Загрязнение гидросферы (воды и водоемов) при чрезвычайных ситуациях

С каждым годом возрастает загрязнение питьевой воды и вод водоемов: прудов, озер, рек, морей и т.д. Наибольший вклад в загрязнение водных объектов вносит сброс отработанных промышленных вод: черная и цветная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная и пищевая промышленность.

Сточные воды промышленных предприятий содержат органические вещества, соединения тяжелых металлов. Они имеют кислую, нейтральную или щелочную реакцию, что вызывает изменение рН водоемов. При загрязнении нефтью и отходами нефтеперерабатывающей промышленности в водоемах образуются поверхностные пленки, нарушающие газообмен на границе воздух-вода. Атмосферные воды приносят загрязняющие вещества промышленного и транспортного происхождения, вымываемые из воздуха. Бытовые сточные воды содержат большое количество поверхностно-активных веществ, которые вызывают гибель флоры и фауны.

При контроле загрязнения воды основным нормативным показателем являются ПДК - нормативные показатели, при которых исключается неблагоприятное влияние веществ на организм человека.

Вводятся такие показатели, как:

ПДН - предельно допустимая нагрузка;
ПДЭН - предельно допустимая экологическая нагрузка;
ЛПВ - лимитирующий показатель вредности. Содержание загрязняющих веществ, относящихся к одной группе ЛПВ, должно отвечать следующему условию:

где Сi - средняя концентрация i-го вещества в воде; т — общее количество веществ данной группы ЛПВ.

В настоящее время проблема загрязнения гидросферы не решена. Частично эту проблему решает сама природа за счет способности гидрсферы к самоочищению в процессе круговорота воды в природе.

В ГОСТах и при анализе загрязняющих веществ используется целый ряд специфических характеристик, согласно которым вещества относят к классам опасности и определяют степень предельно допустимых загрязнений в водоемах:

МНК (мг/л) - максимальная недействующая концентрация, определяется по санитарно-токсикологическим признакам при поступлении вещества с водой в организм;
МНД (мг/л) - максимальная недействующая доза вещества: МИД = МНК/20;
ППКоргл - подпороговая органолептическая концентрация, оценивается восприятием вещества органами чувств;
ПКсан - пороговая концентрация, которая не влияет на санитарные характеристики воды;
ГТДОТД - пороговая доза по отдаленным эффектам;
ПДобщ - пороговая доза по общетоксикологическому действию;
ЛД - летальная доза.

В табл. 1.13 приводится класс опасности вещества в воде, а в табл. 1.14 и 1.15 представлены ПДК (предельно допустимые концентрации) веществ в водной среде и общие требования к составу и свойствам воды.

Таблица 1.13. Класс опасности

Этап исследования	Критерии оценки опасности	Значения критериев, соответствующие классам опасности
Этап исследования	Критерии оценки опасности	I чрезвычайно опасные	II высоко-опасные	III умеренно-опасные	IV малоопасные
1	МНК/ПКсан	-	1 1	1...10 1...10	2:10 <10
2	МНК	0,001	0,001...0,1	0,1...10	>10
3	ЛД50/МНД	10⁵	10⁵...10⁶	10⁴...10⁵	<10⁴
4	ПДхд/ПДобЩ	1	1...10	10...100	> 100

Таблица 1.14. Вещества, загрязняющие водоемы

Вещество	ПДК (мг/л) в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения	Вещество	ПДК (мг/л) в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения
Медь, никель, цинк	0,1	Железо	0,3
Аммиак	2,0	Нефть высокосернистая	0,1
Хлор активный	0,0	Нефть прочая	0,3
Капролактам	1,0	Фенол	0,001
Тетраэтилсвинец	0,0	Дихлорфенол	0,002
Свинец	0,03	Хлорофос	0,05
Бензол	0,5	Сероуглерод	1,0
Анилин	0,1	Нафтеновые кислоты	0,3
Гексахлорбензол	0,05	ЩТ (пестицид) 0,2
Нитраты по азоту	45,0

Таблица 1.15. Общие требования к составу и свойствам воды

Показатели состава и свойств воды водоема	Требования и нормативы
Взвешенные вещества	Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться больше чем на 0,25 мг/л.
Плавающие примеси	На поверхности воды не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна масел и скопление других примесей.
Запахи и привкусы	Вода не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 1 балла.
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике 20 см.
Температура	Летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца за последние 10 лет.
Реакция рН	6,5...8,5
Минеральный состав	Не должен превышать по сухому остатку 1000 мг/л, хлоридам - 350 мг/л, сульфатам - 500 мг/л.
Растворенный кислород	Не менее 4 мг/л.
ВПК при 20°С (биологическое потребление кислорода)	Не более 3 мг/л.
ХПК (химическое потребление кислорода)	Не более 15 мг/л.

В условиях непрерывного воздействия человека на водные экологические системы также необходима постоянная оценка текущего состояния водоемов, свойств и состава воды. Понятие «водные ресурсы» включает все находящиеся в свободном состоянии (химически несвязанные) воды нашей планеты: поверхностные воды океанов, морей, рек, озер, а также подземные воды, почвенную влагу, воды ледников, искусственных водоемов.

В результате интенсивного использования водных ресурсов человеком изменяется не только количество воды, пригодной для той или иной области хозяйственной деятельности, изменяются водный баланс и гидрологический режим водных объектов и, самое главное, качество воды.

Основные виды загрязнения вод:

загрязнение взвешенными веществами и коллоидными системами как естественным путем (наносы с берегов), так и антропогенной деятельностью (промышленные сбросы, захоронение отходов и так далее);
химическое загрязнение - растворимыми газами, жидкостями и твердыми вредными веществами в виде выбросов промышленных предприятий, стоков с полей удобрений и ядохимикатов, перенос из атмосферы;
бактериологической - вирусы, бактерии, простейшие, водоросли, паразиты, то есть возбудители различных болезней (бытовые стоки, стоки животноводческих ферм, мясокомбинаты, молокозаводы, кожевенные комбинаты и так далее);
тепловое - от предприятий теплоэнергетики, атомной энергетики, которыми в водоемы сбрасывается вода повышенной температуры;
радиационное - радиоактивными элементами.