Методы борьбы с загрязнением водных источников
Основная причина загрязнения воды — сбрасывание в нее отходов, которые остаются от бурной деятельности человека. Борьба с загрязнением воды необходима, потому что грязный мировой океан — это вымирание живых организмов в нем и нехватка пресной воды в масштабах планеты.
Причины загрязнения:
- Канализационная вода. Состоит из отходов человеческой жизнедеятельности, грязи, моющих средств. Такая вода вредна для живых организмов, потому что содержит опасные бытовые отходы.
- Отходы промышленности. Заводы сливают их в водоемы умышленно или из-за утечки, происшествия.
- Фермы. Удобрения с полей смываются дождем и попадают в подземные воды.
- Твердые отходы. Часто водоемы служат свалкой, куда выбрасывают разные вещи. Некоторые из них остаются плавать на поверхности, мешая солнечному свету проникать в глубину.
- Атмосферное загрязнение. В воздухе летают сажа, пепел, зола при попадании которых в водоемы образуются опасные кислоты.
- Тепловое загрязнение. Здесь речь о сливе теплой воды АЭС и ТЭС. Вода для них берется из тех же водоемов, но из-за ее повышенной температуры ускоряется рост водорослей и вымирает живность.
- Утечка нефти. Разлившаяся по поверхности воды нефть неблагоприятно воздействует на живые организмы.
Устранять утечку нефти важно еще и потому, что она вызывает углеводородное загрязнение водоемов. Нефть перевозится в основном морем, около 1 миллиарда тонн ежегодно. Некоторая ее часть (от 0,1 до 0,5 %) сливается в воду. Речь не о случайном происшествии, а о специальном загрязнении, когда балластные воды выбрасываются в открытое море.
Нефтяные танкеры после доставки нефти до места назначения промывают морской водой, а потом заполняют ею снова, но уже для придания судну устойчивости. Танкер теперь везет воду, смешанную с нефтью. И эту воду потому сбрасывают в специально оговоренное место. При загрязнении воды нефтяными продуктами нарушается фотосинтез и водовоздушный обмен.
Содержание статьи:
Методы борьбы с загрязнением
Одна из самых действенных форм защиты — переход к технологиям с малым количеством отходов или вообще без них, а на фермах — к нехимическим методам борьбы с сорными растениями и вредителями.
Существуют методы инженерно-экологические и бытовые. Вторые может выполнять каждый человек.
Инженерно-экологические методы
Эти методы подразумевают создание такой системы природы и промышленности, в которой производство эффективно и не влияет на ресурсы природы планеты.
Инженерные способы направлены на улучшение уже существующей техники и создание новой, которая должна меньше вредить гидросфере. Экологические способы направлены на то, чтобы природная среда самоочищалась или самовосстанавливалась.
Это делается посредством биологической рекультивации, очистки почвы с помощью специальных растений и микроорганизмов.
К ним относятся:
- Установка защитных полос вдоль берега и создание водоохранных зон. В такой зоне запрещено размещать любые объекты, способных влиять на реку и ее состояние и вырубка лесных насаждений.
- Остановка в использовании хлорсодержащих пестицидов, используемых в сельском хозяйстве.
- Использование систем кругового водоснабжения для того, чтобы сбросы предприятий уменьшились.
- Очищение дна водоемов от загрязненного слоя.
В такой зоне запрещено размещать любые объекты, способных влиять на реку и ее состояние и вырубка лесных насаждений.В основном инженерные меры борьбы связаны с загрязнением рек, морей и океанов. Но ничуть не лучше обстоит ситуация с озерами и прудами. Когда речная вода стекает в них или пересекает их, в водоемах остаются разного рода отбросы. Из-за того, что в них становится очень много органических веществ, фосфатов и нитратов, бактериям становится сложнее очищать воду, а естественное равновесие нарушается, потому что снижается содержание кислорода. В закрытых водоемах накапливается черный ил с большей скоростью, чем раньше, размножаются и гниют водоросли, которые к тому же поглощают много кислорода.
Бытовые методы
Также люди борются с загрязнением воды на бытовом уровне.
К бытовым методам относятся:
- Изменение в привычках ведения домашнего хозяйства. Есть так называемый «зеленый» список моющих средств, в котором перечислены экологически безопасные и не загрязняющие гидросферу средства. Чтобы свести вред от химических средств к минимуму, можно отказаться от них в принципе в пользу уксуса и пищевой соды, они вообще не токсичны.
- Грамотная утилизация отходов. В канализацию нельзя смывать краску, аммиак, очистители, моторное масло, растворители. Все это нужно сдавать в специальные пункты.
- Не стоит выливать в канализацию лекарства. То, из чего они сделаны, может быть вредным для окружающей среды. Их надо также сдавать в специальные пункты.
- Экономия воды. Особенно важный пункт, потому что уже по сравнению с прошлым проблема отсутствия большого количества пресной воды стоит остро.
- Ограничение в использовании пластика. Он разлагается сотни лет, в воде разложение дольше. Пластик в воде становится причиной смерти морских живых организмов, потому что они могут его проглотить и умереть.
- Нужно следить за состоянием машины. Если у нее протекает бензин, он попадает в воду через почву. Также следует правильно утилизировать масло, пользоваться пунктами сбора, а не канализацией.
Кроме этого можно записаться на волонтерство. Некоторые такие организации занимаются проблемами экологии. Например, Greenpeace занимается очисткой водоемов от мусора, лесопосадкой по берегам рек для предотвращения эрозии почв.
Чистая вода — роскошь для богачей
Загрязнение воды — серьезная проблема, уже сейчас остро ощущается нехватка достаточного количества пресной воды, особенно в развивающихся странах Африки.
Они бедные, не хватает денег на строительство водоочистных сооружений.
Помимо этого, без воды не будет еды, потому что она нужна для полива сельхозугодий.
А употребление в пищу неочищенной воды приводит к большему количеству смертей от серьезных заболеваний.
Способов решения проблемы множество. Развитые страны обладают большими запасами пресной воды, которыми они могут делиться с бедными странами. Мировое сообщество знает о проблеме нехватки воды, оно может выделить деньги для строительства фильтров. Уже к 2025 году прогнозируют всемирный дефицит пресной воды. Но с этим можно справиться, все в руках человека.
Новые методы борьбы с пылью применяет мэрия Новосибирска
В 2018 году в Новосибирске провели исследования по определению основных причин запыленности атмосферы города. Основными причинами эксперты назвали износ дорожных конструкций, разрушение и распыление автотранспортом пыли грязевых осадков на автомагистралях.
Исследования проводились в прошлом году Институтом почвоведения и агрохимии СО РАН и ФБУО ВО «Сибирский государственный университет путей сообщения».
Основная цель научно-исследовательских работ — определение основных причин запыленности атмосферного воздуха Новосибирска и разработка предложений по ее устранению.
«Мы комплексно подошли к этому исследованию: университет занимался изучением дорожных отложений, институт — источниками возможного распространения, оценкой и выявлением способности к распространению и миграции загрязняющих веществ, влиянию их на людей, — отметила начальник отдела охраны окружающей среды департамента энергетики, жилищного и коммунального хозяйства города Новосибирска Мария Сидорова. — В рамках исследования было отобрано более 100 проб: 17 проб снега, 23 пробы грязевых осадков с дорожного покрытия, четыре пробы песко-соляной смеси, 20 проб почвы, 20 проб атмосферного воздуха, 18 проб дорожных отложений».
Выполнены лабораторные исследования дисперсного, минерального и морфологического состава отобранных проб. Несмотря на то что исследования проводились разными методами и разными учреждениями, результаты оказались схожими.
По итогам исследований, основные причины запыленности атмосферы Новосибирска — износ дорожных конструкций, разрушение и распыление автотранспортом пыли грязевых осадков на автомагистралях (остатки песко-соляной смеси, грязи, которые разносит на колесах автотранспорт и т. д.).
Эксперты сформировали рекомендации по снижению уровня запыленности атмосферы и эксплуатации дорожной инфраструктуры города: необходимо выработать системный подход в части озеленения, содержания и обустройства газонов вдоль дорог; комплексный подход к содержанию и уборке дорожного полотна, развитию дорожной сети в частном секторе; организовать применение не только песко-соляной смеси, но и других реагентов.
«Еще в 2016 году мы ужесточили требования к структуре и составу строительного речного песка, который применялся в приготовлении песко-соляной смеси, к содержанию пылевидных частиц. Привели к нулевому показателю содержание глинистых и пылеватых частиц в составе песка, — рассказал начальник производственного отдела ГУБО мэрии города Новосибирска Евгений Антонов.
— В 2018 году после получения результатов исследования перешли на обработку дорог тремя компонентами: песко-соляной смесью, которая осталась с 2017 года, песком из отсевов дробления горных пород и реагентом „Бионорд“. Этот материал безвреден как для автотранспорта, так и для людей и окружающей среды. Реагент плавит снег и уменьшает его объемы в 2,5 раза. Кроме того, „Бионорд“ позволяет полностью избавиться от снежных ледяных накатов на проезжей части».
В 2019 году городские власти рассмотрят возможность увеличения закупок реагента «Бионорд».
Кроме того, для ускорения сроков ликвидации последствий остатков пыльных образований после использования песко-соляной смеси и щебеночных отложений мэрия дополнительно приобрела 13 вакуумно-подметальных машин. «Сокращение сроков уборки песочных отложений в прошлом году уже были визуально заметны», — отметил Евгений Антонов.
Борьба с загрязнением | Encyclopedia.com
Загрязнение контроль – это процесс сокращения или устранения выброса загрязняющих веществ в окружающую среду .
Он регулируется различными природоохранными агентствами, которые устанавливают лимиты выбросов загрязняющих веществ в воздух, воду и землю.
Контроль загрязнения воздуха стратегии можно разделить на две категории: контроль выбросов твердых частиц и контроль газообразных выбросов. Существует много видов оборудования, которое можно использовать для снижения выбросов твердых частиц. Физическое отделение твердых частиц из воздуха с помощью отстойников, циклонные коллекторы, импинджеры, мокрые скрубберы , электростатические фильтры и фильтрационные устройства — все это процессы, которые обычно используются.
В отстойниках используется гравитационное разделение для снижения выбросов твердых частиц. Воздушный поток направляется через отстойную камеру, которая является относительно длинной и имеет большое поперечное сечение, что приводит к значительному снижению скорости воздушного потока и дает достаточно времени для осаждения твердых частиц.
Циклонный коллектор представляет собой цилиндрическое устройство с коническим дном, которое используется для создания торнадоподобного воздушного потока. Таким образом, на частицы воздействует центробежная сила, заставляющая их прилипать к стенке и катиться вниз, в то время как поток более чистого воздуха выходит через верхнюю часть устройства.
Импинджер представляет собой устройство, использующее инерцию воздушного потока для удара тумана и сухих частиц о твердую поверхность. Туман собирается на пластине импинджера в виде жидкости, образующейся и затем капающей, в то время как сухие частицы имеют тенденцию накапливаться или повторно попадать в воздушный поток. Именно по этой причине жидкие спреи также используются для промывки поверхности импинджера, чтобы повысить эффективность сбора.
Мокрые скрубберы контролируют выбросы твердых частиц, смачивая их, чтобы улучшить их удаление из воздушного потока. Мокрые скрубберы обычно работают против течения за счет распыления воды, контактирующего с потоком газа.
Твердые частицы увлекаются каплями воды, а затем отделяются от газового потока. Мокрые скрубберы, такие как скрубберы с набивным слоем, скрубберы Вентури или пластинчатые скрубберы, используют начальное ударное воздействие, а циклонные скрубберы используют центробежную силу.
Электрофильтры представляют собой устройства, использующие электростатическое поле для наведения заряда на частицы пыли и сбора их на заземленных электродах. Электростатические осадители обычно работают в сухом режиме, но также используются и мокрые системы, в основном за счет водяного тумана, помогающего в процессе очистки частиц с пластины для сбора.
Однако одним из старейших и наиболее эффективных методов контроля твердых частиц является фильтрация. Наиболее часто используемое фильтрующее устройство известно как рукавный фильтр и состоит из тканевых мешков, через которые направляется воздушный поток. Частицы задерживаются в волокнистой сетке тканевых мешков, а также в фильтрационной корке, которая впоследствии образуется.
Выбросы газов контролируются аналогичными устройствами и обычно могут использоваться в сочетании с опциями контроля твердых частиц. К таким устройствам относятся скрубберы, адсорбционные системы, конденсаторы, факелы и мусоросжигательные заводы.
Скрубберы используют явления адсорбции для удаления газообразных загрязнителей из воздушного потока. Существует широкий спектр скрубберов, доступных для использования, включая распылительные башни, насадочные башни и скрубберы Вентури. В качестве абсорбирующих агентов в этом процессе могут быть использованы самые разнообразные растворы. Обычно используются известь, оксид магния и гидроксид натрия.
Адсорбция также может использоваться для контроля газообразных выбросов. Активировано углерод обычно используется в качестве адсорбента в таких конфигурациях, как адсорберы с неподвижным и псевдоожиженным слоем.
Конденсаторы работают таким образом, чтобы конденсировать пары путем повышения давления или снижения температуры газового потока.
Поверхностные конденсаторы обычно кожухотрубного типа, а контактные конденсаторы обеспечивают физический контакт между парами, теплоносителем и конденсатом внутри агрегата.
Сжигание в факелах и сжигание используют воспламеняемость газообразного загрязнителя. Как правило, к этим процессам добавляется избыток воздуха, чтобы управлять сгорание реакции до завершения с образованием углекислого газа и воды.
Другим способом контроля выбросов загрязнителей воздуха в виде твердых и газообразных частиц может стать изменение процесса образования этих загрязнителей. Например, модификации технологического оборудования или сырья могут обеспечить эффективное сокращение источника. Кроме того, использование методов очистки топлива, таких как десульфурация и повышение эффективности сжигания топлива, может снизить выбросы в атмосферу.
Загрязнение воды методы контроля можно разделить на физические, химические и биологические системы очистки.
В большинстве систем очистки используется комбинация любой из этих трех технологий. Кроме того, водосбережение является выгодным средством для уменьшения объема образующихся сточных вод .
Системы физической очистки представляют собой процессы, основанные на использовании физических сил для удаления загрязняющих веществ. Физические процессы, которые часто используются для борьбы с загрязнением воды, включают просеивание, фильтрацию, осаждение и флотация . Просеивание и фильтрация являются аналогичными методами, которые используются для отделения крупных твердых частиц от воды. Взвешенные частицы также удаляются из воды с помощью процессов осаждения. Так же, как и в контроле за загрязнением воздуха , устройства осаждения используют гравитацию для удаления более тяжелых частиц из водного потока. Широкий спектр используемых отстойников замедляет скорость воды в установке, чтобы дать частицам время упасть на дно. Точно так же флотация использует различия в плотностях частиц, которые в данном случае ниже, чем у воды, для удаления.
Для облегчения этого процесса часто вводят мелкие пузырьки газа; они прикрепляются к твердым частицам, заставляя их подниматься к верхней части устройства, откуда они механически удаляются.
Системы химической обработки для борьбы с загрязнением воды – это процессы, в которых используются химические реакции для удаления загрязнителей воды или образования других, менее токсичных соединений. Типичными процессами химической обработки являются реакции химического осаждения, адсорбции и дезинфекции. В процессах химического осаждения используется добавление химикатов в воду для осаждения растворенных твердых веществ . Затем твердое вещество удаляют с помощью физического процесса, такого как осаждение или фильтрация. Процессы химического осаждения часто используются для удаления тяжелые металлы и фосфор из водных потоков. Процессы адсорбции используются для отделения растворимых веществ от водного потока. Как и процессы адсорбции загрязнений воздуха, активированный уголь является наиболее широко используемым адсорбентом.
Воду можно пропускать через слои гранулированного активированного угля (ГАУ) или можно добавлять порошкообразный активированный уголь (ПАУ) для облегчения удаления растворенных загрязняющих веществ. Процессы дезинфекции избирательно уничтожают болезнетворные организмы, такие как бактерии и вирусы. Типичные дезинфицирующие средства включают хлор , озон и ультрафиолетовое излучение .
Биологические методы борьбы с загрязнением воды – это те, которые используют биологическую активность для удаления загрязняющих веществ из водных потоков. Эти методы используются для контроля биоразлагаемых органических химических веществ, а также питательных веществ, таких как азот и фосфор. В этих системах микроорганизмы , состоящие в основном из бактерий, превращают углеродистое вещество, а также клеточную ткань в газ. Существует две основные группы микроорганизмов, которые используются в биологической очистке9.0003 аэробные и анаэробные микроорганизмы.
Каждый из них требует уникальных условий окружающей среды, чтобы выполнять свою работу. Аэробные процессы происходят в отсутствие кислорода. Оба процесса могут быть использованы независимо от того, существуют ли микроорганизмы в виде суспензии или прикреплены к поверхности. Эти процессы называются процессами приостановленного роста и процессами неподвижной пленки соответственно.
Обычно используемые методы борьбы с твердым загрязнением включают захоронение, компостирование и сжигание. Санитарные свалки эксплуатируются путем распространения твердые отходы компактными слоями, разделенными тонким слоем грунта . Аэробные и анаэробные микроорганизмы помогают расщеплять биоразлагаемые вещества на свалке и производить углекислый газ и метан газ, который обычно выходит на поверхность. На свалках также образуются сильные сточные воды, называемые фильтратами, которые необходимо собирать и очищать, чтобы избежать загрязнения грунтовых вод.
Компостирование твердых отходов представляет собой микробиологическую биодеградацию органического вещества в аэробных или анаэробных условиях. Этот процесс наиболее применим для легко биоразлагаемых твердых веществ, таких как сточные воды шлам , бумага, пищевые отходы , и бытовой мусор , включая садовые отходы и органические вещества. Этот процесс можно проводить в статических котлах, перемешиваемых слоях или в различных реакторах.
В процессе сжигания твердые вещества сжигаются в больших печах, тем самым уменьшая объем твердых отходов, попадающих на свалки, а также уменьшая возможность загрязнения грунтовых вод. Остатки после сжигания также можно использовать для регенерации металла . Эти системы обычно дополняются устройствами контроля загрязнения воздуха.
См. также Индекс загрязнения воздуха; критерии качества воздуха; Закон о чистом воздухе; Закон о чистой воде; стандарты выбросов; Тяжелые металлы и отравление тяжелыми металлами; Обращение с промышленными отходами; первичные стандарты; Вторичные стандарты; Очистка сточных вод; Стандарты качества воды
[ Джеймс В.
Паттерсон ]
КНИГИ
Расширенный контроль выбросов для электростанций . Париж: Организация экономического сотрудничества и развития, 1993 г.
Справочник по технологиям борьбы с загрязнением воздуха . Нью-Йорк: Wiley, 1984.
Йоргенсен, Э. П., изд. Отравленный колодец: новые стратегии защиты подземных вод . Вашингтон, округ Колумбия: Island Press, 1989.
Кенворти Л. и Э. Шеффер. Руководство для граждан по содействию сокращению выбросов токсичных отходов . Нью-Йорк: INFORM, 1990.
Wentz, CA Управление опасными отходами . Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1989.
Методы предотвращения загрязнения жилых помещений — Руководство по ливневым водам штата Миннесота
Minnesota Stormwater Manual
Методы предотвращения загрязнения жилых помещений .
Ссылка на эту таблицу
| Практика | Метод | Изображение |
|---|---|---|
| Использование удобрений и пестицидов 1 | Сокращение или устранение потребности в удобрениях и пестицидах за счет естественного ухода за газонами, посадки местной растительности и ограничения использования химикатов; следуйте Уставу Миннесоты, главе 18C, и федеральным нормативным требованиям по хранению и применению удобрений и пестицидов, если они используются. | |
| Контроль отходов и животных отходов 1 | Своевременно утилизируйте экскременты и наполнитель для домашних животных в соответствии с местными постановлениями. | |
| Управление дворовыми отходами 1 | Предотвратить попадание садовых отходов в системы ливневой канализации и водоемы путем компостирования или использования услуг по вывозу с тротуаров, а также избегать накопления дворовых отходов на непроницаемых поверхностях; не допускайте попадания скошенной травы и листьев на улицу. | |
| Управление опасными бытовыми отходами (ТБО) 1 | Обеспечить надлежащую утилизацию опасных отходов, включая краски, пятна, растворители, чистящие средства, отработанное моторное масло, антифриз и пестициды, участвуя в программе округа по сбору опасных бытовых отходов; правильно хранить опасные отходы. | |
| Альтернативное использование продукта | Используйте менее вредные продукты, включая альтернативные чистящие растворы, пестициды, удобрения, автомобильные и лакокрасочные материалы, чтобы уменьшить количество токсичных веществ, выбрасываемых в канализационные системы. | |
| Улучшенная мойка автомобилей и оборудования 1 | Мойте автомобили реже и на травянистых участках с использованием моющих средств, не содержащих фосфора, и нетоксичных чистящих средств, или используйте коммерческие автомойки, чтобы предотвратить попадание грязной промывочной воды в ливневую канализацию и водоемы. | |
| Улучшение уборки тротуаров и проезжей части 1 | Подметайте тротуары и подъездные пути и выбрасывайте отходы в мусор вместо того, чтобы использовать шланги или воздуходувки для очистки поверхностей. | |
| Улучшение защиты от обледенения тротуаров и проезжей части 1 | Сокращение или устранение потребности в средствах против обледенения путем ручной очистки тротуаров и подъездных путей перед использованием средств против обледенения; по возможности используйте экологически безопасные средства против обледенения, наносите их экономно и храните надлежащим образом, если они используются. |