Очистка сточных вод химическим методом основана на добавлении в стоки веществ-реагентов, вступающих в химическую реакцию, в результате которой образуются безвредные соли либо соединения, выпадающие в осадок. К химическому удалению загрязнений относят и коагуляцию. Из коагулянтов широко используют сернокислый алюминий, гашеную известь, соду; из адсорбентов – цеолиты, активированный уголь. Хлор, озон, гидрохлорид натрия применяют для обеззараживания воды.
Биологические методы очистки сточных вод основаны на способности водных организмов потреблять загрязнители в процессе своей жизнедеятельности. Биологическая очистка может быть естественной и искусственной. Естественная проводится на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах.
Поля фильтрации представляют собой бросовые участки земли, которые значительно удалены от водных источников. Устраиваются такие поля на почвах легкого гранулометрического состава (песчаных или супесчаных почвах), с уровнем грунтовых вод не менее 1,5 м. Роль фильтра выполняет почва. Она задерживает загрязнители, которые в дальнейшем разрушаются почвенными организмами. Эксплуатируются такие участки в течение 3 – 5 лет.
Поля орошения устраиваются на сельскохозяйственных угодьях. Стоки разбавляются чистой водой до безопасных концентраций и используются при поливе растений. На таких участках разрешается выращивать зерновые и декоративные культуры. Запрещено применять сточные воды на плантациях овощей, ягодников, в садах, на кормовых культурах. Требования, предъявляемые к этим территориям, такие же, как и для полей фильтрации.
Биологические пруды – это искусственно сооруженные водоемы глубиной от 0,5 до 1,5 м, которые разбиваются на секции. Площадь прудов составляет 0,5 – 1,0 га. Сброшенные сточные воды заселяются естественными организмами, которые связываются и регулируются загрязнителями.
Искусственная биоочистка проводится в специальных сооружениях: биофильтрах и аэротенках.
Биологические фильтры представляют собой железобетонные сооружения с лотками, на которых размещается пористый материал, сверху которого помещают активную биологическую плёнку.
Пленка представлена водорослями, насекомыми и их личинками, дрожжами. Этим методом удаляются ПАВы, СПАВы, жиры, органические кислоты. Сточные воды медленно подаются на лотки, загрязнения усваиваются микроорганизмами, а чистая вода отводится в резервуары-накопители и дальше используется по назначению.
В аэротенках очистка от загрязнений осуществляется по всей толще воды. Это резервуар, в котором размещается активный ил (коллоидная масса минерального и органического состава, богатая микроорганизмами). Периодически проводится аэрация воды для того, чтобы активизировать работу микроорганизмов. Используются устройства для удаления растворенных в воде минеральных и органических веществ: азота, аммиака, аминокислот, нитратов, фосфора, калия и т.д.
Выполнение задания. Студенты наносят на бумагу картосхему размещения очистных сооружений, последовательность расположения очистного оборудования. Записывают принцип работы очистного оборудования и степень очистки сточных вод.
Д е с я т ы й д е н ь. Изучение охраняемых территорий Беларуси и Красной книги Республики Беларусь.
Цель занятия: изучить природоохранные территории Беларуси, виды животных и растений, занесенных в Красную книгу Республики Беларусь второго и третьего издания.
Пояснения. В условиях непрерывно расширяющегося хозяйственного использования территории человеком, когда имеет место коренная перестройка отдельных компонентов и всего природного ландшафта в целом, возникает историческая необходимость и одновременно неизбежность в организации охраны природы в целом и создании сети охраняемых от непосредственного воздействия человека природных ландшафтов.
Система охраняемых природных территорий Республики Беларусь включает в себя заповедники, национальные парки, заказники и памятники природы.
Заповедники. Заповедники представляют собой ценные в научно-природоведческом и культурно-образовательном отношении сравнительно большие, не измененные или мало измененные человеком природные территориальные комплексы, которые навсегда исключаются из хозяйственного пользования с целью:
а) сохранения и развития в природных условиях особо ценных или исчезающих представителей животного и растительного мира;
б) сохранения для научно-исследовательских работ и культурно-образовательных целей не нарушенных хозяйственным влиянием экосистем как природных эталонов;
в) охраны общего природного разнообразия типичных и интересных в научно-природоведческом и эстетическом отношении ландшафтов различных природно-географических зон страны.
Заповедники – высшая категория природоохранных территорий. Всякая деятельность, нарушающая природные комплексы или угрожающая состоянию природных объектов, запрещается как на территории заповедников, так и в пределах устанавливаемых вокруг них охранных зон. На территории запрещены строительство промышленных и сельскохозяйственных предприятий, разведка и добыча полезных ископаемых, рубка леса, сенокошение, сбор растений, выпас скота, охота, рыбная ловля, применение ядохимикатов, акклиматизация животных и растений, все формы туризма и отдыха населения.
Национальные парки. Национальные парки – достаточно большие территории, где охрана природы сочетается с рекреацией. Эта территория состоит из одной или нескольких экологических систем либо природных ландшафтов высокой эстетической ценности, мало или вообще не измененных деятельностью человека, где охраняются растения, животные и ландшафты. Главная задача национальных парков – сохранение и поддержание естественных экологических, геоморфологических и эстетических ценностей данной территории.
Заказники. Территории, на которых допускается хозяйственное использование лишь части природных объектов, только в определенные сезоны и лишь в той мере, в какой это не наносит вреда охраняемым объектам. Таким образом, основное назначение заказников состоит в том, чтобы установить определенные ограничения прав землепользователей в интересах охраны природы.
Статус заказников определяется их целевым назначением: в охотничьих заказниках сохраняются оптимальные условия для охотничьих животных, в ботанических – для отдельных видов и групп растений, в гидрологических – для соблюдения водного режима охраняемых объектов и т. д. Целевое назначение предопределяет исключение или ограничение в заказниках определенных видов хозяйственной деятельности, в ботанических, например, нельзя косить траву, рубить деревья, выпасать скот, устраивать лагерные городки на участках с охраняемой растительностью. В заказниках, предназначенных для охраны редких видов насекомых, вся хозяйственная и рекреационная деятельность должна быть регламентирована с учетом местообитания и биологии охраняемых насекомых.
Памятники природы – объекты природы, представляющие научный, исторический и культурно-эстетический интерес. К их числу относят парки-памятники, уникальные участки леса, насаждения ценных древесных пород, участки реликтовой растительности.
Охрана памятников природы возлагается на землепользователей, а контроль за соблюдением режима охраны – на природоохранные организации области. Поскольку памятников природы много и они рассеяны по территории, особую роль в их охране призвана играть общественность.
Общая площадь охраняемых территорий в Беларуси составляет 1339,7 тыс. гектаров (6,4% территории республики). В настоящее время в республике имеются один заповедник (Березинский биосферный), четыре национальных парка (Беловежская пуща, Припятский водно-гидрологический, Браславские озера и Нарочанский санаторно-курортный), около ста заказников республиканского и более шестисот заказников местного значения, более пятисот памятников природы.
Необходимость дальнейшего развития особо охраняемых территорий вызывается выполнением ряда международных конвенций, созданием оптимального территориального соотношения между нарушенными и естественными ландшафтами.
Красная книга. Красная книга является основным научным и законодательным документом, где дана характеристика редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных, на основании которого осуществляется долгосрочное прогнозирование и разработка практических мер, направленных на их охрану, воспроизводство и рациональное использование. Она представляет собой перечень видов с указанием их статуса, распространения, основных мест обитания, численности, факторов, определяющих размеры популяций, сведений о размножении, необходимых мероприятий по охране. Приведены картосхемы с указанием мест обитания каждого вида и рисунки видов.
Во второе издание Красной книги включены 182 вида животных. Для дифференцированного подхода в определении необходимых охранных мер все виды животных разделены на пять категорий. Первая категория включает виды, находящиеся под угрозой исчезновения, спасение которых невозможно без осуществления специальных мер. К этой категории относятся 18 видов, в том числе 14 птиц и 2 вида рыб. Из птиц – чернозубая гагара, скопа-змееяд, большой подорлик, беркут, сапсан, бородатая неясыть, которые сократили численность в основном в результате осушения и освоения мелиорируемых территорий. Такие виды, как орел-карлик, филин-сипуха, пострадали из-за вырубки старых лесов, белая куропатка – из-за смены климата. Численность орлана-белохвоста сократилась в результате преднамеренного отстрела на озерах рыбхозов. Из-за декоративности резко уменьшилась популяция золотистой щучки.
Спрямление рек и их загрязнение, бесконтрольный отлов, обмеление рек способствовали сокращению популяций двух видов рыб: стерляди и ручьевой форели.