Качественное и количественное исчерпание воды


Вопрос о загрязнении вод не является вопросом будущего. Речь идет не о том. до какой степени можно довести загрязнение, а как его снизить при росте населения и дальнейшем развитии всех отраслей народного хозяйства. В СССР в ряде областей чистой воды не хватает уже настолько, что пришлось ограничивать в них строительство водоемких производств.

Годовой сток рек земного шара равен 37 тыс. км3. На территории СССР формируется 4354 км3, из которых 3340 км3 паводкового стока не могут быть полностью использованы. Из оставшихся примерно 1000 км3 уже сейчас народное хозяйство потребляет более 250 км3, в том числе 130 км3 в сельском хозяйстве, преимущественно на орошение, а в дальнейшем по прогнозам будет потребляться 650-700 км3 в год (Фомин, 1968).

Хром, медь, никель, соли цинка, цианиды, фенол, аммиак, нефтепродукт ты, различные кислоты и щелочи содержатся в водах промышленных центров во всех странах. Органика поступает с бумажных, сахарных, винокуренных заводов, боен; с полей смываются удобрения - азот и фосфор, под влиянием их водоемы быстро эвтрофируются, бурно зарастают водорослями.

Стоки с целлюлозных заводов, содержащие ядовитые меркаптаны, в значительной степени не поддаются очистке. Проходят через любые фильтры и детергены. Различные химические вещества часто, сочетаясь один с другими, дают более токсичные соединения, чем первоначальные. Велика роль бактериального загрязнения около больших городов. Например, в Сене выше Парижа в 1 см3 отмечается 15 патогенных бактерий, а ниже - 1,5 млн.

Плохо очищаются озера и водохранилища. Хотя в них возможен лучший, чем в реках, отстой воды, но способность к самоочищению пропорциональна перемешиванию, которого в этих водоемах как раз и не происходит. Однажды умерший водоем с трудом восстанавливается. Американские специалисты подсчитали, что для восстановления оз. Эри, лишенного жизни вследствие сбрасывания сточных вод, главным образом отравленных ртутью, нужно приостановить поступление стоков в него на 500 лет или сразу затратить 200 млрд. долл.

Из всех видов загрязняющих веществ самыми распространенными являются углеводороды, преимущественно нефть. Нефтепродукты поступают в воду с нефтеперегонных заводов, нефтепромыслов, от промывки танкерного флота, от выхлопа в воду судовых двигателей внутреннего сгорания.

Нефтяная пленка на поверхности воды изолирует ее от кислорода воздуха; при отсутствии же кислорода невозможна никакая, в том числе и бактериальная, жизнь, а следовательно, и самоочищение. Считают, что сейчас в море ежегодно поступает 12 млн. т нефтепродуктов, причем их разложение длится в среднем 4 года.

Существует много способов задержания, улавливания и потопления нефтяной пленки на воде. Но, как показали попытки нейтрализовать нефть, которая вылилась в море в количестве 117 тыс. т при аварии танкера ”Торри-Кэньон” или при катастрофе в районе Санта-Барбара (Калифорния), когда нефть разлилась на 2 тыс. км2, все средства оказались недействительными. Детергенты, которыми ее пытались привести в растворимое состояние, принесли организмам больше вреда, чем сама нефть.

Наконец, крайне серьезную проблему представляет радиоактивное загрязнение вод, происходящее главным образом в результате сброса отходов атомных электростанций. В США они помещаются в стальные контейнеры, заливаются стекловидной массой и погружаются на дно океана. В ряде других стран радиоактивные отходы малыми дозами, для которых обеспечено достаточное разбавление, спускают в реки.

Все же этот способ не вполне безопасен: отходы могут адсорбироваться грунтами и водными организмами и накапливаться в больших количествах. Вероятно, целесообразно захоронение отходов в глубоких шахтах. Большую угрозу представляет также производимое США захоронение на дне океана нервнопаралитического газа.

Весьма значителен ежегодный смыв в реки почвы, много оседает ее также в озерах и балках (Соболев, 1958). Если одновременно с задачей увеличений производства удобрений не будет решена задача впитывания выпадающих осадков почвой и уменьшения эрозии, то вся масса удобрений вместе с частью почвы будет сноситься в реки.

Поставить надежный заслон на пути смыва растворенных удобрений - труднейшая (вследствие дисперсности источников), но насущнейшая задача сельского хозяйства. Но поглощение осадков почвой должно быть достигнуто и из чисто агрономических соображений: большие урожаи потребуют больших количеств воды.

Помимо уменьшения водопотребления энергетикой и промышленностью за счет перехода на замкнутую циркуляцию, должен быть увеличен коэффициент использования стока. Строительство ряда водохранилищ для многолетнего регулирования (преимущественно в верховьях рек) приведет к сокращению паводкового стока.

Необходимо пересмотреть технологию производства в таком направлении, чтобы исключить само образование загрязненных стоков. В конце концов всякий отброс, будучи обработан соответствующим образом, может оказаться весьма ценным продуктом. Это в равной степени относится к твердым, жидким и газообразным отходам.

Очевидно, при проектировании заводов любого профиля надо будет учитывать все отходы производства и заранее предусматривать строительство подсобных цехов для их утилизации. В случае невыгодности обработки отходов вследствие их малого количества они должны направляться по трубопроводам на центральный завод для обработки. Проекты ’’антизаводов”, которые будут целиком заняты переработкой отходов, уже созданы в СССР для района Запорожья, а в США — для района Великих озер.

В деле увеличения количества пресной воды, несомненно, значительную роль будет играть опреснение морских вод на комбинированных атомных станциях. Этой водой будут снабжаться в первую очередь прибрежные города, а затем она по трубопроводам будет передаваться все дальше в глубь материков.

Наиболее сложен вопрос о тепловом стоке. В отличие от водного и воздушного стока его нельзя очистить. По второму принципу термодинамики его можно только передавать от одного тела к другому, например, от воды к воздуху. Правда, тепло излучается в космос, но, чтобы ускорить его излучение, надо повысить температуру излучающего тела. К 2000 г. в воду в пределах всего земного шара будут предположительно выделяться около 7 млрд, ккал в год. К этому времени США надеются перевести 60% своих электростанций на атомную энергию, которые, однако, будут сильно нагревать воду.

В топках и домнах сжигаются горы топлива. При этом в год выделяется около 15 млрд, т углекислого газа, процент его в атмосфере существенно повышается. Углекислый газ препятствует тепловому излучению Земли и создает на ее поверхности парниковый эффект. Благодаря этому, а также благодаря прямому нагреванию температура атмосферы уже повысилась на 0,6°.

В случае повышения ее еще на 1,5—2° начнется таяние ледяного пака полярных бассейнов, которое в дальнейшем станет вследствие уменьшения отражательной способности самопроизвольным и необратимым (Будыко, 1962). Это может привести к растоплению ледников Антарктиды и Гренландии. В результате уровень океана поднимется приблизительно на 65 м и вода затопит все приморские низменности.

Потеплению атмосферы противостоит уменьшение ее прозрачности при задымлении и запылении. Однако это плохой выход из положения, так как он связан с ослаблением фотосинтеза. Часть углекислоты потребляется растительностью, но потребление ее уменьшается по мере истребления лесов и загрязнения океана.

Сокращения поступления углекислоты в атмосферу можно достигнуть путем замены старых способов производства энергии новыми, типа использования геотермальной энергии, энергии Солнца, ветра, приливов и т.д. Но науке предстоит также решить грандиозную задачу создания механизмов для промышленного фотосинтеза и поглощения углекислоты.

В очистке вод в СССР достигнуты заметные успехи. Мероприятия, проведенные в последние годы по предотвращению загрязнения бассейнов Волги и Урала неочищенными сточными водами, уже принесли значительные результаты. ”Суда-дворники” всасывают нефть с поверхности Бакинской бухты,

Кольской губы и других акваторий. Ряд заводов переведен на замкнутый оборот. Образцом временного решения вопроса (до пересмотра технологии) является деятельность Могилевского лавсанового комбината, который не только очищает свои сточные воды перед сбросом в Днепр, но и принимает на себя очистку стоков города и всех его промышленных предприятий.

Положение на реках и морях Западной Европы и Северной Америки значительно хуже. Несмотря на запрет, в Рейн, например, продолжают сбрасывать в большом количестве ядовитые вещества. Ядовиты воды в Миссисипи, Огайо и многих других реках США.

 



Дата добавления: 2023-11-11; просмотров: 118;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.