Для России проблема охраны и использования водных ресурсов также является актуальной. Практически все поверхностные воды загрязнены выше установленных норм (по отдельным загрязнителям ПДК превышаются в 5-40 раз).

Основными направлениями рационального использования водных ресурсов являются: вторичное использование, применение новых технологий очистки, организационные мероприятия.

Вторичное использование воды применяется на промышленных предприятиях в различных технологических процессах.

Для проведения экзотермических химических реакций, т.е. процессов, идущих с выделением тепла, требуется отвод тепла, т.е. охлаждение аппарата, в котором эта реакция протекает. Для проведения эндотермических реакций, т.е. процессов, идущих с поглощением тепла, требуется подвод тепла, т.е. нагревание аппарата. Обычно используют теплообменные аппараты, одним из видов которых является аппарат с рубашкой. В рубашке циркулирует вода. В первом случае в рубашку подается холодная вода, которая отводит тепло, т.е. в процессе циркуляции нагревается. Во втором случае подается предварительно нагретая вода, которая, в свою очередь, обогревает аппарат, т.е. выполняет роль теплоносителя и в процессе циркуляции охлаждается.

Совмещение экзотермического и эндотермического процессов

1 - Экзотермический процесс

2 - Эндотермический процесс

3 - Водяная рубашка

При совмещении экзо- и эндотермических процессов холодная вода, используемая в первом аппарате, выходит из рубашки уже горячей, и ее можно использовать во втором аппарате без дополнительного подогрева. Таким образом, можно вторично использовать воду и сэкономить энергию для ее нагрева.

В настоящее время и применяются более совершенные методы очистки воды: физико-химические, биотехнологические,

К физико-химическим относятся радиационные, ионообменные, окислительно-восстановительные методы и др. очистки.

При радиационной очистке используют монтирующее излучение, под воздействием которого токсичные вещества превращаются в безвредные.

Ионообменная очистка позволяет не только освобождать воду от загрязнения, но и улавливать для повторною использования ряд ценных химических соединений. В этом методе используют иониты (глинистые минералы, фтораппатит, ионообменные смолы), которые участвуют в реакциях ионного обмена с загрязнителями.

Окислительно-восстановительные методы позволяют перевести токсичные соединения в менее токсичные с последующим удалением последних из сточных вод. Этот метод стокоочистки связан с большим расходом peal ентов и используется в тех случаях, когда опасные токсиканты (цианиды, соединения мышьяка) нельзя извлечь из сточных вод другими способами.

Очистка сточных вод с помощью окислителей и восстановителей.

В качестве окислителей используют хлор (С12), озон (O3), пиролюзит (МnО2), в качестве восстановителей - активированный уголь, органические отходы (например, газетную бумагу), гидросульфит натрия (NaHSO3), диоксид серы (SO2).

Использование окислителей. Для очистки промышленных стоков от соединений мышьяка (As3+) успешно применяют пиролюзит. Сточные воды фильтруют череч слой пиролюзита, при этом As3+ переходит в менее токсичный As3+:

H3AsO3+MnO2+H2SO4 =H3AsO4+MnSO4+H2O

Использование восстановителей. Эти методы применяются, например, для удаления из сточных вод хрома. Cr6+ , содержащийся в некоторых промышленных стоках, восстанавливается до Сг3+ с последующим осаждением его в щелочной среде в форме гидроксида (Сr(ОН)3):

2CrO3 + ЗH2SO3 = Cr2(SO4)3 +ЗH2O

Cr2(SO4)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3 +3Na2SO4

Организационные мероприятия сводятся к административно-правовому и экономическому регулированию водопользования. Отношения в сфере использования и охраны водных объектов регулируются водным кодексом РФ от 18 октября 1995г. Государственный экологический контроль осуществляет Государственная инспекция но охране водных ресурсов, которая контролирует состояние водоочистного оборудования, наличие разрешении на водопользование, следит за состоянием водоохранных зон. Она имеет право предъявлять штрафные санкции к предприятиям - нарушителям, а также приостанавливать их деятельность.

К экономическим методам регулирования водопользования относятся: платность, .лицензирование и лимитирование водопользования. Плата и пользование водными объектами вносится потребителями в виде регулярных платежей в течение срока водопользования и плата на восстановление и охрану водных объектов.

Лицензии выдаются на отдельные виды водопользования, они удостоверяют право на пользование водным объектом в определенных границах, в соответствии с указанной целью, на установленный срок. Лимиты утверждаются органами водного хозяйства. Существуют лимиты на потребление вод для орошаемого земледелия, для промышленного потребления, на выбросы и сбросы сточных вод.

Водная проблема актуальна и для Подмосковья. Москвичи, как и большинство населения других регионов России, обеспечиваются водой из поверхностных источников. Тогда, как более 90% жителей Московской области пьют воду, добываемую из глубокозалегающих подземных водоносных горизонтов. Реальные потребности Московской области в подземных водах на перспективу 10-15 лет не превысят 3,5 млн. куб.м в сутки; расчетная потребность на 2005г. - 4,93 млн. куб.м воды в сутки. По данным учета, проводимого службой государственного мониторинга подземных вод. на производственные нужды используется - 20-30 % от отбора подземных вод; на хозяйственно-питьевые нужды Московской области - 350-360 л в сутки на человека.

Геологами разведаны и переданы водохозяйственному комплексу эксплуатационные запасы пресных подземных вод мощностью 5,1 млн. куб. м в сутки. В результате отвода земель под коттеджную и иную застройки неблагоприятные экологические изменения зафиксированы в 57 разведанных, но не освоенных месторождений подземных вод. Эти проблемы актуальны для 19 районов области (где содержание естественных компонентов ранее не контролировалось или контролировалось недостаточно):

Люберецкого, Мытищинского, Подольского, Домодедовского, Щелковского, Павлово-Посадского, Воскресенского и др. районов. Здесь концентрации стронция, бария, бора, личин заметно превышают допустимые. Возможность реализации природного потенциала области зависит от рационального выбора способен улучшения качества питьевой воды и работами по мониторингу подземных вод.

7. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Размеры воздушного океана, окружающего нашу планету, колоссальны, его вес составляет около 5 тыс. трлн т; на каждого жители земного шара приходит­ся по 2,5 млн т воздуха. Первостепенную важность для жизни человека имеет сохранение кислородного равновесия, особенно в районах, где наблюдаются се­рьезные нарушения экологического равновесия. За последние 100 лет уничтожено 245 млрд т кислоро­да, а вместо него в атмосферу поступило 360 млрд т углекислого газа.