Мировые запасы воды

Жизнь на Земле зародилась в воде. Она стала первичной средой для эволюции органического мира и входит в состав всех живых существ. По химическому составу (содержанию Cl, Na, O₂, K, Ca) морская вода, где размещалась начальная земная жизнь, очень близка к человеческой крови. Организм взрослого человека на 65 % состоит из воды, животных – на 55-59 %. При недостатке воды 12 % от веса тела (6-9 л) наступает гибель человека. Животные погибают при потере воды в количестве 20-25 %. Основными составляющими воды являются кислород (88,8 %) и водород (11,2 %). Вода имеет в своем составе изотопные разновидности: дейтериевую воду (Д₂О), тритиевую воду (Т₂О). О содержании растворимых веществ в воде, как правило, судят по ее солености. Имеется три класса воды: пресная, соленая, рассол.

Пресная вода – содержание растворимых веществ в ней не должно быть выше 0,5-2,5 промилле, т.е. 0,1 %.

Морская вода – среднее содержание солей – 27 %. Соленость Мертвого моря составляет 260-270 %.

В круговорот воды входят три потока: осадки, испарение, влагоперенос. Океаны содержат 97,41 % воды, суша – 2,59 %. Большая часть воды суши малодоступна (ледники, снега, грунтовые воды) – всего 0,014 % влагозапаса планеты доступно людям и другим живым организмам.

Таким образом, из 1 360 млн. км³мировых запасов воды только около 9 000 км³ могут быть использованы человеком. Этого запаса достаточно для 2 млрд. человек.

Вода широко применяется для промышленных и бытовых нужд, ее расход в России составляет около 4 млрд. т/год. Средняя норма потребления воды – 200 л/сутки. В Москве потребляется 400 л/сутки, Лондоне – 170, Париже – 160, Брюсселе – 85; в США семья из 4-х человек потребляет 1 300 л/сутки воды.

Охрана водных ресурсов от загрязнения и истощения является актуальной задачей современности. По действующему законодательству предприятие любой отрасли обязано осуществлять организованный сбор ливневых сточных вод с территории промплощадки с последующей очисткой до гигиенических нормативов перед сбросом в поверхностные водоемы; для осуществления сброса необходимо получить решение на пользование водным объектом и строго следовать разрешенным объемам сброса и требованиям к гигиеническому качеству вод (разработанным нормативам допустимого сброса); кроме того, предприятие обязано организовывать сбор поверхностного водопритока с соседних ненарушенных территорий с отводом на рельеф во избежание загрязнения условно чистых вод при прохождении по территории промплощадки предприятия. Строгое соблюдение техники безопасности и допустимая эксплуатация техники позволяет уберечь поверхностные и подземные водотоки от загрязнения в результате проливов технологических масел, топлив и прочих технических жидкостей. Любой поверхностный водоем имеет прибрежную и водоохранную зоны, размер которых нормируется статьей 15 Водного кодекса РФ (от 5 до 200 м); в пределах водоохранных зон устанавливается особый режим технологической деятельности и соблюдаются разработанные водоохранные мероприятия, кроме того, такую деятельность в обязательном порядке необходимо согласовывать с природоохранными органами. И конечно самым эффективным водоохранным мероприятием является организация оборотного водоснабжения, которое позволяет минимизировать забор чистой воды на технологические нужды и избежать необходимости сбрасывать воды в поверхностные водоемы.

Водопотребление в энергетике

Энергетика является крупным потребителем воды. В России на предприятиях применяют следующие схемы водоснабжения: прямоточные, оборотные, схемы с последовательно оборотным использованием воды и смешанные. Выбор схемы в общем случае зависит от наличия природных водных ресурсов в районе металлургического предприятия. Наибольшую опасность для загрязнения природных водоемов представляют прямоточные схемы, а наименьшую – оборотные. Влюбом случае спуск сточных вод в природные водоемы строго регламентирован. Системы оборотного водоснабжения на базе очищенных сточных вод помимо санитарного эффекта обладаютбольшими технико-экономическими преимуществами перед прямоточными. По этой причине в настоящее время для большинства металлургических предприятий (в особенности новых и реконструируемых) рекомендованы оборотные схемы водоснабжения.

Следует отметить, что при эксплуатации систем оборотного водоснабжения в воде могут постепенно накапливаться различные компоненты (в том числе токсичные), концентрация которых может превышать ПДК в 5-20 раз, а иногда и в 500-1000 раз. Это может крайне отрицательно влиять не только на ход соответствующего технологического процесса, но и на условия труда работающих на металлургическом предприятии.

Одной из основных задач при работе агрегатов является сокращение водопотребления и количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Этому в частности способствуют такие мероприятия, как испарительное охлаждение, сухие методы очистки отходящих газов в сочетании с пневмотранспортом пыли, использование электроприводов вместо паротурбинных, замена водяного охлаждения на воздушное.