Разработка мероприятий по защите поверхностных водных объектов от загрязнения и засорения

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — это концентрация химического вещества в воде водоема, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, а также ухудшать гигиенические условия водопользования.

Временная допустимая концентрация (ВДК) определяет ориентировочный безопасный уровень воздействия химических веществ в воде, устанавливаемый расчетным путем.

Обеспечение регламентируемых значений ПДК и ВДК может быть достигнуто двумя путями — механическим рассеиванием химических веществ в водной среде или строгим контролем за их поступлением во внешнюю среду. Рассеивание химических веществ достигается разбавлением стоков в поверхностных водах. Во многом этот способ является следствием несовершенства технологий и способов очистки сбрасываемых вод и должен быть заменен ограничением и полным прекращением сбросов загрязненных вод в водоемы.

При невозможности соблюдения нормативов допустимых сбросов веществ могут устанавливаться лимиты на сбросы на основе разрешений, действующих только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения установленных нормативов допустимых сбросов веществ. Временно согласованные лимиты сбросов загрязняющих веществ в водные объекты устанавливаются предприятиям, исходя из необходимости поэтапного достижения нормативов ПДС загрязняющих веществ в водные объекты, и сроки достижения нормативов ПДС. Установление лимитов на сбросы допускается только при наличии планов снижения сбросов.

В целях достижения нормативов ПДС водопользователями разрабатываются планы водоохранных мероприятий, включающие в себя работы по восстановлению, рациональному использованию и охране водных объектов. По мере осуществления отдельных этапов планов водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС лимиты пересматриваются в сторону их уменьшения с учетом внедрения наилучших имеющихся технологий по очистке сточных вод, а также с учетом возможности внедрения экологически чистых технологий основного производства, включая ограничение применения опасных веществ и материалов. Продолжительность осуществления плана водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС и его этапов устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от степени риска для здоровья населения, экологического состояния водного объекта и его биоресурсов, социально - экономических факторов, наилучших имеющихся отечественных и зарубежных технологий.

Нормативы ПДС разрабатываются водопользователем или по его заказу научной, проектной или иной организацией на основании расчетных материалов по нормативам предельно допустимых воздействий на водные объекты, а при отсутствии таковых - исходя из недопустимости превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в водных объектах (ПДК), определенных с учетом целевого использования этих объектов.

Проект нормативов допустимых сбросов (ПДС) в окружающую среду со сточными водами разрабатывается предприятием-водопользователем в соответствии с ГОСТ 17.1.3.13-86 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения» и другой действующей нормативно-методической документацией.

Разработанные нормативы ПДС согласовываются водопользователями с территориальными органами санитарно-эпидемиологического надзора, Росгидромета, территориальными (бассейновыми) органами Госкомрыболовства России. Согласованные нормативы ПДС утверждаются в установленном порядке территориальным (бассейновым) органом МПР России. Нормативы допустимых сбросов в окружающую среду со сточными водами устанавливаются на срок не более 5 лет. На основании норматива допустимых сбросов водопользователю ежегодно выдается разрешение на сброс загрязняющих веществ.

Строгое соблюдение предельно допустимого выброса, устанавливаемого для каждого предприятия, обеспечивает выполнение санитарных нормативов и на сегодняшний день является одним из действенных средств охраны воды, воздуха и почв. Однако соблюдение нормативных предельно допустимых выбросов не всегда можно считать оптимумом. ПДК для многих соединений неоднократно пересматривались в сторону их уменьшения. Известно также, что многие живые организмы и растения чувствительнее людей к загрязнениям. Регламентирование химических веществ в окружающей среде (и в воде в частности) должно производиться не только с санитарно-гигиенических, но и с экологических позиций, что приведет к дальнейшему ужесточению нормируемых величин.

Все нормируемые значения допустимых концентраций веществ рассматриваются и утверждаются Минздравом России.

В целях максимальной защиты населения от облучения и охраны водных ресурсов от радиоактивного загрязнения для действующих и проектируемых предприятий рассчитывают предельно допустимые сбросы (ПДС). ПДС радионуклидов рассчитывают на основании требований непревышения предела дозы внутреннего и внешнего облучения, установленного нормами радиационной безопасности и основными санитарными правилами. Контроль за соблюдением установленных нормативов предельно допустимого сброса радиоактивных веществ входит в единую систему радиационного контроля, базирующегося на мониторинге окружающей среды, то есть системе слежения и контроля за ее состоянием. Единая система радиационного контроля за состоянием водоемов заключается в получении регулярной информации, которая позволяет систематически сопоставлять фактическое наличие радионуклидов с установленными нормативами. Этот контроль должен предусматривать определение объема сточных вод, поступающих от предприятий, их объемную активность.

В системах водного хозяйства промышленных предприятий, имеющих специальные стоки, существуют три независимые программы контроля: оперативный контроль суммарной активности стока перед сбросом; контроль содержания отдельных радионуклидов для определения радиоактивных веществ, поступающих в водоем за определенный период; контроль за водоемами, принимающими очищенные воды, для определения суммарного накопления в объектах окружающей среды. Очищенные воды после контроля содержания в них радионуклидов используют в оборотном водоснабжении или сбрасывают.

Основными направлениями в охране окружающей среды от действия радиоактивных веществ, используемых промышленностью, являются переработка и захоронение отходов. При этом стремятся к максимальному уменьшению отходов с целью облегчения последующего с ними обращения и уменьшения пространства, необходимого для их окончательного захоронения. Для этих целей при очистке радиоактивных стоков используют методы упаривания, ионного обмена, химического осаждения, а также электродиализ с применением ионообменных мембран. Для обработки твердых отходов применяют прессование и сжигание.

Наиболее важным и наименее освоенным в настоящее время этапом обращения с отходами является их окончательное захоронение. Отсутствуют общепризнанные рекомендации по их захоронению, а также единство взглядов в оценке безопасности биосферы. В настоящее время большинство государств захоранивают радиоактивные отходы в хранилищах, расположенных на поверхности земли или в приповерхностных геологических образованиях и оборудованных соответствующими инженерными барьерами. При этом большинство отходов переводят в твердую фазу.

Общей мерой по предотвращению попадания удобрений и пестицидов в открытые водоемы является создание прибрежных водоохранных зон. Они предусматривают проведение лесной и гидротехнической мелиорации, а также агротехнических мероприятий. Лесная мелиорация заключается в создании защитных полос, уменьшающих поверхностный сток и ослабляющих процессы водной эрозии. Агротехнические мероприятия предполагают правильное ведение сельскохозяйственных работ (вспашка полей, изъятие из севооборота склонов и так далее).

Для возможности использования вод, содержащих пестициды, для целей водоснабжения требуется применение специальных методов очистки. Эксплуатирующиеся в данное время системы подготовки воды для хозяйственно-питьевых целей, по существу, лишены методов, препятствующих проникновению пестицидов в очищенную воду. Оптимальным решением технологии обезвреживания пестицидов в природных и сточных водах является создание гибкой схемы, учитывающей их химическую природу. В качестве основы создания универсальной технологии обезвреживания пестицидов могут служить методы гидролиза, сорбции и окисления.

Гидротехническая мелиорация заключается в поддержании благоприятного водно-воздушного режима почвенных грунтов, препятствующего вымыванию питательных веществ, в применении научно обоснованных норм и технологий орошения и так далее.

В процессе забора больших количеств воды и нарушения экологического равновесия наблюдается истощение водных ресурсов. Вырубка лесов, осушение болот, спрямление русел, распашка прибрежных склонов, водная и ветровая эрозия почв приводят к истощению водоисточников.

Одним из важных мероприятий в борьбе с истощением является лесомелиорация. Она находит все более широкое применение. Основная роль лесных насаждений заключается в переводе поверхностного стока в подземный, в результате чего повышается уровень грунтовых вод и обеспечивается стабильное питание водных источников. Помимо этого лесопосадки уменьшают эрозию берегов и смыв его в водоемы. Леса по берегам водохранилищ и озер ослабляют скорость ветра и тем самым снижают высоту и ударную силу волн. Они уменьшают до 20—30% испарение в зоне посадки.

С целью поддержания нормального водного режима необходима охрана верховых болот, являющихся источником питания многих рек и регулятором весеннего стока. Немаловажную роль играют гидротехнические мероприятия, направленные па удержание поверхностного стока и перевод его в подземный.

Разработан ряд постановлений об усилении охраны рек от загрязнения, засорения и истощения. При этом устанавливаются водоохранные зоны лесов, а также согласовываются вопросы размещения и строительства предприятий, сооружений и других объектов, влияющих па состояние вод, со схемами комплексного использования и охраны вод.

Для крупных ТЭС и АЭС возникает проблема рационального использования теплоты. В качестве мер в этом направлении заслуживает внимания отеплительное орошение сельскохозяйственных культур в открытом грунте, использование таких вод в теплицах, для отопления в городах, разведения рыб в водохранилищах-охладителях и другое.

В результате профилактических мер, предупреждающих образование веществ, способных загрязнять воду, и очистки сточных вод предотвращается вынос в источники водоснабжения основной массы примесей. Однако остающиеся в сбрасываемых водах вещества представляют собой не поддающиеся очистке или трудноокисляемые соединения, которые могут приводить к загрязнению природных вод. Кроме того, вода в источниках может загрязняться в результате аварий на очистных сооружениях промышленных предприятий городов, вследствие утечек вредных веществ и других причин. 
Методы и технические средства, восстанавливающие и поддерживающие на заданном уровне качество воды, направлены на повышение ассимилирующей способности природных вод, на снижение пиковых концентраций примесей и на извлечение из воды загрязняющих веществ. Искусственная аэрация водотоков и водоемов повышает их ассимилирующую способность. Использование санитарных попусков для улучшения качества воды приобретает все большее значение как водоохранное мероприятие. Засорение и загрязнение водных объектов плавающими примесями ликвидируют соответствующими мусоросборщиками. Для удаления накопившихся донных отложений на зарегулированных реках периодически организуют гидравлическую промывку русел попусками, а на незарегулированных — искусственное взмучивание донных отложений в период паводков и половодий.

Мероприятия по охране подземных вод от загрязнения по своему назначению могут быть профилактическими и специальными (локализационного и реставрационного характера). Профилактические мероприятия представляют в основном тот же комплекс мер, что и для поверхностных вод. В промышленных районах для предотвращения инфильтрации сточных вод в водоносные горизонты необходимо предусматривать надежную гидроизоляцию, дренажи, противофильтрационную защиту в местах прокладки промышленной канализации, установки резервуаров со сточными водами. Для предотвращения вторжения морских вод в подземные можно использовать метод создания гидравлических завес путем закачки через скважины в эксплуатируемый водоносный горизонт пресных поверхностных вод.

Специальные мероприятия локализационного характера предусматривают в районах действующих источников загрязнения или ликвидированных, но при оставшемся очаге загрязнения, который может явиться вторичным источником загрязнения. Цель мероприятий — прекращение поступления загрязняющих примесей к защищаемому объекту (водозабору или водотоку). Для этой цели применяют различного рода вертикальные и горизонтальные дренажи, а также противофильтрационные завесы. При устройстве перехватывающих дренажей должен быть решен вопрос использования или безопасного сброса откачиваемых загрязненных вод. Завесы устраивают либо нагнетанием через скважины растворов, придающих породе водонепроницаемость, либо устройством в водоносном горизонте на всю его мощность узкой траншеи и заполнения ее водонепроницаемым материалом («стена в грунте») [8-10].

Специальные мероприятия реставрационного характера направлены на восстановление качества подземных вод и проводятся как в условиях действующего, так и ликвидированного источника загрязнения. В первом случае прежде всего решают задачу изоляции источника загрязнения устройством по его периметру противофильтрационной завесы либо перехватывающего дренажа. Восстановление качества воды в пределах очага загрязнения осуществляется действием водозаборов, а также нагнетательных скважин, подающих чистую воду в пласт для быстрейшего промывания пород. При ликвидированном источнике загрязнения действуют аналогичным способом, но без его изоляции.

С целью обеспечения требуемого качества воды в прибрежных зонах морей осуществляют различные организационно-технические мероприятия. К водоохранным мероприятиям, препятствующим попаданию поверхностного стока в море, относятся благоустройство пляжей и прибрежных мест отдыха, организация отвода поверхностных стоков за границы водопользования и другие. Для исключения сброса сточных вод и отходов с судов должны предусматривать их сбор и транспортировку на берег для последующей утилизации и обезвреживания. Для очистки акватории моря от попавшей нефти существуют специальные механизмы, обеспечивающие их сбор и последующую утилизацию.