Отведение через малые реки высокоминерализованных вод наиболее угрожает рекам Саксагань, Ингулец, Самара, Волчья.
По результатам аналитического контроля высокий уровень загрязнения наблюдается в Самаре, вода которой из-за постоянного сброса высокоминерализованных шахтных вод, поступающих из Донецкой области и сбрасываемых шахтами ГХК “Павлоград-уголь” от 16 до 20 млн.кум.м/год по балкам Косьминная и Свидовок, характеризуется высоким содержанием хлоридов (200-800 мг/л при ПДК – 350 мг/л), сульфатов (550-1600 мг/л при ПДК – 500 мг/л) и сухого остатка (1500-4200 мг/л при ПДК – 1000мг/л). Содержание соли в реке достигает 3-5 г/л при наиболее допустимой концентрации для пресных водоемов 1г/л.
Во всех контролируемых створах реки содержание взвешенных веществ, нефтепродуктов, железа в 1,5-4 раза превышает даже культурно-бытовые ПДК.
Очень загрязненной остается р. М. Сура, куда сбрасывают неочищенные сточные воды многие предприятия Днепропетровска. Содержание основных веществ, характеризующих качество поверхностных вод, (БПК, взвешенные вещества, нефтепродукты, железо) в 2-7 раз превышает культурно-бытовые ПДК и свидетельствует о неспособности водоема к самоочищению.
Ингулец – основная водная артерия Кривбасса, которая принимает высокоминерализованные воды хвостохранилищ ОАО “СевГОК”, ОАО “Ингулецкий ГОК” и накопителя ПО ”Кривбассруда” и недостаточно очищенные сточные воды ряда предприятий. Сброс загрязненных сточных вод в рр. Ингулец и Саксагань до 16 млн.куб.м/год приводит к резкому ухудшению качества воды в пределах пограничных створов от Кировоградской (с. Искровка) до Николаевской (с. Андреевка) области, где наблюдается возрастание сухого остатка в среднем от 800-4200мг/л, хлоридов от 90 до 1470мг/л, сульфатов от 240 до 790мг/л, БПК-5 от 1,2 до 5,7мг/л, железа и нефтепродуктов от 0,1 до 0,4 мг/л. Таким образом, ежегодно в малые реки области сбрасывается до 400млн.куб.м загрязненных вод (около 50% от объема этих вод по области). Наиболее загрязненными реками области являются Мокрая Сура, Саксагань, Ингулец, Самара.
Вследствие значительной техногенной нагрузки экосистема водотоков и водоемов области находится в тяжелом положении, исчерпываются ее природные возможности к самоочищению и существует перспектива качественного исчерпания водных ресурсов.
3.2.1 Микробиологическая оценка качества воды
Микробиологическая оценка качества воды проводилась согласно требований ГОСТа 2874-82 “Вода питьевая”. Повышенные уровни бактериального загрязнения водопроводной воды зарегистрированы в гг. Марганце (2,45%), Желтые Воды (4,67%), Новомосковске (5,85%), Криворожском (22,53%), Синельниковском (6,47%), Новомосковском (5,85%), Томаковском (5,55%), Петриковском (9%) районах. Рост показателей бактериального загрязнения питьевой воды на выходе в распределительную сеть зарегистрирован в гг. Кривом Рогу, Павлограде, Новомосковском и Покровском районах. Особую тревогу вызывает увеличение удельного веса проб с коли-индексом около 20 в воде гг. Кривого Рога, Марганца, Новомосковска, Криворожского, Покровского, Солонянского, Петриковского районов.
Коли-фаги (косвенный показатель вирусного загрязнения воды) наиболее часто были отмечены в питьевой воде гг. Днепропетровска, Днепродзержинска, Кривого Рога, Марганца, Криворожского, Новомосковского районов, а возбудитель вирусного гепатита А – в питьевой воде гг. Днепропетровска, Днепродзержинска, Марганца, Синельниково, Новомосковска, Никополя.
Таким образом, одним из основных проблемных вопросов остается эпидемиологическая безопасность водопроводной воды в вирусном отношении, что требует дальнейшего усовершенствования технологии водоподготовки.
3.2.2 Радиационное загрязнение
Мониторинг качественного состояния воды согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 20 июля 1996 года № 815 осуществляет облводхоз в районах основных водозаборов комплексного назначения водохозяйственных систем межотраслевого и сельскохозяйственного водоснабжения. Наблюдения проводятся на Днепровском и Днепродзержинском водохранилищах, на реках Самара, Волчья, Ингулец, Орель и канале Днепр-Кривой Рог. Контроль радиационного загрязнения проводится в зоне Запорожской АЭС.
Суммарная бета-активность воды в зоне наблюдений находится на уровне природной (естественной) радиоактивности воды открытых водоемов (в пределах 4,9...11,0 пикокюри/куб.дм). Содержание стронция-90 находится в пределах 0,2...2,3 пикокюри/куб.дм, что ниже чем в 1995 году (1,1...5,3 пикокюри/куб.дм).
Содержание радиоактивного цезия находится на уровне 2,0 х 10-10 пикокюри/куб.дм. при допустимом уровне 5,0 х 10-10 пикокюри/куб.дм.
Радиологический контроль облСЭС проводится ежемесячно в местах основных водозаборов на реке Днепр в 6 точках. Содержание цезия-137 в водоемах области не превышает 1 пикокюри/куб.дм при норме 500 пикокюри/куб.дм.
Наличие стронция-90 в водоемах в 1996 году: Днепродзержинском водохранилище – 1,34 пикокюри/куб.дм; Днепровском водохранилище – 2,1 пикокюри/куб.дм; Каховском водохранилище – 1,38 пикокюри/куб.дм; временный допустимый уровень – 100 пикокюри/куб.дм.
4. ОЧИСТКА ВОДЫ
4.1 Методы очистки возвратных вод
В настоящее время известны механические, химические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод. Если они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Очистка может производиться как в искусственных условиях (на специально созданных сооружениях, установках), так и в природных (на полях орошения, фильтрации, биологических прудах и т.д.). (Білявський, Падун, Фурдуй, 1995).
Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод проводят их обеззараживание (дезинфекцию). Выбор метода или методов определяется характером и степенью загрязнения сточных вод.
При механическом способе примеси удаляются из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. Для этого используют сита, решетки, песколовки, септики, навозоуловители, жироловки, бензомаслоуловители, отстойники и т.д. Решетки служат для задержания крупных загрязнений в сточной воде. Песколовки предназначены для осаждения песка, мелкого гравия и других минеральных примесей на дно резервуара.
В песколовках и решетках задерживается около 80 % минеральных загрязнений сточных вод. Жироловки предназначены для отделения жировых примесей от сточных вод. Отстойники применяют для выделения из сточных вод нерастворенных механических примесей и частично коллоидных загрязнений минерального и органического происхождения. Отстойники в зависимости от своего назначения подразделяются на первичные и вторичные. Первичные отстойники устанавливают до сооружений биологической обработки сточных вод, вторичные – после этих сооружений. В септиках происходит осветление (отстаивание) и длительное хранение (от 6 до 12 месяцев) осадка, выпавшего из сточных вод, до полного его перегнивания. Механическим методом можно добиться выделения из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, из производственных – до 95%, многие из которых как ценные примеси используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические неокисляемые и плохо окисляемые вещества. Из физико-механических методов очистки применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д.
Сходен с этим методом способ электролиза сточных вод. Суть его в том, что через сточные воды пропускают электрический ток, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Этот способ особенно эффективен при очищении сточных вод от фенольных веществ. Для очищения стоков от токсических примесей (ртути, никеля, цинка и др.) их фильтруют через специальные ионообменные смолы. Физико-химический метод очистки дает возможность уменьшить качество загрязнений сточных вод: нерастворимых – до 95%, растворимых – до 25%.
При очистке бытовых вод наилучшие результаты дает биологический метод. В данном случае для минерализации органических загрязнителей используют аэробные биологические процессы, которые осуществляются с помощью микроорганизмов. Так, на сахарных заводах сточные воды очищают, применяя одноклеточную водоросль хлореллу. Биологический метод используют как в природных условиях на специально подготовленных участках земли – полях орошения, фильтрации, в биологических прудах, так и в специальных сооружениях – биологических фильтрах (биофильтрах), или аэротенках. (Капинос, Панасенко, 1989).
Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических предприятий вообще нельзя очистить современными методами. Их приходится направлять на захоронение, закачивая в подземные хранилища. Таким образом создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза прорыва таких вод в подземные водоносные горизонты. В некоторых странах мира воды, которые невозможно очистить, выпаривают в отстойниках, значительно уменьшая объем и массу отходов, которые подлежат захоронению.
Тот или иной метод применяется в зависимости от характера технологического процесса, в котором используется вода, характера и опасности загрязняющих веществ в сточных водах, объема этих вод и т.д.
4.2 Характеристика состояния очистки возвратных вод области
Днепропетровская область, занимая одно из первых мест на Украине по экономическому потенциалу и численности населения, лидирует и в части объемов водоотведения возвратных вод.
Несмотря на установившуюся в последние годы тенденцию к снижению объемов водоотведения, вызванную, прежде всего, спадом производства, качество воды водотоков и водоемов области продолжает оставаться в критическом состоянии. В 1997 году суммарный объем водоотведения Днепропетровсколй области составил 1776 млн.куб.м.