Охорона природи і природних ресурсів україни

За характером використання води системи водопостачання поділяються на прямотічні, послідовні, оборотні, підживлювальні. Прямотічна вода використовується у виробничому процесі один раз, після чого скидається у водойми або в каналізацію.Послідовно використовувана вода споживається в декількох технологічних процесах.

Оборотна вода використовується у виробництві багаторазово, з  періодичним або неперервним  її очищенням. На добре обладнаних підприємствах  показник ступеня оборотного та послідовного водопостачання становить 30-90%. При  цьому спорудження водозворотних систем у 10 разів дешевше, ніж будівництво очисних установок відповідної потужності.

Навколо водозабору чи іншого джерела водопостачання влаштовуються  зони санітарної охорони, в котрих встановлюється особливий режим охорони вод  від забруднення хімічними речовинами та шкідливими організмами, а також стічними водами.

2.2.2. Стічні води та способи їх очищення

Стічні води - це використані промисловими й комунальними підприємствами води, що забруднені різними домішками. Стічні води підприємств різних галузей виробництва відрізняються за характером і концентрацією забруднень.

Стічні води котелень і ТЕС містять  пом'якшувачі, продукти корозії, плями  мастил і нафти. Синтетичні поверхнево-активні  речовини згубно впливають на розвиток фітопланктону. Особливо токсичними є стічні води підприємств металургії і гальванічних цехів, у яких вміст свинцю, ртуті, кадмію, нікелю, цинку, марганцю може перевищувати ГДК у 2000-5000 разів. Пестициди, котрі потрапляють у воду при хімічній обробці лісонасаджень, садів, городів, полів, негативно впливають на водні організми та людей, що споживають таку воду.

Господарсько-побутові стоки призводять до біологічного забруднення води, яке може викликати інфекційні захворювання в людей (холеру, тиф, гепатит). Особливо небезпечні стічні води пунктів санітарної обробки білизни, спецодягу, стоки від лікарень, каналізаційні стоки, у яких часто містяться збудники глистових захворювань (гельмінтозів).

Радіоактивні речовини, потрапляючи  до води, викликають її іонізацію, що несприятливо відбивається на розвитку живих організмів. Крім того, планктон і риби здатні накопичувати в тілі велику кількість радіоактивних ізотопів (ефект кумуляції). Споживання такої риби небезпечне для здоров'я людей.

Для запобігання негативного впливу забруднених стічних вод на водойми і здоров'я людей існують вимоги до умов спуску і низка способів очищення стічних вод. Умови спуску стічних вод у водні об'єкти визначаються з урахуванням ступеня можливого змішування і розбавлення стічних вод водою об'єкта на шляху від місця випуску стічних вод до контрольного створу найближчих пунктів господарсько-питтєвого, культурно-побутового і рибогосподарського водокористування. Місце випуску стічних вод повинно бути розміщене нижче за течією ріки від меж конкретного населеного пункту і всіх місць його водокористування з урахуванням можливості зворотної течії при нагінних вітрах. У системі відведення стічних вод повинні бути передбачені пристосування для відбору проб і обліку обсягів скиду. За необхідності повинні бути забезпечені відповідні автоматизовані пристрої для постійного контролю за витратами, складом і властивостями стічних вод.

Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них певних речовин, патогенних мікроорганізмів (обеззаражування). Основний спосіб захисту водойм від забруднення їх стічними водами - будівництво очисних споруд. Різноманітність забруднювальних хімічних сполук обумовлює необхідність застосування різноманітних методів і споруд для очищення стічних вод. Ці методи можна об'єднати в такі групи: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні, комплексні.

Механічні способи застосовуються для очищення стоків від твердих  часток та масляних забруднень. До них  відносяться подрібнення, розділення (масляних плям), дистиляція, усереднення (розбавлення чистою водою), вилучення, уловлювання, відстоювання, фільтрація.

Фізико-механічні способи очищення стоків базуються на флотації, мембранних методах очищення, електродіалізі.

Флотація - процес молекулярного прилипання частинок забруднень до поверхні розподілу двох фаз (вода - повітря, вода - тверде тіло). Застосовується для очищення води від ПАР, нафтопродуктів, волокнистих матеріалів.

Гіперфільтрація (зворотний осмос) - процес фільтрування стічних вод через напівпроникні мембрани під тиском.

Ультрафільтрація - мембранний процес розподілу розчинів, осмотичний тиск котрих малий. Застосовується для очищення від високомолекулярних сполук, зважених та колоїдних частинок.

Електродіаліз - процес розділення іонів солей у мембранному апараті під впливом постійного електричного струму. Застосовується для демінералізації стічних вод.

Фізичні методи очищення стоків включають випаровування, виморожування, магнітну й електромагнітну обробку.

Хімічне очищення використовується як самостійний метод або перед фізико-хімічним чи біологічним очищенням. Його використовують для зниження корозійної активності стічних вод (нейтралізація рН), осадження з них у виді окислів важких металів (окислення), окислення сірководню та органічних речовин, для дезінфекції води та її знебарвлення.

Фізико-хімічні методи очищення стічних вод базуються  на процесах коагуляції (з'єднання дрібних  частинок у більші), флокуляції (процес агрегації дрібних частинок за рахунок  утворення хімічних зв'язків між їх молекулами), сорбції (поглинання забруднень сорбентами - активованим вугіллям, золою, торфом, силікагелем, цеолітами), екстракції (вилучення цінних речовин за допомогою екстрагентів), іонному обміні (вилучення солей хрому, цинку, міді, ПАР шляхом обміну іонами між ними та іонітами - іонообмінними смолами).

Після очищення переліченими вище методами у стічних водах  можуть знаходитися різноманітні збудники захворювань - віруси та бактерії. Тому перед повторним використанням  для побутових потреб стічні води підлягають біологічному очищенню. Воно може здійснюватися шляхом озонування, хлорування, опромінення, стерилізації. Для руйнування органічних речовин застосовують біологічне очищення за допомогою мікроорганізмів, які розкладають їх шляхом окислення (аеробний процес) або відновлення (анаеробний процес).

У виробничих умовах часто  доводиться застосовувати комплексні методи очищення, котрі базуються  на послідовному використанні окремих  способів за допомогою різноманітних  пристроїв.

Проте найрадикальнішим вирішенням проблеми попередження забруднення водойм стічними водами вважається створення безвідходних технологічних процесів. Під терміном "безвідходна технологія" розуміють комплекс заходів, який скорочує до мінімуму кількість шкідливих викидів. Безстокова технологія розвивається у кількох напрямках:

1. Створення різних  типів безстокових технологічних  систем і водооборотних циклів  на базі існуючих і перспективних  способів очищення стічних вод.

2. Розробка і впровадження  систем переробки відходів виробництва, що розглядаються як вторинні матеріальні ресурси.

3. Створення і впровадження  принципово нових процесів отримання  традиційних видів продукції,  що дозволяють виключити або  скоротити технологічні стадії, які дають основну кількість  відходів.

4. Створення територіально-промислових  комплекси) із замкнутою структурою  потоків сировини й відходів.

Важливе завдання перебудови технологічних процесів - зменшення  водоспоживання, яке в остаточному  підсумку дозволить перейти на безвідходне  виробництво без скиду технічних стічних вод у водойми.

Охорона вод включає  систему заходів, спрямованих на попередження й усунення наслідків  забруднення, засмічення й виснаження вод. Норми охорони вод - це значення показників, дотримання котрих забезпечує екологічну благополучність водних об'єктів і необхідні умови охорони здоров'я населення й культурно-побутового водокористування. Правила охорони вод - це встановлені вимоги, що регламентують діяльність людини стосовно водних об'єктів.

Важливу роль у системі  водоохоронних заходів має охорона малих річок. їхнє господарське, кліматичне й рекреаційне значення важко переоцінити. Розвинута мережа малих річок підтримує підземні водоносні горизонти, які служать головними питтєвими джерелами. Безгосподарне відношення до малих річок призводить до їх замулення, погіршення якості води. Тому розробка і здійснення заходів з охорони малих річок - дуже актуальне завдання, від правильного вирішення якого залежать не тільки збереження природних багатств, але й подальший розвиток народного господарства.. У межах невеликих за площею водозборів малих річок значне зниження лісистості призводить до зменшення ґрунтового живлення, обміління і навіть пересихання цих річок. Тому для збереження малих річок необхідні водоохоронні зони - території, на якій встановлюється спеціальний режим з метою запобігання забрудненню, засміченню, виснаженню і замуленню вод. Ширина водоохоронної зони переважно становить 100-300 м. На цій території заборонено застосування міндобрив і отрутохімікатів, скид забруднених стічних вод, звалища сміття, будівництво підприємств і стоянок автотранспорту. Особливо суворо обмежується господарська діяльність у прибережній смузі шириною 15-100 м від плеса. Тут заборонено розорювати землі, випасати худобу і вирубувати деревно-чагарникову рослинність, яка є своєрідним регулятором стоку і бар'єром для ерозійних процесів та забруднювальних речовин.

2.3.Охорона повітряного середовища

Для зниження забрудненості  повітря промисловими викидами застосовують хімічній фізичні методи їх вловлювання з перспективою змін існуючих технологій і переходу на замкнуті безвідходні технологічні цикли.

Хімічне очищення передбачає вловлювання викидів шкідливих  газів шляхом абсорбції їх рідинами, адсорбції твердими речовинами, каталітичного  перетворення домішок чи доспалювання їх у топках. Такими способами можна вловити 60-80% шкідливих газів.

Абсорбція - найпоширеніший спосіб очищення газів. Він заснований на різній розчинності газів у рідинах і хімічних реакціях, при яких у абсорбційній рідині (як правило, у воді) присутні реагенти, котрі утворюють з уловлюваним компонентом стійкі хімічні сполуки.

Адсорбція базується  на здатності дрібнопористих адсорбентів (активоване вугілля, силікагелі, алюмогелі, цеоліти, пористе скло та ін.) вловлювати з газової суміші шкідливі компоненти.

Основу каталітичних методів очищення газів становлять каталітичні перетворення шкідливих  газоподібних речовин у нешкідливі сполуки, які викидаються в атмосферу  чи використовуються у виробництві.

Фізичні методи очищення засновані на осадженні твердих частинок і рідких домішок - частинок пилу, крапельок туману. З цією метою використовують різноманітні пристрої, котрі працюють за принципами інерційної сепарації, фільтрування через пористі матеріали й перегородки, мокрого очищення газових відходів, електростатичного осадження пилу тощо. Ефективність фізичних методів пиловловлювання сягає 90-99%. Проблема повного вловлювання газів і аерозолів з викидів технічно вирішена і застосовується, наприклад, на підприємствах атомної промисловості.

Для підвищення ефективності й повноти очищення відхідних газів і пилових часток необхідні значні додаткові затрати. Тому віднаходяться додаткові шляхи зниження локального забруднення навколоземного шару повітря в районі джерела викидів. Одним з них є спорудження високих і надвисоких димових труб (180-300 м). Димова труба висотою 100 м дозволяє розсіювати шкідливі речовини в околиці радіусом 20 км, тим самим знижуючи їх вміст практично до нешкідливого для людини рівня. Труба висотою 250 м збільшує радіус розсіювання до 75 км. Застосування високих труб, звичайно, не зменшує кількості викидів шкідливих речовин, а лише сприяє зниженню їх концентрації в повітрі.

Все актуальнішою стає проблема зниження забруднення атмосферного повітря від вихлопних газів  автомобілів і літаків. У багатьох країнах світу провадяться інтенсивні роботи з вдосконалення двигунів внутрішнього згоряння і пошуку нових принципів їх роботи. Для вирішення цієї проблеми у містах скорочують використання етилованого бензину, застосовують каталізатори для окислення монооксиду вуглецю, вуглеводнів і відновлення оксидів азоту, замінюють бензин природним газом і водневим паливом.

Згоряння палива в  турбінах реактивних літаків відбувається при вищій температурі, ніж у  автомобільних двигунах. Тому в вихлопних газах турбін, крім оксидів вуглецю й сірки, міститься підвищена кількість оксидів азоту. Ці домішки можуть протягом тривалого часу знаходитися в стратосфері й взаємодіючи з озоном, знижувати його вміст у повітрі.

У нашій країні використовуються такі критерії шкідливості атмосферних забруднень: допустимим визнається лише такий вміст тієї чи іншої речовини в атмосферному повітрі, який не справляє на людину прямої чи опосередкованої шкідливої або неприємної дії, не знижує працездатності, не впливає на самопочуття й настрій людей; привикання до шкідливих речовин розглядається як несприятливий момент і доказ недопустимості даного рівня їх вмісту; недопустимим є такий вміст шкідливих речовин, котрий несприятливо впливає на рослинність, клімат місцевості, прозорість атмосфери і побутові умови життя населення.

Для кожної речовини, що забруднює повітряне середовище, встановлено два нормативи: разова й середньодобова ГДК. Максимальна  разова ГДК встановлюється для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, зміна біоелектричної активності головного мозку, світлочутливості очей тощо) при короткочасній дії атмосферних забруднень (до 20 хв.), а середньодобова - з метою попередження їх загальнотоксичного, канцерогенного, мутагенного та інших хвороботворних впливів.

На даний час гігієнічні нормативи встановлені для 160 речовин  і 35 комбінованих атмосферних забруднювачів.Підприємства, їхні окремі цехи й споруди, котрі  є джерелами виділення в атмосферне повітря шкідливих і тих, що мають  неприємний запах, речовин, відокремлюють від жилої забудови санітарно-захисними зонами. Ширина такої зони може становити від 50 до 1000 м в залежності від санітарного класу підприємства.

2.4. Охорона живої природи

В сучасному світі  із складними взаємовідносинами  різних напрямів людської діяльності проблеми збереження біорізноманіття живої природи часто відсуваються на другий і третій план, а на перший виходять турботи про розвиток економіки, транспорту, урбанізованих територій тощо. Проте такий підхід врешті-решт може призвести до обмеження майбутнього розвитку суспільства, оскільки загрожує невідворотними втратами найважливіших компонентів нашого природного середовища.

Відсування завдань  охорони живої природи на другий план протиречить головним шляхам вирішення  довгострокових завдань забезпечення людства продуктами харчування і багатьма видами сировини для промисловості, створення адекватних умов існування людей.