Забруднюючі компоненти стоків та систем водовідведення - Наукове обгрунтування гігієнічних основ екологічної безпеки при морегосподарській діяльності

Одним із джерел забруднення морського середовища Світового океану та Чорного моря є необроблені стічні води, що скидаються з суден при їх експлуатації. Вони забруднюють води бактеріальними, вірусними, паразитарними збудниками, що тривалий час зберігають життєздатність у морському середовищі та в організмах морських мешканців; порушують водний режим середовища, затримуючи проникнення сонячного світла в товщу води; утворюють шар бруду на дні; впливають на корозію та оброщення конструкцій прибережних і морських споруд [2, 32, 212, 258, 280, 302].

Основними хімічними забруднювачами морського середовища є: СПАР, детергенти, атоми важких металів, хлорорганічні сполуки, мікропластик, радіоактивні довго живучі оксиди, ізотопи, які мігрують по природньому харчовому ланцюгу. При вивченні процесу забруднення морського середовища пластиком, з урахуванням масштабів річкових стоків промисловості Європейських країн, що мають вихід до моря, встановлено, що в 92% проб із зоопланктону визначались фрагменти волокон, плівок поліетилену [54, 144, 175, 264, 267, 275, 276, 301, 310].

Найважливішими хімічними забруднювачами морського середовища є - поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), хлорорганічні пестициди (ХОП) і мінеральні добрива, різні хлорорганічні нітросполуки, деякі аміни, а також стічні води транспортних і пасажирських суден, забруднені нафтою, водою з машинного відділення та промивання бункерів [25, 54, 58, 114, 117, 256, 260].

В умовах зростаючого промислово-побутового забруднення прибережної смуги морів необхідне детальне визначення основних показників щодо оцінки забруднення морського середовища з розробкою чітких санітарно-гігієнічних критеріїв характеру контамінування водойм і показників еколого-епідемічної безпеки морського водокористування [59, 60, 67, 92, 100, 105, 106, 110, 118, 119, 159, 300].

Двохшарова структура Чорного моря, де 87% об'єму представлено водами без життя, визначає його слабку екологічну ємність, яка має граничну здатність протистояти різноманітним антропогенним стресам. Прикладом є завезена, з баластними водами суден морська вода з інших екосистем, компоненти якої сприяли глибоким та стійким змінам в екосистемі Чорного моря, за рахунок потрапляння чужорідних організмів та значної кількості видів-вселенців з інших морських екосистем [156, 157]. Останні становлять реальну загрозу для здоров'я населення, що проживає в прибережних зонах, а також перешкоджають безпечному використанню водних ресурсів моря з харчовою та рекреаційною метою [1, 174, 274, 304].

Загальна екологічна ситуація в цьому районі характеризується як напружена, має тенденцію до подальшого погіршення і загострення. Проведені дослідження загальної кількості нафтових вуглеводнів, деяких аліфатичних і ароматичних вуглеводнів у пробах морської води, що були забрані вздовж Південного шельфу Чорного моря. Результати показали високий рівень накопичення органічних речовин у морській воді [276, 278, 306, 320]. Причини такого становища чисельні та різнопланові, вони потребують докладного аналізу для цілеспрямованого, послідовного екологічного оздоровлення рекреаційної морської зони північно-західної частини Чорного моря - Одеського заливу, впродовж побережжя, де розташовані міста-супутники Одеси, а також прилеглих територій і акваторій. Перед гігієнічною наукою, Державною санітарно-епідеміологічною та екологічною службами поставлені завдання щодо наукового обгрунтування та управління ризиками забруднення моря, насамперед, судновими стічними водами [35, 52, 53, 159, 196].

В окремих роботах відображені підходи до створення устаткування для глибокого очищення стічних вод, а також гігієнічні аспекти вирішення проблеми безстічної технології промислового водопостачання [35, 94, 99, 138, 141, 307].

При очищенні стічних вод часто використовують різноманітні природні і синтетичні сорбенти. Показана можливість використання буровугільного напівкоксу для очищення нафтоутримуючих вод. Для очищення виробничих стічних вод застосовують подрібнений керамзитовий пісок у вигляді завантаження при фільтрації [18, 35]. Для обробки стічних вод ефективний рідкий водний неорганічний коагулянт, що представляє собою суміш гідрохлориду алюмінію і одного із дезінфектантів: колоїдне срібло, четвертинні амонієві сполуки, формальдегід, перекис водню, інші реагенти, що виділяють, при розкладанні, галогени. При цьому, гідрохлорид становить 20-60 % маси сполуки, решта припадає на обраний дезінфектант [18, 64].

Для отримання змішаного алюмо-залізовмістного коагулянту використовують шлам глиноземного виробництва і відпрацьовані розчини металургійного виробництва [20, 134, 138].

Наразі, для очищення суднових стічних вод застосовуються методи механічної, фізико-хімічної і термічної обробки. Найбільшого поширення на флоті набули конструкції установок, в яких використовуються принципи гравітаційного відстою, флотації, коалесценції, фільтрації, а також різні їх поєднання [18, 41, 55, 155].

Незважаючи на різноманітність та велику чисельність засобів і способів очищення суднових стічних вод, проблема запобігання забрудненню моря з суден не може вважатися вирішеною. Розроблені установки для біологічної очистки стічних вод, за своєю конструкцією аналогічні тим, що розроблені для очищення суднових нафтоутримуючих вод. Це послужило основою для створення єдиної системи очищення нафтоутримуючих і суднових стічних вод. Однак, спільна обробка забруднень різних категорій пов'язана з певними особливостями. При спільному очищенні необхідно встановити, в першу чергу, можливість мікробіологічного вилучення нафтопродуктів з води при наявності інших забруднень і певному співвідношенні нафтоутримуючих і суднових стічних вод, що дозволяє досягти максимального окислення нафтопродуктів та інших забруднюючих компонентів [37, 49, 68, 72, 95, 129, 134, 138, 168, 175, 191, 206, 218, 261, 262, 277, 283].

Основними забруднювачами суднових стічних вод є продукти протеолізу білкових речовин (пептиди, амінокислоти, азотисті основи), які об'єднуються під назвою "органічні азотисті речовини" і являють легко засвоюваний субстрат для розвитку мікроорганізмів. У цих умовах особливої гостроти набуває питання забезпечення надійного знезараження суднових стічних вод [93, 244, 251, 287].

Для знезараження стічних вод застосовують діоксид хлору, гіпохлорид кальцію, які мають ряд переваг у порівнянні з іншими хлоровмісними препаратами. Це пов'язано з їх здатністю окисляти більшість органічних речовин, гумінові кислоти, поверхнево-активні речовини. Високі бактерицидні властивості має дихлорантин, отриманий з 5,5-діметілгідантоіна. Описано ефективне використання газоподібного хлору і гіпохлоритів як дезінфектантів при обробці стічних вод. Ряд дослідників з успіхом застосовували для зазначеної мети хлорне вапно або вапно в поєднанні з хлорним залізом [18, 55]. При порівняльному вивченні знезаражуючої дії хлорактивних дезінфектантів на віруси і бактеріальну мікрофлору стічних вод встановлено, що найбільш активними хлорреагентами є диоксид хлору, газоподібний хлор, натрієва сіль дихлорізоцианурової кислоти, а за ступенем активності - хлорне вапно, хлорований тринатрійфосфат і хлорамін. Різна бактерицидність хлорвмісних реагентів пов'язана зі значеннями їх окисно-відновних потенціалів [35, 138].

В останній час деякими авторами запропоновано перейти на так званий безреагентний спосіб знезараження. В цьому питанні озон, як найсильніший окислювач, має ряд переваг перед іншими реагентами, оскільки одночасно знезаражує та дезодорує стічні води, а додаткові речовини та сполуки у воду не вносяться. Знезаражуюча дія озону проявляється безпосередньо окислюванням і руйнуванням патогенних мікроорганізмів, спорових бактерій і вірусів [316].

Авторами досліджено та запропоновано використання штаму бактерій Klebsiella Yangling I2, як перспективного, для видалення з стічних вод солей важких металів: кадмію та марганцю. Доведено, що вказаний штам приблизно в десять разів перевищує поглинаючу здатність, оголошену для інших штамів [181].

Поряд з обробкою стічно-фанових вод, актуальною проблемою є знезараження суднових баластних вод [135, 139, 140, 157, 167, 171, 178, 211, 213, 220, 238, 239, 270], в яких нерідко містяться небезпечні патогенні мікроорганізми [45, 74, 75, 204]. Досягненню знезаражувального ефекту дозволяє обробка суднових баластних вод імпульсним електричним розрядом, а також хімічним (застосування гідроксильних радикалів, озонування) та радіаційним методами [210, 217, 288, 289, 294]. Незважаючи на різноманіття способів, методів і пристроїв, для знезараження баластних вод, найбільш поширеними і дешевими на сьогодні є використання хлоровмісних препаратів [216].

Удосконалення процесу знезараження суднових стічних вод, пошук нових засобів для їх ефективної обробки - такі актуальні завдання проектувальників, технологів і гігієністів з даного аспекту проблеми [129, 155].

На сьогодні, незважаючи на велику кількість інформації з охорони морського середовища, реалізовані рішення, на цей час, досить далекі від вимог гігієнічної науки та практики. Прийняті законодавчі акти, спрямовані на запобігання забруднення морів, зумовлюють необхідність раціонального співвідношення економічної та гігієнічної сторін, комплексного використання їх природних ресурсів, виходячи з пріоритету сприятливих гігієнічних умов використання морських вод, харчових ресурсів моря [163].

Таким чином, вирішення поставлених питань, які мають важливе науково-практичне значення, є необхідним та своєчасним і підтверджується аналізом оглянутих інформаційних матеріалів. Для розробки науково-обгрунтованої системи заходів у сфері управління, еколого-гігієнічної безпеки морегосподарського комплексу необхідне застосування об'єктивних критеріїв гігієнічної оцінки рівня забруднення морського середовища, чітка система природоохоронних заходів захисту прибережної території моря.

Похожие статьи




Забруднюючі компоненти стоків та систем водовідведення - Наукове обгрунтування гігієнічних основ екологічної безпеки при морегосподарській діяльності

Предыдущая | Следующая