Раздел 3. Водная среда города

73

5 6

Рис. 3.4. Брызгальный бассейн:

1 — бассейн с охлажденной водой; 2 — водозабор; 3 — здание насосной; 4 — насос; 5 — запасной бак; б — конденсатор; 7 — трубопровод нагретой воды; 8 — фонтаны

Эффективность использования воды в производстве оценивается:

коэффициентом использования воды

Q-Q_c Q

100%;

коэффициентом водооборота

К_б =

100%;

безвозвратными потерями воды

Q- Q

К = 7ПГ7Т • 100%,

где Q — расход свежей воды, забираемой из источника водоснабжения, м³/сут.; Q_c — расход сбросной воды, м³/сут.; Q_o6— расход оборотной систе­мы водоснабжения, м³/сут.

Во многих технологических процессах и производствах созданы замкну­тые системы водоснабжения, исключающие сброс сточных вод. В состав зам­кнутых систем водоснабжения входят сооружения для очистки технологичес­кой воды, обеспечивающие поддержание ее состава и свойств в соответствии с требованиями данного технологического процесса.

Для преодоления нарастающего дефицита водных ресурсов, а также с целью уменьшения платы за забор воды создаются замкнутые системы вод­ного хозяйства промышленных узлов и территориально-промышленных ком­плексов (рис. 3.5). Пополнение безвозвратных потерь воды в замкнутых сис­темах производится из водных объектов или за счет использования очищен­ных сточных, дождевых и талых вод. Последние особенно предпочтительны благодаря их низкой минерализации.

74

Экология города

Рис. 3.5. Замкнутая система водного хозяйства:

1 — водный объект; 2 — водозабор; 3 — водоподготовка питьевой воды; 4 — водопровод; 5 — жилой массив; 6 — коллектор хозяйственно-бытовых сточных вод; 7 — сооружения механической очистки сточных вод; 8 — сооружения биологической очистки; 9 — земле­дельческие поля орошения с подземными коллекторами; 10 — метантенки; 11 — подача ила на земледельческие поля орошения; 12 — промышленные предприятия; 13 — коллек­тор производственных сточных вод; 14 — повторное использование сточных вод; 15 — сброс оросительных вод; 16 — накопитель оросительных вод; 17 — повторное использо­вание оросительных вод

3.3. Оценка состояния водных объектов

Разнообразие видов водопользования порождает и разнообразие требо­ваний к воде. Исходя из этого, понятие качества воды должно быть увязано с ее использованием.

Согласно Водному кодексу Украины качество воды есть характеристи­ка состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретного вида водопользования.

3.3.1. Показатели качества воды

Поскольку не существует единого показателя, который характеризовал бы весь комплекс характеристик воды, оценка качества воды ведется на ос­нове системы показателей. Показатели качества воды делятся на физические, бактериологические, гидробиологические и химические. Другой формой клас-

Раздел 3. Водная среда города ■ 75

с ификации показателей качества воды является их разделение на общие и специфические. К общим относят показатели, характерные для любых вод­ных объектов. Присутствие в воде специфических показателей обусловлено местными природными условиями, а также особенностями антропогенного воздействия на водный объект.

К основным физическим показателям качества воды относятся:

Температура воды. В водных объектах температура является результатом одновременного действия солнечной радиации, теплообмена с атмосферой, переноса тепла течениями, перемешивания водных масс и поступления по­догретых вод из внешних источников. Температура влияет практически на все процессы, от которых зависят состав и свойства воды. Температура воды измеряется в градусах Цельсия (°С).

Запах. Запах воды создается специфическими веществами, поступающи­ми в воду в результате жизнедеятельности гидробионтов, разложения орга­нических веществ, химического взаимодействия содержащихся в воде ком­понентов и поступления из внешних {аллохтонных) источников. Запах воды измеряется в баллах.

Прозрачность. Прозрачность воды зависит от степени рассеивания сол­нечного света в воде веществами органического и минерального происхожде­ния, находящимися в воде во взвешенном и коллоидном состоянии. Про­зрачность определяет протекание биохимических процессов, требующих ос­вещенности (первичное продуцирование, фотолиз). Прозрачность измеряется в сантиметрах.

Цветность. Цветность воды обусловливается содержанием органичес­ких окрашенных соединений. Вещества, определяющие окраску воды, по­ступают в воду вследствие выветривания горных пород, внутриводоемных продукционных процессов, с подземным стоком, из антропогенных ис­точников. Высокая цветность снижает органолептические свойства воды, уменьшает содержание растворенного кислорода. Цветность измеряется в градусах.

Содержание взвешенных веществ. Источниками взвешенных веществ мо­гут служить процессы эрозии почв и горных пород, взмучивание донных от­ложений, продукты метаболизма и разложения гидробионтов, продукты хи­мических реакций и антропогенные источники. Взвешенные вещества влия­ют на глубину проникновения солнечного света, ухудшают жизнедеятельность гидробионтов, приводят к заиливанию водных объектов, вызывая их эколо­гическое старение (эвтрофирование). Содержание взвешенных веществ из­меряется в г/м³ (мг/л).

Бактериологические показатели характеризуют загрязненность воды пато­генными микроорганизмами. К числу важнейших бактериологических пока­зателей относят: коли-индекс — количество кишечных палочек в одном лит­ре воды; коли-титр — количество воды в миллилитрах, в котором может быть обнаружена одна кишечная палочка; численность лактозоположительных кишечных палочек; численность колифагов.

76 Экология города

Г идробиологические показатели дают возможность оценить качество воды по животному населению и растительности водоемов. Изменение видового состава водных экосистем может происходить при столь слабом загрязне­нии водных объектов, которое не обнаруживается никакими другими мето­дами. Поэтому гидробиологические показатели являются наиболее чувстви­тельными. Существует несколько подходов к гидробиологической оценке качества воды.

Оценка качества воды по уровню сапробности. Сапробность — это степень насыщения воды органическими веществами. В соответствии с этим подхо­дом водные объекты (или их участки) в зависимости от содержания органи­ческих веществ подразделяют на полисапробные, ос-мезосапробные, р-мезо-сапробные и олигосапробные. Наиболее загрязненными являются полиса­пробные водные объекты. Каждому уровню сапробности соответствует свой набор индикаторных организмов-сапробионтов. На основе индикаторной зна­чимости организмов и их количества вычисляют индекс сапробности, по ко­торому определяется уровень сапробности.

Оценка качества воды по видовому разнообразию организмов. С увеличением степени загрязненности водных объектов видовое разнообразие, как правило, снижается. Поэтому изменение видового разнообразия является показателем изменения качества воды. Оценку видового разнообразия осуществляют на основе индексов разнообразия (индексы Маргалефа, Шеннона и др.).

Оценка качества воды по функциональным характеристикам водного объек­та. В этом случае о качестве воды судят по величине первичной продукции, интенсивности деструкции и некоторым другим показателям.

Физические, бактериологические и гидробиологические показатели относят к общим показателям качества воды.

Химические показатели могут быть общими и специфическими. К числу общих химических показателей качества воды относят:

Растворенный кислород. Основными источниками поступления кислоро­да в водные объекты является газообмен с атмосферой (атмосферная реаэра-ция), фотосинтез, а также дождевые и талые воды, которые, как правило, перенасыщены кислородом. Окислительные реакции являются основными источниками энергии для большинства гидробионтов. Основными потреби­телями растворенного кислорода являются процессы дыхания гидробионтов и окисления органических веществ. Низкое содержание растворенного кис­лорода (анаэробные условия) сказывается на всем комплексе биохимических и экологических процессов в водном объекте.

Химическое потребление кислорода (ХПК). ХПК определяется как количе­ство кислорода, необходимого для химического окисления содержащихся в единице объема воды органических и минеральных веществ. При определе­нии ХПК в воду добавляется окислитель — бихромат калия. Величина ХПК позволяет судить о загрязнении воды окисляемыми веществами, но не дает информации о составе загрязнения. Поэтому ХПК относят к обобщенным показателям.