him-2012-06-2499

Сточные воды: химическое загрязнение

гидросферы

– для проектной и исследовательской работы школьников

c. 3

Углерод: цепочки

химических

превращений

– поэтапное развитие навыков выполнения «цепочек превращений» при подготовке к ЕГЭ

c. 37

Химическое равновесие

и условия его смещения

Соли

Организация игровой

деятельности школьников

– методики и сценарии проведения уроков с описанием виртуального

иреального эксперимента

c.40, 52, 45

1september.ru

Модель молекулы ДНК

ХИМИЯ июнь 2012

Читайте в номере

ХИМИЯ

Учебно-методический журнал для учителей химии и естествознания

Издание основано в 1992 г. Выходит один раз в месяц

РЕД АКЦИЯ:

Гл. редактор: О.Г.Блохина Редакторы: Т.В.Богатова,

О.Р.Валединская,

Н.В.Человская Дизайн: И.Е.Лукьянов Верстка: С.В.Сухарев Графика: Д.В.Кардановская Корректор: Е.Е.Полячек Набор: М.В.Королева

Фото: фотобанк Shutterstock, если не указано иное

Журнал распространяется по подписке

Тел. редакции: (499) 249-0468

Тел./факс: (499) 249-3138 E-mail: him@1september.ru http://him.1september.ru

© Химия, 2011. При перепечатке ссылка на журнал «Химия» обязательна.

Редакция не несет ответственности за содержание и оформление рекламных объявлений

ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ:

Роспечать:

32034 (бумажная версия)

26121 (электронная) Почта России:

79151 (бумажная версия)

12765 (электронная)

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ «ПЕРВОЕ СЕНТЯБРЯ»

Главный редактор:

Артем Соловейчик (генеральный директор)

Коммерческая деятельность:

Константин Шмарковский (финансовый директор)

Развитие, IT и координация проектов:

Сергей Островский (исполнительный директор)

Реклама, конференции

и техническое обеспечение

Издательского дома:

Павел Кузнецов

Производство:

Станислав Савельев

Административно-хозяйственное обеспечение:

Андрей Ушков

Главный художник: Иван Лукьянов

Педагогический университет:

Валерия Арсланьян (ректор)

ЖУРНАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА:

Английский язык – гл. ред. А.Громушкина, Библиотека в школе – гл. ред. О.Громова, Биология – гл. ред. Н.Иванова, География – гл. ред. О.Коротова,

Дошкольное образование –

гл. ред. Д.Тюттерин, Здоровье детей – гл. ред. Н.Семина,

Информатика – гл. ред. С.Островский, Искусство – гл. ред. М.Сартан, История – гл. ред. А.Савельев,

Классное руководство и воспитание школьников – гл. ред. М.Битянова, Литература – гл. ред. С.Волков, Математика – гл. ред. Л.Рослова, Начальная школа – гл. ред. М.Соловейчик, Немецкий язык – гл. ред. М.Бузоева, Русский язык – гл. ред. Л.Гончар, Спорт в школе – гл. ред. О.Леонтьева,

Управление школой – гл. ред. Е.Рачевский, Физика – гл. ред. Н.Козлова, Французский язык – гл. ред. Г.Чесновицкая, Химия – гл. ред. О.Блохина,

Школьный психолог – гл. ред. И.Вачков

Газета «Первое сентября» – гл. ред. Е.Бирюкова

УЧРЕДИТЕЛЬ:

ООО «ЧИСТЫЕ ПРУДЫ»

Зарегистрировано ПИ № ФС77-44317 от 18.03.11 в Министерстве РФ по делам печати Подписано в печать:

по графику 14.05.12, фактически 14.05.12 Заказ №

Отпечатано в ОАО «Чеховский полиграфический комбинат» ул. Полиграфистов, д. 1, Московская область, г. Чехов, 142300

АДРЕС РЕДАКЦИИ И ИЗДАТЕЛЯ:

ул. Киевская, д. 24, Москва, 121165 Тел./Факс: (499) 249-3138

Отдел рекламы:

(499) 249-9870 Сайт: 1september.ru

ИЗДАТЕЛЬСКАЯ ПОДПИСКА:

Телефон: (499) 249-4758

E-mail: podpiska@1september.ru

Документооборот Издательского дома «Первое сентября» защищен антивирусной программой Dr.Web

Химическое загрязнение гидросферы

Сточные воды

Е.Э.БОРОВСКИЙ

Одной из главных причин загрязнения гидросферы (водной оболочки Земли) является сброс в поверхностные (а через почву – и в подземные) водоемы неочищенной или недостаточ-

но очищенной воды, содержащей загрязняющие вещества. Это приводит к глобальной экологической проблеме – дефициту чистой пресной воды.

Сточным водам, их очистке и стратегии рационального водопользования посвящена данная статья.

Вода! Ты не приемлешь никаких примесей, ты не выносишь порчи, ты пугливое божество…

Антуан де Сент-Экзюпери

Основные источники сточных вод

Сточные воды – воды, поступающие в природные водоемы после использования их на производственные и коммунально-бытовые нужды и изменившие при этом свой первоначальный (естественный природный) химический состав и физико-химические свойства.

Внастоящее время в России ежегодно в поверхностные водоемы (непосредственно или через почву и подземные воды) сбрасывается около 180 км3 сточных вод.

По источнику загрязнения сточные воды делятся на промышленные, сельскохозяйственные, коммунально-бытовые и дождевые.

Промышленные сточные воды образуются на промышленных предприятиях, где вода является составной частью технологических процессов производства, и отводятся, как правило, через специальные системы технической канализации.

ВРоссии сейчас промышленными предприятиями в водоемы сбрасывается ежегодно более 70 км3 сточных вод, что составляет порядка 40 % всех учтенных загрязненных сточных вод страны [1]. (Здесь речь идет об учтенных количествах сброса, поскольку, к сожалению, имеют место так называемые нелегальные сбросы и сбросы в обход коллекторов очистных сооружений.)

Объемы сточных вод напрямую связаны с объемами водопотребления в разных областях экономики: чем больше водных ресурсов используется в индустрии страны, тем больше образуется сточных вод.

Объемы водопотребления в промышленности очень велики. Например, для выплавки 1 т чугуна и перевода его в сталь необходимо до 300 м3 преснойводы, адляполученияцветныхметаллов– ещебольше(дляполучения

1 т никеля – почти 4000 м3 чистой пресной воды); водоемки процессы производства хлопчатобумажных и синтетических тканей, целлюлозы, резины и др. Велики и объемы в разной степени загрязненных сточных вод в металлургической, машиностроительной, химической, угле- и нефтедобывающей, целлюлознобумажной, а также в пищевой, легкой и других областях промышленности, где широко применяются так называемые «мокрые» технологии.

Транзит воды через технические системы также приводит к ее загрязнению. Большие объемы воды потребляют тепловые (ТЭС) и атомные (АЭС) электростанции непосредственно в ходе технологического процесса производства электроэнергии (паровые котлы ТЭС и парогенераторы АЭС) и для охлаждения энергоблоков. Так, для работы ТЭС мощностью 1 млн. кВтнеобходимопорядка1,5 км3 водывгод, адляработы АЭС той же мощности – почти вдвое больше.

www.southwalesinfocus.com

Химический завод

Сельскохозяйственные сточные воды являются поверхностными, их образование связано со смывом с полей избытка удобрений и химических средств защиты растений, а также очисткой животноводческих ферм от навоза методом, использованным еще героем древнегреческих мифов Гераклом для очистки конюшен царя Авгия (шестой подвиг Геракла).

Учет объемов этих сточных вод затруднителен, поскольку они происходят от «неточечных источников», место и время их сбросов установить трудно. Ориентировочно(сучетомсниженияуровняводопотребления в сельском хозяйстве нашей страны с 1990-х гг. из-за сокращения площадей, занятых орошаемым земледелием, уменьшенияпоголовьяскотанаживотноводческих фермах) эта величина составляет 40 км3 в год.

Коммунально-бытовые сточные воды образуют-

ся в жилых помещениях городов и других населенных пунктов и на предприятиях коммунального хозяйства

(общественные туалеты, бани, прачечные, предприятия химчистки и т.п.). Они отводятся, как правило, через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации.

Урбанизация – характерная черта современного мира – резко повысила объемы коммунально-бытовых сточных вод, причем в России потребление воды на коммунально-бытовые нужды почти в три раза выше средних мировых показателей.

Объемы учтенных коммунально-бытовых сточных вод в России сравнимы с объемами промышленных сточных вод. Например, в Москве на жилищнокоммунальный сектор приходится 75 % всего водопотребления города (55 % идет на водоснабжение жилых домов). В конце прошлого столетия водопотребление

вгороде достигло величины 539 л в сутки на одного человека. По расчетам специалистов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) при высоком уровне жилищного комфорта для удовлетворения санитарногигиенических потребностей современному городскому жителю в сутки требуется около 200 л воды.

Следует отметить, что полный подсчет бытовых сточных вод невозможен для тысяч населенных пунктов нашей страны, т.к. в них нет систем централизованного водоснабжения и канализации. Централизованным водоснабжением водой питьевого качества в России охвачено только 2/3 населения. Это, как правило, жители городов и поселков городского типа. Сельское население получает воду, в основном, из колодцевили поверхностныхисточников. Нелучше

вэтом отношении обстоят дела в мире, где по данным ВОЗ 40 % людей (из 7 млрд населения Земли) не имеют туалетов. В некоторых городах (!) Азии, Африки и Латинской Америки нет канализации.

Известныйфранцузскийсоциалист, родоначальник анархизма П.Прудон (XIX в.) писал: «Уровень цивилизации определяется состоянием туалетов». В этой связи сделаем небольшой экскурс в историю.

Римская империя, период наибольшего расцвета – I в. н.э. В Риме, где проживало от 1 до 1,5 млн жителей, было 144 общественных туалета, не считая домашних туалетов у богатых людей. В общественных уборных Рима, которые дажеотапливалисьвзимнеевремя, нарядусФорумомсосредоточивалась общественная и политическая жизнь города. Городские туалеты были платные, а для тех, у кого не было денег, для малой нужды на углах улиц были установлены большие сосуды с ручками (их содержимое использовалось в прачечных и красильнях).

Нечистоты из туалетов отводились по сложной системе подземных труб, образующих густую канализационную сеть. Памятник гидроинженерной мысли древних – Большая клоака (Cloaca Maxima), главный канализационный коллектор Рима, частично действующий и в наше время. Его размеры поражают воображение (до 5 метров в диаметре). Сюда собирались не только нечистоты, но и вода из водопроводов, бань (терм), фонтанов, а также дождевой сток с улиц. Заметим, что профили улиц были устроены так, что дождевая вода перед тем, как попасть в коллектор, «мыла»

их (такая система мытья улиц принята в настоящее время в Париже). Водопроводы с постоянно текущей водой, выполненные в виде головы речного бога, были расположены во многих местах на улицах города. Некоторые существуют в Риме до сих пор; самый популярный из них – «Уста истины» – показан в знаменитом фильме «Римские каникулы».

Технические и гигиенические достижения античности были направлены на охрану среды обитания. Тысячелетия назад римляне поняли, что при высокой концентрации населения это невозможно без эффективной канализации.

А вот иное время – Западная Европа, Средневековье. После падения Римской империи с XI в. в Западной Европе начинают возрождаться старые и возникают новые города. Водопроводаиканализациивнихнебыло; онисохранились, если не были разрушены, только в городах, построенных еще римлянами. Впрочем, в некоторых городах были даже «общественныетуалеты» – вверхнейчастикрепостныхстен или башен снаружи имелись пристройки – эркеры, моча и фекалии из которых попадали в крепостной ров, наполненный водой и окружающий город или замок.

В одном описании Лондона XIII в. говорится об узких улочках, похожих на тропинки, извивающиеся между нависшими по обеим сторонам домами. Посередине каждой такой улочки стекали сточные воды, в которые бросали свои отходы мясники, сливали ненужное варево мыловары и кожевники, и все это попадало в Темзу, игравшую, таким образом, роль главного коллектора городской канализации. Грязная вода просачивалась в подземные водоносные горизонты, отравляя колодцы, поэтому лондонские водовозы были постоянно загружены работой, доставляя жителям города воду

Дождевые сточные воды образуются при выпаде-

нииосадковввидедождяилипритаянииснегаиносят поверхностный характер. В городах и обустроенных поселках городского типа дождевые стоки удаляются через системы специальной ливневой канализации.

Загрязняющие вещества, содержащиеся в сточных водах

Состав загрязняющих веществ в сточных водах зависит от источника загрязнения, а для промышленных сточных вод – от характера и технологии производственного процесса.

Сточные воды любого типа представляют собой сложные гетерогенные системы* загрязняющих веществ, которыемогут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворенном состояниях. В них всегда присутствуют как органические, так и неорганические компоненты.

Индустриальное загрязнение обеспечивает исключительное разнообразие веществ в сточных водах: от самыхопасных, как, например, диоксиныилирадионуклиды, до практически нейтральных (схема). На крупных промышленных предприятиях для отвода сточных вод строится несколько канализационных систем.

Обобщенная схема классификации загрязняющих веществ в сточных водах

Сточные воды металлургических заводов, предприятий строительных материалов, горно-обогатительных комбинатов, машиностроительных заводов содержат взвешенные частицы неорганических веществ, соли, кислоты, щелочи, тяжелыеметаллы, краски, маслаит.п.

Сточные воды предприятий пищевой промышленности содержат нетоксичные органические вещества, а предприятий органического синтеза, нефтеперерабатывающих, деревообрабатывающих и целлюлознобумажных комбинатов – токсичные органические вещества. К ним по составу приближаются сточные

* Гетерогенная система – система, состоящая из нескольких разнородных веществ, соприкасающихся по поверхностям раздела.

Выход коллектора промышленных сточных вод

воды современных предприятий легкой (текстильной, обувной) промышленности.

Сточные воды АЭС загрязнены радионуклидами. Хотя в водах, образующихся после охлаждения ТЭС, как правило, нет химических загрязнителей, сброс такой воды в природные водоемы приводит к тепловому загрязнению, уменьшающему содержание растворенного в воде кислорода, что сказывается на процессах биологического и химического самоочищения воды от имеющихся в ней неорганических и органических за-

грязнителей.

Специфическиезагрязнителисодержатся в стоках агропромышленных комплексов (удобрения, содержащие фосфаты и нитраты; различные пестициды**, навозная жижа

и моча с животноводческих ферм).

Загрязненные стоки с сельскохозяйственных полей и животноводческих комплексов, попадая в поверхностные водоемы (реки и озера),

ведут к их эвтрофированию***.

Коммунальные и бытовые сточные воды содержат различные виды бытовогомусораипищевыеотходы,

моющие средства, т.е. самый широкий спектр органических и неорганических веществ. Весьма опасны-

ми среди них являются синтетические поверхностно-

**Пестициды начали свое триумфальное шествие с обнаружения в 1938 г. инсектицидных свойств знаменитого ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтана) швейцарским химиком П.Мюллером, удостоенным за это Нобелевской премии. Сразу после войны их производство было поставлено на поток, достигнув нескольких миллионов тонн. В экопатологии пестицидам типа ДДТ присвоен наивысший стресс-индекс – 140, за ними идут тяжелые металлы, радионуклиды и другие токсиканты. В 1970-х

гг.применение ДДТ было запрещено.

***Эвтрофирование – явление насыщения воды питательными веществами (нитратами, фосфатами и другими биогенами), способствующее интенсивному росту водорослей, а затем ведущее к исчерпанию запасов растворенного в воде кислорода за счет редуцентов, потребляющих разлагающиеся водоросли;

эвтрофирование в конечном результате ведет к угнетению высшей водной биоты и ее гибели [2].

активные вещества (ПАВ), поскольку они устойчивы к процессам биологического разложения, играющим важную роль в самоочищении воды.

Бытовые сточные воды загрязнены фекалиями – естественными продуктами метаболизма жизнедеятельности человека. За год человек «производит» около 500 кг «естественных отходов» (100 кг твердых и 400 кг жидких), которые входят в состав бытовых канализационных (в идеальном случае) сточных вод.

Дождевые стоки загрязнены различными реагентами, применяющимися для таяния льда и снега, самыми разнообразными органическими и неорганическими веществами, присутствующими в мусоре. Степень загрязнения дождевого стока зависит от ряда факторов: типа населенного пункта, принятых технологий очистки территории и удаления поверхностных загрязнений, общей санитарной обстановки населенного пункта, а также от степени загрязнения самих атмосферныхосадков, вымывающихизвоздухавредные техногенные выбросы (кислотные дожди).

Последствия сброса сточных вод в водоемы

Рост всех видов водопотребления и объемов сброса в водоемы сточных вод, сопровождающие увеличение численности населения, привели к загрязнению почти всех рек мира, некоторых озер и внутренних морей и верхнего горизонта подземных вод. Заметим также, что значительная часть эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу оказывается, в конце концов, в водных объектах.

Из-за сброса сточных вод в нашей стране качество воды большинства природных водных объектов не отвечает нормативным требованиям.

Около трети населения страны используют для питья воду из естественных источников (главным образом рек) без прохождения ее через очистные сооружения. О качестве такой воды можно судить по диаграмме сброса загрязненных сточных вод в бассейны некоторых рек России.

Диаграмма сброса сточных вод в бассейны рек России

ИзбассейнарекиВолгиежегодновсреднемзабираетсяоколо40 км3 свежейводы, чтосоставляетпримерно 14 % годового стока бассейна реки. Сбрасывается обратно после промышленного, сельскохозяйственно-

го и коммунально-бытового потребления около 22 км3 воды. Как видно из диаграммы, половина этого количества – загрязненные воды (нефтепродуктами, пестицидами, солями тяжелых металлов и т.д.), не отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям к воде питьевого качества.

Волжский бассейн – крупнейший водоносный регион Европы (его площадь составляет 1360 тыс. км2, или 8 % территории России) – один из самых грязных в России. Согласно исследованию Всемирного банка Волга и ее крупные притоки, такие, как Ока и Кама, оцениваются как «очень грязные», а местами даже как «чрезвычайно грязные».

В бассейне реки расположено множество городов и более300 предприятийхимической, металлургической и оборонной отраслей промышленности; в настоящее время в нем сосредоточено около 45 % промышленного и примерно 50 % сельскохозяйственного производства России. Объем загрязненных стоков, сбрасываемых в бассейн реки, составляет 38 % от объемов общероссийских стоков.

Подавляющая часть расположенных в регионе предприятий сбрасывает свои стоки в Волгу и другие рекибассейнабезвсякойочисткиилипропускаяихчерез очень плохие очистные сооружения. Практически ни один город не обеспечивается питьевой водой требуемого качества. Например, в Волгограде за последние 15 лет не было построено ни одного сооружения с улучшенной технологией очистки воды.

Экологическая ситуация осложняется еще и тем, что после строительства водохранилищ на Волге резко изменился естественный режим реки и экология водоемов. Восемь плотин волжского каскада гидроэлектростанций превратили Волгу в череду стоячих озер-водохранилищ, замедлили течение реки. Прежде, когда не было каскада водохранилищ, частица воды с верховьев Волги попадала в Каспийское море через

http://operkor.files.wordpress.com/2011/07/149171.jpg?w=404&h=328

Сброс промышленных стоков в реку

http://www.agroru.com/upload/images/74/744538/1x640.jpg

Волга. Гибель рыбы

1,5 месяца, сейчас – через 1,5 года. Соответственно в десятки раз, по оценкам экспертов, снизилась самоочищаемость реки. Еще в 50-е гг. прошлого столетия волжская вода считалась питьевой, а сейчас Волга стала на большом протяжении антисанитарным водоемом, депонирующим огромное количество донных наносов из загрязненных стоков.

Загрязненность волжской воды сказывается на речных обитателях. Площадь речных нерестилищ, для которых необходима чистая, богатая кислородом проточнаявода, сократиласьпочтив10 раз, в15 разсократился на Волге улов ценных осетровых пород рыб. По даннымисследованийза2007 г., долярыб-мутантовна разных участках реки составляет около 90 %. В 2008 г. число врожденных уродств у отдельных популяций мальков достигло 100 %.

Еще одна волжская проблема – синезеленые водоросли, которые летом, обычно в июле, разрастаются вдоль берегов. Они покрывают до 20–30 % зеркала водохранилищ, могут достигать 10 сантиметров в толщину и являются настоящим бедствием для Волги. Эти растения выделяют до 300 видов органических веществ, бόльшая часть из которых ядовита.

И при этом вода из Волги – источник питьевого водоснабжения всех прилегающих к ней населенных пунктов, забор воды для которых нередко идет непосредственно из реки и водохранилищ, минуя очистные сооружения (зачастую просто отсутствующие). Доля населенных пунктов Волгоградской области, обеспеченных доброкачественной питьевой водой, составляет всего 60 %. Около 35 % сельского населения области – примерно 240 тыс. человек – вообще не обеспечены централизованным водоснабжением.

В бассейн Иваньковского водохранилища – основногоисточникапитьевоговодоснабженияМосквы– по данным экологического контроля ежегодно сбрасывается больше 115 млн м3 грязных сточных вод. Почти 90 % сбрасываемых стоков не соответствуют нормативам очистки из-за неудовлетворительного состояния и перегрузки очистных сооружений.

В водоохранной зоне Иваньковского бассейна расположеныбольшетридцатигородскихичетыреслишним тысячи сельских населенных пунктов, в основном не располагающих сооружениями очистки и ливневыми стоками. Здесь же размещены почти полторы тысячи различных предприятий с устаревшими, неэффективными очистными сооружениями.

НесколькословоБайкале. ЕслиВолгаявляетсяглавной национальной рекой России, то Байкал – ее главный родник. В этом озере сосредоточена пятая часть пресной воды планеты. Чистота и прозрачность воды Байкала – специфическая особенность сформировавшейся 25 млн лет назад экосистемы и, в частности, результатбиофильтрациирачкаэпишура, пропускающего через свою раковину всю воду озера трижды в год. Но смена воды в Байкале происходит очень медленно: по расчетамученых, онаобновляетсяза400 лет; этозначит, что попадающие в озеро загрязнения остаются в нем на века. Рачок эпишура очень чувствителен к составу воды, популяция этого вида испытывает значительные колебания своей массы вследствие загрязнения воды.

Несмотря на все усилия российской и мировой общественности, почти 50 лет происходит загрязнение Байкала предприятиями горнодобывающей и химической отраслей промышленности, Селенгинским целлюлозно-бумажным комбинатом и, в первую очередь, сточными водами Байкальского целлюлознобумажного комбината (БЦБК), давшего свою первую продукцию еще в 1966 г. Сбросы только этого комбината эквивалентны стокам города с населением в полмиллиона человек. Такая антропогенная нагрузка отрицательно сказывается на экосистеме Байкала: сокращаются рекреационные зоны Прибайкалья, подавляется иммунная и репродуктивная системы водной биоты, уменьшаются биомасса зоопланктона, популяции рыб, уникальной байкальской нерпы. Наконец, вода, содержащая органохлориды, диоксины, фенолы, сульфаты и другие вещества из стоков, просто ядовита и не пригодна для питья.

Защитим Байкал (рис. автора)

Хотя всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала право человека на чистую воду одним из базовых прав человека, более 40 млн жителей европейского региона не обладают им, т.к. не имеют доступа к чистой воде.

По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90 % водопроводных сетей нашей страны подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам: в ней можно найти нитраты, пестициды, нефтепродукты, соли тяжелых металлов и другие опасные для здоровья вещества.

Загрязненные сточными водами водоемы – отличная среда для комаров и других переносчиков заболеваний. ВОЗ выявила прямую связь между плохой водой и возникновением заболеваний холерой, бактериальными дизентериями, тифом и другими инфекциями, возникновением в некоторых регионах Азии и Латинской Америки очагов заболеваний чумой.

Такимобразом, вода– вещество, стольнеобходимое для жизни человека, – может стать смертельно опасной. Подробно об отдельных видах загрязняющих веществ в сточных водах, последствиях их присутствия и влиянии на здоровье людей говорится в [см. 1, 2].

Нормирование содержания загрязняющих веществ в сточных водах

Заметим, так называемая природная вода не является «чистой», т.е. она представляет собой сложную систему, содержащую растворенные минеральные и органические соединения; ее формирование обусловлено взаимодействием воды с окружающей средой и жизнедеятельностью водной биоты, а также других живых организмов, в том числе и человека как биологического субъекта природы.

Например, чистая природная, в частности дождевая, вода даже при отсутствии техногенных загрязнителей всегда имеет слабокислую реакцию (рН = 5,6), посколькувнейрастворяетсяуглекислыйгазсобразованием угольной кислоты.

Очищенная от примесей (дистиллированная) вода является в определенном смысле «мертвой»; она непригодна для питья, поскольку не содержит необходимых для жизни микроэлементов, вызывает выщелачивание солей из тканей желудка, разрушение клеток эпителия и другие нежелательные для живых организмов последствия. О безжизненности такой воды замечательно сказал Л.Мартынов:

Вода благоволила литься! Она блистала столь чиста,

Что – ни напиться, ни умыться.

Иэто было неспроста. Ей не хватало ивы, тала

Игоречи цветущих лоз. Ей водорослей не хватало

И рыбы, жирной от стрекоз… Ей не хватало быть волнистой, Ей не хватало течь везде.

Ей жизни не хватало – чистой Дистиллированной воде!

При нормировании количества загрязняющих веществвводеважнейшейхарактеристикойявляетсяпре-

дельно допустимая концентрация (ПДК, мг/л) – макси-

мальноеколичествозагрязняющеговеществавединице объемаводы, припревышениикоторогоонанепригодна для установленного вида водопользования (питьевая вода, вода рыбохозяйственных водоемов или техническаявода). Приконцентрациизагрязняющеговещества, равнойилименьшеПДК, водатакжебезвреднадлявсего живого, как и при отсутствии данного загрязнителя.

В нашей стране для воды установлены ПДК для более чем 900 химических соединений, однако это не означает, что проверка реальной концентрации загрязняющих веществ ведется по всем этим соединениям. Кроме того, современная промышленность ежегодно синтезирует много новых веществ, установление ПДК которых в воде неизбежно запаздывает. Заметим, что, попадаявводу, этивеществамогутсоздаватьновыенеисследованные комбинации продуктов с неизвестными свойствами. Таким образом, существующие ПДК, разработанные санитарно-гигиенической службой, далеко не полностью отражают влияние чужеродных веществ на водные экосистемы, их биоту и человека.

Очистка сточных вод

Очистка сточных вод – очень сложный технологически, дорогой с точки зрения экономических затрат, но безусловно необходимый процесс, который должен предшествовать их сбросу в поверхностные водоемы.

Методы очистки сточных вод можно подразделить на механические, химические, физико-химические и биологические [см. 1]. Обычно на хозяйственных объектах применяют их комбинации.

Механическую очистку, основанную на процежи-

вании, фильтровании и инерционном разделении, используют для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей как предварительный этап с целью подготовки к следующей, более глубокой очистке.

Химическая очистка применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, окисление и обеззараживание. Озонирование (продувка через воду озоно-воздушной смеси) не только очищает сточные воды от фенолов, нефтепродуктов, канцерогенных ароматических углеводородов и многих других токсических примесей, но производит и гигиеническую очистку воды: устраняет запахи и привкусы, уничтожает патогенные для организма человека микроорганизмы.