Чем загрязняется вода

Вода - это жидкость без вкуса, запаха, цвета, которая входит в состав всех живых существ. Она имеется в почве и воздухе. Живые организмы потребляют только ту пищу, которая растворена в воде. Живые ткани в основном состоят из воды. Что входит в состав воды? Это простое соединение двух газов: очень легкого газа водорода и более тяжелого активного газа кислорода.

Видел ли кто-нибудь воду? Этот вопрос может показаться нелепым. Но он относится именно к воде, к совершенно чистой воде, в которой совсем нет никаких посторонних примесей. Тогда, если быть строгим и точным в ответах, придется сознаться, что нет – воду пока еще никто не видел и не держал в руках. То, что налито в стакане и что мы по привычке называем просто водой, на самом деле всегда представляет собой раствор очень многих веществ в воде. В ней растворены газы: азот, кислород, аргон, углекислый газ, и все примеси, находящиеся в воздухе. В ней растворены соли из почвы, железо из водопроводных труб. В ней растворены, наверное, сотни, а может быть и тысячи, различных соединений почти всех элементов периодической системы. В ней взвешены мельчайшие нерастворимые частицы пыли, оксидов железа, коллоидные осадки. Это мы и называем чистой водой.

Много ученых работает над решением трудной проблемы получения абсолютно чистой воды. Но пока еще получить такую воду не удалось. Да и как это сделать: налитая в стакан вода растворяет стенки стакана, соприкасаясь с любым газом, она растворяет газ.

Очень тщательно очищенная и освобожденная от газов вода приобретает совершенно необычные свойства: ее можно перегреть на десятки градусов выше точки кипения – она не закипит, ее можно очень сильно переохладить – она не замерзнет.

Водоемы загрязняются сточными водами промышленных и коммунальных предприятий, при заготовке, обработке и сплаве лесоматериалов, водами шахт, рудников, нефтепромыслов, выбросами водного, железнодорожного и автомобильного транспорта.

Промышленные сточные воды предприятий цветной металлургии, гальванических цехов, машиностроительных заводов содержат соли тяжелых металлов: свинца, кадмия, никеля, меди, цинка. Стоки коксохимических заводов, обогатительных фабрик имеют высокие концентрации таких ядовитых веществ, как фенолы. В сточных водах животноводческих комплексов великое множество органических, минеральных веществ и микроорганизмов. Эти стоки несут постоянную угрозу возникновения инфекционных заболеваний человека и животных. Проходя через сельскохозяйственные поля, вода вымывает из почвы различные растворимые вещества, в том числе удобрения и пестициды.

Широкое применение синтетических моющих средств в быту и промышленности приводит к увеличению их концентрации в сточных водах. При их сбросе без предварительной очистки на поверхности рек может образовываться обильная пена. В результате нарушаются кислородный режим и процессы самоочищения водоема. При концентрации 1 мг/л погибают мелкие планктонные организмы, такие как водоросли, дафнии, коловратки. При концентрации 5 мг/л гибнет рыба. Синтетические моющие средства практически не удаляются очистными сооружениями, поэтому они довольно часто попадают в водоемы, а оттуда – в водопроводную воду.

Опасными загрязнителями водоемов являются соли тяжелых металлов: свинца, железа, меди, ртути. Ионы тяжелых металлов вначале поглощают водные растения. Далее по цепочкам питания они поступают к растительноядным животным, а затем к хищным. Иногда концентрация этих металлов в теле рыбы в десятки и сотни раз превышает исходную концентрацию их в водоеме.

Несколько сот обитателей пресных водоемов очень чувствительны к присутствию в воде органических веществ и поэтому служат индикаторами благополучию водных систем. Установлено, что некоторые водные беспозвоночные способны накапливать большое количество радиоактивных элементов и ядохимикатов, поэтому их используют в качестве индикаторов загрязнения природной сферы.

Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием естественных факторов: солнечного света атмосферных газов, жизнедеятельности организмов – бактерий, грибов, зеленых растений, животных. В процессе естественного самоочищения при многократном разбавлении стоков чистой водой в реке через 24 часа остается около 50 процентов бактерий, а через 36 часов – только 0,5 процента.

Методы и этапы промышленной очистки сточных вод.

При сильном загрязнении самоочищения воды не происходит из-за гибели организмов и нарушения естественных биологических процессов. Поэтому в зависимости от степени и характера загрязнения применяют специальные методы очистки сточных вод: механические, химические и биологические.

Для очистки жидких стоков применяют специальные системы очистных сооружений. Для очистки бытовых стоков, а также для каждого предприятия, в зависимости от особенностей его отходов, проектируются свои очистные сооружения, Как правило, очистка производится поэтапно.

Первый этап – так называемая механическая очистка. Из сточных вод удаляются взвешенные частицы. Для этого жидкие стоки направляют в огромные бассейны, где вода отстаивается, и из нее оседают на дно твердые частицы. После этого применяют песчаные фильтры из песка и гравия, удаляющие мелкие взвешенные частицы, не осевшие в отстойниках. В некоторых случаях применяют и центрифугирование, при котором с помощью гигантских сепараторов извлекаются загрязняющие вещества.

На втором этапе очистки на стоки воздействуют химическими веществами, переводя растворимые соединения в нерастворимые. Для выделения наиболее опасных или очень ценных для промышленности загрязнителей применяют ионообменные смолы, которые, как губки, впитывают только эти вещества. В ряде случаев для очистки через загрязненную воду пропускают электрический ток. Содержащиеся в ней металлы оседают на электродах.

Третий этап называется биологической очисткой. Методы биологической очистки играют чрезвычайно важную роль. Дело в том, что значительная часть загрязнителей – это растворенные в воде органические вещества. Их не удается удалить ни фильтрованием, ни химическими методами. Такие загрязнители разрушаются или концентрируются с помощью микроорганизмов или мелких беспозвоночных в специально созданных человеком экологических системах.

Биологическую очистку осуществляют в специальных емкостях: открытых бассейнах – аэротенках, и закрытых – метантенках. В первом случае искусственная экосистема включает организмы, требующие присутствия кислорода. Для ускорения процессов в очищаемую воду подается сжатый воздух. В закрытых емкостях работает сообщество микробов, живущих лишь в бескислородной среде. Их называют анаэробами.

Целый ряд загрязняющих веществ, имеющих искусственное происхождение и не встречающихся в природе, создают большие проблемы. От них не удается избавиться даже с помощью бактерий.

Очищенная вода подвергается следующему, очень ответственному технологическому приему обработки – обеззараживанию. Его основной целью является уничтожение опасных для здоровья человека микроорганизмов. Для обеззараживания воды многие годы использовали и до сих пор еще широко используют дешевый, быстрый и эффективный метод - хлорирование. Применяют хлор в чистом виде и в виде хлорсодержащих препаратов – например, хлорной извести. Важным при этом является установление необходимой дозы хлора и времени контакта с водой. На четыре миллиона литров воды добавляется два килограмма хлорки. Этого вполне достаточно, чтобы уничтожить большую часть опасных бактерий, содержащихся в воде.

И когда возникает опасность распространения инфекций, а это бывает чаще всего весной из-за загрязнения талой воды, применяют и заведомо повышенные дозы. Тогда из обеззараженной воды приходится удалять остаточные количества этого вещества. Воду в таких случаях дехлорируют. Использование хлора имеет и отрицательные стороны. Это не только неприятный запах. Хлор может взаимодействовать с некоторыми органическими веществами, присутствующими в воде в малых количествах, образуя очень ядовитые соединения.

Методы очистки водопроводной воды в домашних условиях.

Каждый из нас нуждается в чистой воде. Она – основа здоровой жизни. К сожалению, мы не можем полагаться на чистоту воды прямо из крана. Даже если она прозрачна на вид и отсутствует неприятный запах, вода содержит невидимые невооруженным глазом загрязнения, которые являются угрозой для нашего здоровья.

Из воды, поступающей к нам в дом через водопровод, в настоящее время выделено свыше 2 тысяч различных загрязнений. В списках значатся пестициды, гербициды, свинец, моющие средства, промышленные растворители и прочее. Самое страшное то, что большинство загрязнений, вызывающих серьезные болезни, невидимы и лишены запаха и вкуса.

Для того чтобы вода была пригодна для питья, ее необходимо дополнительно очистить от вредных микроорганизмов, минеральных и органических примесей.

С давних пор древние греки добавляли в воду сухое вино и тогда в кислой среде погибали многие болезнетворные микробы, воду очищали и с помощью серебра.

Около 4 тысяч лет назад в индийских медицинских трактатах советовалось держать воду в медных сосудах, выставлять ее на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь.

Один из самых простых способов очистки воды в домашних условиях - отстаивание водопроводной воды. При этом в течение определенного времени из воды уходит хлор, и на дно оседают крупные частицы загрязнений.

Опыт №1. В период таяния снега из водопроводного крана в нашу квартиру поступала вода с явными загрязнениями и неприятным запахом, она имела мутный цвет. Я набрал ее в прозрачную и оставил отстаиваться. Через некоторое время я увидел, что на дно банки осела грязь, вода стала немного чище, но неприятный запах исчез не полностью.

Вывод: этот метод является малоэффективным.

Следующий по простоте и доступности — метод кипячения. Основное предназначение процесса кипячения — обеззараживание воды. В результате термического воздействия гибнут вирусы и бактерии.

Опыт №2. Я прокипятил такую же грязную воду. Когда вода остыла, я увидел, что грязь осела на дно емкости, цвет воды не стал полностью прозрачным и неприятный запах еще остался.

Вывод: кипячение не дает полной очистки воды.

Опыт №3. Я профильтровал одну часть грязной воды через несколько слоев марли, а вторую часть через самый простой фильтр для очистки воды промышленного исполнения с угольным фильтром.

В первом случае вода после фильтрации стала немного чище и прозрачней, но неприятный запах остался.

Во втором случае вода стала прозрачной, без запаха.

Вывод: для полной очистки водопроводной воды необходимо устанавливать фильтр промышленного исполнения.

Выбор фильтра для установки в нашей квартире.

Повысить качество воды можно, установив в своем доме индивидуальные системы очистки воды. В настоящее время существует большое количество систем очистки воды в домашних условиях.

Дистилляторы нагревают воду до кипения. Далее пар собирается в емкость, где конденсируется в питьевую воду. Процесс идет очень медленно и потребляет большое количество электроэнергии. Стоит такая очистка воды достаточно дорого.

В некоторых фильтрах вода проходит через слой мелкопористой керамики. Такие системы предотвращают прохождение в питьевую воду микроорганизмов большого размера и некоторых химических загрязнителей.

В большинстве бытовых систем используются патроны с активированным углем, обладающим высокой поглотительной способностью. Наибольшей эффективностью обладают многоступенчатые системы, объединяющие в себе осадочные фильтры, блоки, подавляющие микроорганизмы, и блоки с активированным углем. Они удаляют микрофлору большинства химических загрязнителей и обеспечивают высокие вкусовые качества воды.

Изучив, поступающие в продажу типы фильтров, наша семья выбрала и установила для очистки водопроводной воды в нашем доме многоступенчатый водоочиститель «АКВАФОР В150».

Высокое качество получаемой воды достигается благодаря многоступенчатой системе очистки. Предварительный фильтр задерживает нерастворенные примеси. Волокнистый хелатный ионообменный материал извлекает из воды ионы тяжелых металлов. Углеродный сорбционный композит, состоящий из активированного углеродного волокна АКВАЛЕН, полностью и необратимо удаляет активный хлор, органические соединения и болезнетворные бактерии.

При аварийных выбросах в воду вредных веществ, фильтр «АКВАФОР» сохраняет высокую степень очистки, снижая содержание загрязнителей до безопасного уровня. Это достигается благодаря уникальной способности волокнистых сорбентов извлекать из воды токсичные органические вещества и тяжелые металлы в 100 раз быстрее, чем это делают лучшие гранулированные сорбенты.