Горизонты техники для детей, 1973 №5

Надо спасать воду!

Вода… Раньше нам казалось, что ее ресурсы неисчерпаемы. А сейчас нехватка чистой воды надвигается на нас, как катастрофа, которая в не столь отдаленном будущем может поставить под угрозу нашу жизнь.

А ведь по-прежнему идут дожди, не пересыхают реки, не снижается уровень воды в морях и океанах. Но что-то действительно изменилось.

При постоянных более или менее ресурсах воды в природе неустанно растет ее потребление. А что еще хуже — вместо воды, взятой из рек, озер и колодцев, туда сбрасывается почти столько же сточных вод.

И вот со временем мы стали брать из водоемов вместо чистой воды — разбавленные сточные воды, содержащие вредные примеси.

Загрязнение воды угрожает человеку и всему живому на земле. Люди ищут способы охраны водной среды. Сбрасываемые сточные воды подвергаются очистке, хотя бы частичной. Питьевая и промышленная вода проходит утилизацию, разрабатывают новые способы очистки воды, рассматривают проекты сохранения воды на планете.

РЕСУРСЫ ВОДЫ В ПРИРОДЕ ОГРАНИЧЕНЫ

Величина природных водных ресурсов зависит главным образом от количества среднегодовых осадков.

В Польше они составляют в среднем 600 миллиметров. В общей сложности на территории Польши выпадает за год около 200 миллиардов кубических метров осадков.

Из этой воды лишь незначительная часть может быть использована человеком. Около 60 процентов ее испаряется, потребляется растениями и пр. Остальные воды, не считая озер и подпочвенных вод, текут по рекам в море. В среднем за год реки Польши уносят в море 1,9 тысячи кубических метров воды в пересчете на душу населения, в то время как аналогичный мировой показатель составляет 12 тысяч кубических метров. Таким образом, Польша — бедная с точки зрения водных ресурсов страна и в Европе занимает третье место… с конца. В Советском Союзе, например, упомянутый показатель равен 15 тысяч кубических метров, а во Франции — 3,8 тысячи кубических метров.

Положение с водой будет, несомненно, ухудшаться по мере увеличения населения из-за недостатков в регулировании водного режима наших рек. Много воды мы теряем зря, не используя ее полностью. Так происходит во время паводков, когда талые массы воды стекают в море, сметая все на своем пути.

А как исходя из имеющихся у нас возможностей рисуется картина запасов, потребления воды? Ответ точен: в 1970 году оно равнялось 10 миллиардам кубометров. Плановики подсчитали, что в 2000 году нам понадобится 30 миллиардов кубометров воды.

Это колоссальное количество, намного превышающее возможности, какие дают существующие у нас водные ресурсы.

ЗАЧЕМ НУЖНО СТОЛЬКО ВОДЫ?

Больше всего воды выпивает промышленность (60 процентов) и коммунальное хозяйство.

Быть может, не все знают, сколько воды нужно современным предприятиям. Приведем несколько цифр: для производства одной тонны синтетического каучука требуется 2000 кубометров воды, а для одной тонны первосортной бумаги — 4000 кубометров. Очень много воды нужно тепловым электростанциям, бумагоделательным фабрикам, металлургическим и химическим заводам.

А жители больших городов? Суточный расход воды на одного жителя крупного города составит по подсчетам в 1975 году около 400 литров, а для Варшавы понадобится в 1975 году столько воды, сколько может поместиться в озере размером 600 на 600 метров и глубиной свыше 2 метров.

КУДА ДЕВАТЬ СТОЧНЫЕ ВОДЫ?

Около 80 процентов взятой из водоемов воды возвращается в виде сточных вод. В 1970 году на каждые 7 кубометров воды приходился 1 кубометр сточных вод. Через пятнадцать лет это соотношение составит 3:1, т. е. свыше 30 процентов всей воды в реках придется на сточные воды.

Повышение концентрации сточных вод приводит к истреблению биологической жизни, поскольку самоочищение воды в реке возможно лишь в определенных пределах. При превышении этих пределов река превращается просто в сточный канал.

Сбрасываемые в реки и моря сточные воды, как правило, не подвергались до недавнего времени очистке. Из 670 польских городов в 420, в том числе в Варшаве и Лодзи, нет водоочистительных станций.

Неудивительно, что уже теперь жители Варшавы получают в каждом литре взятой из Вислы у Варшавы воды 160 кубических сантиметров коммунальных и промышленных сточных вод.

Как устранить опасность, какой становится нехватка чистой воды? Прежде всего необходимо охранять естественную водную среду. А это значит — препятствовать истреблению лесных массивов, которые, задерживая влагу в период выпадения осадков, отдают затем воду в сухое время года и контролируют водный режим. Аналогичную роль играют в природе и болотистые районы, площадь, которых неустанно сокращается в результате мелиорации. Далее, необходимо регулировать водный режим рек, строить водохранилища. Это позволит рационально использовать ресурсы наземных вод. Чрезвычайно важно сократить расход воды. Об этом постоянно должны помнить все ее потребители. А ведь сколько воды тратится зря, вытекает из испорченных кранов и бачков. О промышленности и говорить не приходится. К сожалению, наши предприятия редко экономят воду, которая является ведь таким же сырьем, как топливо.

Промышленные предприятия потребляют колоссальное количество воды для охлаждения. Чаще всего применяются открытые системы охлаждения, в которых вся использованная вода уходит в канализационную сеть. Значительно выгоднее с точки зрения рационального водного хозяйства так называемые замкнутые системы охлаждения. Вода используется в них многократно, благодаря чему ее расход резко сокращается. Восполнять приходится лишь незначительные потери воды, — возникшие главным образом в результате испарения.

Новые города и промышленные объекты должны строиться в местах, имеющих соответствующие водные ресурсы и возможности для сброса сточных вод. Строительство водоочистных станций — это последний, однако, самый дорогостоящий и трудный метод борьбы с загрязнением окружающей человека среды.

Водоочистные станции — большие и сложные объекты, у которых к тому же есть «собственные» сточные воды. А их ведь тоже надо куда-то девать.

Чрезвычайно сложный химический состав промышленных сточных вод заставляет искать все новые и все. более сложные технологические процессы для их очистки. Сточные воды можно очищать тремя путями: механическим, биологическим и химическим.

Выбор того или иного способа зависит от характера сточных вод.

При механической очистке удаляются плавающие в воде примеси (солома, бумага, жиры) и легко оседающие частицы (песок). С этой целью используются решетки, песковалки, отстойники, где частицы, которые тяжелее воды, оседают на дно, а затем удаляются.

Биологическая очистка — это контролируемый процесс разложения органических субстанций, содержащихся в сточных водах. Распад органических частей происходит в специальных резервуарах, в которых культивируются организмы, способные осуществлять процесс минерализации. Чаще всего это аэробные бактерии, питающиеся главным образом углеводами, жирами и белками, содержащимися в сточных водах.

С помощью химических методов удаляются из сточных вод растворенные в них или с трудом выпадающие в осадок субстанции.

К этим методам относятся, в частности, коагуляция, нейтрализация, хлорирование.

Коагуляция заключается в прибавлении к сточным водам специальных химических соединений (например, сульфата алюминия), которые приводят к выпадению осадка.

Нейтрализации подвергаются сточные воды в том случае, если они в химическом отношении не являются нейтральными. При нейтрализации, к сточным водам, содержащим кислоту, добавляют определенные дозы щелочей, а щелочные воды нейтрализуются кислотой.

Хлорирование производится для уничтожения живых организмов, содержащихся в сточных водах. С этой целью применяются соединения хлора, имеющие сильное отравляющее действие.

Очистка вод описана очень упрощенно В действительности это чрезвычайно сложный технологический процесс, регулируемый, как правило, автоматически, в зависимости от непрерывно меняющегося количества проходящих через установку сточных вод и их физико-химического состава.

На одной водоочистной станции, применяется сразу же несколько методов. Для городских сточных вод строятся, как правило, станции механической и биологической очистки, а для промышленных — механической биологической и химической.

ИНЖЕНЕР Т. Ю.