgánicas) ingresan a los cuerpos de agua.

Las principales fuentes de contaminación natural del agua son:

1. Aguas atmosféricas que transportan contaminantes (contaminantes) de origen industrial eliminados del aire. Al descender por las laderas, las aguas atmosféricas y de deshielo arrastran además materia orgánica y mineral. Particularmente peligrosas son las escorrentías de las calles de las ciudades, las zonas industriales que transportan productos derivados del petróleo, basura, fenoles, ácidos, etc.

2. Aguas residuales municipales, incluidas principalmente aguas residuales domésticas
aguas residuales que contienen heces, detergentes (detergentes tensioactivos), microorganismos, incluidos los patógenos.

3. Las aguas residuales industriales generadas en una amplia variedad de industrias, entre las cuales las industrias de metalurgia ferrosa, química, química forestal y refinación de petróleo son las que consumen agua más activamente.

Con el desarrollo de la industria y el aumento del consumo de agua, también aumenta la cantidad de residuos líquidos (aguas residuales). En los años 60 se generaban anualmente en el mundo unos 700 mil millones de m3 de aguas residuales. Aproximadamente 1/3 de ellos son aguas residuales industriales contaminadas con diversas sustancias. Sólo la mitad de los residuos líquidos industriales han sido tratados de una forma u otra. La otra mitad fue arrojada a cuerpos de agua sin ningún tratamiento.

Durante los procesos tecnológicos, aparecen los siguientes tipos principales de aguas residuales.

1 Aguas de reacción contaminadas tanto con sustancias de partida como con productos de reacción.

3. Aguas de lavado: después del lavado de materias primas, productos, equipos y soluciones de agua madre.

4. Extractantes y absorbentes acuosos.

5. Aguas de refrigeración que no entran en contacto con productos de proceso y se utilizan en sistemas de suministro de agua en circulación.

6. Agua sanitaria procedente de establecimientos de alimentación, lavanderías, duchas, aseos, locales de postlavado, etc.

7. Precipitaciones atmosféricas que fluyen desde el territorio de empresas industriales, contaminadas con diversas sustancias químicas.

Las aguas residuales de la industria de la hidrólisis contienen alcohol y componentes de furfural, puré postlevadura, fusel y etéreo.
fracciones de aldehído y trementina, diversos ácidos.

La agricultura también es una fuente de contaminación de los ecosistemas acuáticos. En primer lugar, el aumento del rendimiento de los cultivos y la productividad de la tierra está inevitablemente asociado con el uso de fertilizantes y pesticidas. Una vez en la superficie del suelo, se lavan y terminan en cuerpos de agua. En segundo lugar, la ganadería está asociada a la formación de grandes masas de materia orgánica muerta (estiércol, basura), urea, que nuevamente puede acabar en los cuerpos de agua. Estos desechos no son tóxicos, pero sus masas son enormes (recordemos que producir 1 kg de carne “cuesta” entre 70 y 90 kg de alimento) y, a pesar de su no toxicidad, tienen graves consecuencias para los sistemas ecológicos acuáticos.

La contaminación del agua con sustancias radiactivas representa un gran peligro. Las partículas sólidas en suspensión contribuyen a la formación de suspensiones acuosas estables, mientras que la transparencia y apariencia del agua se deterioran y la actividad fotosintética de las plantas acuáticas disminuye.

Las aguas residuales cálidas de las centrales térmicas contaminan el agua: ya que esto cambia el régimen de temperatura en el cuerpo de agua y luego puede surgir una discrepancia con sus requisitos sanitarios.

La contaminación de ríos, lagos, mares e incluso océanos está alcanzando tales proporciones que en muchas zonas supera su capacidad de depuración. Algunos países ya están empezando a experimentar una escasez de agua dulce.

La contaminación de los sistemas acuáticos supone un peligro mayor que la contaminación atmosférica por las siguientes razones: los procesos de regeneración o autodepuración se producen mucho más lentamente en el medio acuático que en el aire; Las fuentes de contaminación del agua son más diversas. Los procesos naturales que ocurren en el medio acuático y están expuestos a la contaminación son más sensibles en sí mismos y tienen mayor importancia para garantizar la vida en la Tierra que los que ocurren en la atmósfera.