Потребление воды и ее очистка

Водоемы служат человеку для передвижения (как транспортные артерии) и для обеспечения пищей (рыболовство, рыбоводство). Энергию текущей воды используют для производства электричества. При этом вода остается в водоемах – в морях, реках и озерах. Следовательно, это не приводит к сокращению запасов воды. Но, тем не менее, такое ее использование влияет на общее состояние водоемов. Суда и порты могут значительно загрязнять воду. Чрезмерный вылов рыбы может привести также к уменьшению рыбных запасов.

В промышленности, в сельском хозяйстве и в быту ежедневно используется огромное количество воды. Много воды потребляют и теплоэлектростанции (например, Нарвская ТЭЦ), где для производства электричества используют водяной пар, образующийся при кипении воды. Эту воду забирают из природы – и запасы воды сокращаются. Но больше всего воды расходуется на теплоэлектростанциях для охлаждения водяного пара. Однако эта вода остаётся незагрязнённой, и ее возвращают обратно в водоёмы.

Если в Эстонии на нужды сельского хозяйства идет относительно небольшая часть наших водных запасов, то в других странах мира самым крупным потребителем воды является именно сельское хозяйство. Особенно много воды расходуется на хлопковых и рисовых полях.

Вода – это возобновляемое природное богатство. Имеющиеся в мире запасы пресной воды вроде бы должны покрыть потребность человечества в воде. Но в действительности одни регионы страдают от нехватки воды, тогда как в других ее явный переизбыток. Всё возрастающее потребление воды неизбежно ведет к сокращению ее запасов. Озера мелеют, реки исчезают, уровень подземных вод становится все ниже, колодцы высыхают и т. д. Для предотвращения этого надо сохранять и восстанавливать запасы пресной воды. Добиться этого возможно природоохранными мерами, а также разумным использованием.

Сточные воды – это вода, загрязненная в результате деятельности человека.

По источнику загрязнения сточные воды можно подразделить на следующие группы: бытовые сточные воды, промышленные стоки, сельскохозяйственные стоки и загрязненная дождевая вода. Особенно загрязненные сточные воды нередко называют просто стоками. В случае особо сильного загрязнения вода в водоеме может стать частично или полностью непригодной к употреблению. Частично непригодна к употреблению вода, уже использованная для какой-то определенной цели, но еще пригодная в других областях. Например, вода не пригодна для питья и купания, однако может быть использована для охлаждения и промывки технического оборудования.

Понятно, что если направлять неочищенные или плохо очищенные сточные воды обратно в водоемы, то водоемы загрязнятся. Большинство веществ, попадающих со сточными водами в природные водоемы, не свойственны природе. Некоторые примеси могут быть и ядовитыми. Многие вещества, попавшие в природные водоемы со сточными водами, скапливаются в водных растениях и организмах животных. Это, в свою очередь, может повредить тем, кто питается ими, в том числе и здоровью человека.

В сточных водах присутствуют очень разные вещества, поэтому имеется и много методов очистки. При выборе метода надо учитывать, какие вещества содержатся в воде. В наши дни применяются механические, химические и биологические методы очистки.

• К механическим методам очистки воды относятся в первую очередь осаждение и фильтрация. В специальном отстойнике тяжелые нерастворимые в воде примеси оседают на дно. Этот процесс называется осаждением. При фильтрации частички определенного размера остаются на поверхности фильтра. Материалом для фильтра обычно служат частые металлические сетки и песок различной зернистости. 
• При использовании химических методов очистки в воду добавляют особые вещества. Некоторые из них превращают мелкие частицы в более крупные, которые можно легко удалить из воды. 
• Биологические методы очистки предполагают использование микроорганизмов, которые питаются опасными примесями или превращают их в безопасные.
• Нагревание или кипячение воды относится к термическим методам очистки.

Как правило, перечисленные методы комбинируются в зависимости от того, от каких примесей и в каком количестве требуется очистить сточные воды.

На рисунке изображено простейшее очист­­ное сооружение. Сначала сточная вода проходит сквозь решетки фильт­ров, где удаляются крупные твердые частицы. Затем ее направляют в бассейн-отстойник, в котором нерастворимые тяж­елые частицы оседают на дно. Нередко в бассейн добавляют раз­­­­личные вещества, благодаря которым мелкие частицы обра­зуют более крупные. Они легче и быстрее оседают на дно бассейна. Более тяжелые остатки часто выводят из бассейна-отстойника и используют их в качестве удобрения или производят из них биогаз. Биогаз по своему составу близок к природному газу и годится для отопления. Вода из верхней части отстойника, в которой содержатся растворенные частицы, пройдя сквозь дополнительные очистные фильтры, посту­­пает обратно в водоем.

Нерастворимые в воде более легкие примеси, к которым относятся нефть и нефтепродукты, удаляют специальными механическими нефтеловушками.

Для экономии воды ее используют повторно. Этот метод особенно подходит в случае промышленных сточных вод. Прошедшая через очистные сооружения вода направляется обратно для повторного использования на производстве. Поскольку очистка воды почти никогда не обходится без потерь, время от времени приходится пополнять количество чистой воды.

1. Какие виды человеческой деятельности приводят к сокращению запасов воды и загрязнению воды нежелательными примесями?
2. Что такое сточные воды и какие они бывают?
3. Опиши процесс очистки сточных вод.