Гидросфераның ластануы

Жер планетасындағ ы судың жалпы мө лшері — 1386 млн.км3. Бұ л судың 96, 5 % Ә лемдік мұ хитқ а тиесілі. (13-кесте).
Мұ хиттардың орташа терең дігі 3704 м ал ең терең і — 11034 м Жер қ ойнауының жоғ арғ ы бө лігінде тү рлі терең дікте жер асты суының қ оры бар. Тұ щы сулар ә детте, 150-200 м терең дікте орналасады да, терең деген сайын тұ здана береді.
Жер астындағ ы тұ щы сулардың кө лемі жер бетілік тұ щы су кө лемінен 100 есе кө п. Су табиғ атта ү ш тү рлі агрегат кү йде (қ атты, сұ йық, газ) кездеседі.
Қ азіргі кезде адамзат қ оғ амында бір жылда тұ щы судың 3000 км3 шамасындайы жұ мсалады. Суды ең кө п пайдаланатын ауыл шаруашылығ ы. Ауыл шаруашылығ ында пайдаланылғ ан судың тө рттен ү ш бө лігі қ айтарылмайды. Мысалы, 1 тонна бидай ө сіру ү шін барлық вегетациялық кезең інде 1500 тонна, 1тонна кү рішке — 7000 тонна, мақ тағ а 10 000 тонна су жұ мсалады.

Ө неркә сіпте 1т. ө нім алу ү шін болат, шойын — 15-20 м3, кальцийленген сода — 10, кү кірт қ ышқ ылы — 25-80, азот қ ышқ ылы — 80-180, синтетикалық жібек — 300-400 м3, синтетикалық талшық — 500, мыс — 500, пластмасса — 500-1000, синтетикалық каучук — 2000-3000 м3 т.с.с. су жұ мсалады. Қ уаты 300000 квт/сағ. Жылу электр станциясына жылына 300 км3 су қ ажет.
Соң ғ ы жылдары ө зен, кө л, тең із бен мұ хит суларының ластануы қ атты байқ алуда. Табиғ и суларды ластаушы негізгі кө здер тө мендегілер:
1) ө ндіріс орындарынан шық қ ан поллютанттар бар атмосфералық сулар;
2)фекалийлер, детергенттер, микроорганизмдер (олардың ішінде патогенді де) бар тұ рмыстық сулардан қ ұ ралғ ан ағ ызынды сулар;

3)суды кө п пайдаланатын қ ара металлургия, химия, орман-химия, мұ най ө ң деу ө неркә сіптерінің ағ ызынды сулары.

Ө ндірістің дамуына жә не суды пайдаланудың артуына бай­ланысты ағ ызынды сулардың мө лшері де артып отыр. 60 жылдардың ө зінде-ақ жыл сайын ә лемде 700 млрд м3 ағ ызынды сулар жиналатын еді. Ө зендердің ластануы соң ғ ы жылдары қ атты байқ алып отыр. Мысалы, тек қ ана Рейн ө зені жыл сайын 941 т. сынап, 1040 т. мышьяк, 1700 т. қ орғ асын, 1400 т. мыс, 13 000 т. мырыш, 100 т. хром мен 20 млн т. тү рлі тұ здармен ластанады.
Жер бетіндегі ең лас — Жерорта тең ізі болып табылады. Ағ ызынды сулардың зиянды ә серінен ондағ ы балық тардың 80 проценті қ ырылып қ алғ ан. Кемелердің апатқ а ұ шырауынан, танкер резервуарларын жуғ ан судан жә не мұ най ө ндіру жұ мыстары кезінде жыл сайын Ә лемдік мұ хит сулары 12-15 млн т. мұ наймен ластанады. Судың бетіндегі мұ най қ абаты атмосфера мен гидросфера арасындағ ы газ алмасу процесін бұ зып, оттектің жетіспеушілігінен гидробионттардың қ ырылып қ алуына себеп болады.
Ауыл шаруашылығ ы да суды ластаушы кө здердің бірі бо­лып саналады. Ауыл шаруашылығ ында қ олданылатын улы химикаттар топырақ тан шайылып, суғ а тү седі. Мал шаруашылығ ында тү зілген ө лі органикалық заттар (кө ң, шірінді, моче­вина) топырақ тан суғ а тү сіп, олардың кө п массасы улы ә сері болмаса да, су экожү йелеріне едә уір ә сер етеді. Органикалық заттары бар ағ ызынды суда биогенді элементтер ә сіресе, азот пен фосфор кө п болады, олардың ә серінен суда фитопланктон жаппай кө бейіп дами бастайды, ә сіресе кө к жасыл, қ оң ыр балдырлар тез кө бейіп, жоғ арғ ы сатыдағ ы су ө сімдіктерінің қ арқ ынды дамуына жағ дай жасайды. Бұ л организмдер ө сіп, дамып, ө ліп, нә тижесінде судағ ы органикалық заттардың мас­сасы артады. Аэробты организмдердің оттекпен тыныс алуы нә тижесінде тез арада оттектің жетіспеушілігі туындайды. Сондық тан су тіршілікке жарамсыз болып, онда анаэробты процестер басым бола бастайды. Бұ л процесс эвтрофикация деп аталады. Эвтрофикация дегеніміз — суда табиғ и, не антро­погендік факторлар ә серінен биогенді элементтердің жинақ талуы нә тижесінде су объектілерінің биологиялық ө німділігінің артуы. Анаэробты процестер судың екінші реттік ластануы болып табылады. Эвтрофикация — суғ а оң ай тотығ атын минералды тың айтқ ыштардың тү суі, не егістіктерден азот пен фосфор тың айтқ ыштарының шайылуы нә тижесінде де болуы мү мкін.
Атмосфераның ластануына қ арағ анда сулардың ластануы кө бірек қ ауіп туғ ызатын себептерін тө мендегіше деуге бо­лады:
1)сулы ортада ө здігінен тазару, ауағ а қ арағ анда ә лдеқ айда жә й жү реді;

2)судың ластану кө здері ө те кө п;

3)сулы ортада жү ретін табиғ и процестер ластаушылар ә серіне сезімтал жә не олар атмосферада жү ретін процестерге қ арағ анда жер бетіндегі тіршілік ү шін аса маң ызды болып та­былады.

Суды тазарту жә не ластанудан қ орғ ау

Табиғ и суларда олардың ө здігінен тазару қ ұ былысы жү реді. Бірақ бұ л процесс ө те жай жү реді. Ө ндірістік-тұ рмыстық қ алдық тар мө лшері салыстырмалы аз болғ ан кезде ө зендерде ө здігінен тазару қ ұ былысы жеткілікті дә режеде жү рген болар еді. Бірақ, ө кінішке орай, қ азіргі таң да ғ ылыми — техникалық революцияның қ арқ ынды дамуынан судың ластану дең гейінің қ арқ ыны ө те мө те жоғ арылап отыр. Сол себептен, ағ ызынды суларды тазарту жә не оларды қ айтадан пайдалану қ ажеттілігі туындап отыр.
Ағ ызынды суларды оларды ластаушы заттардан тазарту кү рделі процесс. Олар — механикалық, физико-химиялық жә не биологиялық болып бө лінеді. Бұ л ә дістердің ә рқ айсысын таң - дап алу ағ ызынды судың ластану сипаты мен ондағ ы қ оспалардың зияндылығ ына байланысты.
Суды тазартудың механикалық ә дісі бойынша суды тұ ндыру жә не сү зу арқ ылы ондағ ы механикалық қ оспалардан тазартады. Кө лемі тү рлі бө лшектер мө лшеріне қ арай ә ртү рлі конструкциялы торлармен, су бетілік қ оспалар — май, смола, мұ най ұ стағ ыштар арқ ылы сү зіледі.
Физико-химиялық ә дісте ағ ызынды сулардан еріген органикалық емес қ осылыстар бө лініп, органикалық заттар ыдыратылады. Кө бінесе электролиз қ олданылады. Электролиз кезін- де ағ ызынды сулардағ ы органикалық заттар ыдырап, металлдар, қ ышқ ылдар мен басқ а да органикалық емес қ осылыстар бө лініп алынады. Электролиттік тазарту электролизер деп аталатын арнаулы қ ондырғ ыларда жү зеге асырылады. Ағ ызынды суларды электролиз арқ ылы тазарту ә сіресе, қ орғ асын, мыс ө неркә сіптері мен бояғ ыш заттар ө ндіріс орындарында тиімді.

Суды тазартудың биологиялық ә дісі сулардың биохимиялық жә не физиологиялық ө здігінен тазару қ ұ былыстарының заң дылық тарына негізделген. Ағ ызынды суларды тазартудың биологиялық қ ондырғ ыларының бірнеше типтері бар: биофильтрлер, биологиялық тоғ андар мен аэротенклер, метантә нклер.
Аэротенклерге активті ил — микроскопиялық ө сімдіктер мен жануарлар ө сіріп, ү стінен ағ ызынды сумен толтырады да, ағ ызынды суларды тө менгі жағ ынан қ атты ауа ағ ынымен ү рлейді. Оттектің (ауамен ү рлегенде) жә не органикалық заттардың кө п мө лшерінде (ағ ызынды судағ ы) активті илде бактериялар мен микрофауна қ арқ ынды ө сіп, кө бейіп, бактериялар бір-біріне жабысып, кесектеліп, органикалық ластаушыларды жай минералдық заттарғ а дейін ыдырататын ферменттер бө ле бастайды. Органикалық заттардың минералдану процесі жү реді. Органикалық заттардың мол қ орымен қ оректенген бактериялар активті кө бейе бастап, массалары ұ лғ ая тү седі. Бактериялардың кесектелген массалары біртіндеп судың тү біне шө гіп, ал су тазара береді. Тұ нғ ан таза суды бө ліп алып, ал актив­ті илдің суды тазарту функциясы ә рі қ арай жалғ аса береді.
Ағ ызынды суды тазартудың химиялық ә дістерінің ең кө п қ олданылатын тү рі нейтралдау. Ө неркә сіп орындарының ағ ызынды сулардың кө пшілігінің қ ұ рамында кү кірт қ ышқ ылы, тұ з жә не азот қ ышқ ылдары кө п кездеседі. Осы қ ышқ ылдар бола- тын суларды нейтралдау ү шін магнезит, доломит, ізбестастар қ олданылады. Ә детте химиялық тазартудан соң биологиялық тазарту жү зеге асырылады.
Ағ ызынды суларды тазартуғ а жұ мсалатын шығ ын ө ндіріс орындарынаң жалпы сметалық қ ұ нының 10-15%, кейде 20­25% қ ұ райды. Ағ ызынды суларды тазарту қ ондырғ ыларының ө те қ ымбатқ а тү суі, сол сияқ ты кө бінесе тек қ ана тазарту қ ондырғ ылары арқ ылы ү здіксіз даму ү стіндегі ө ндіріс орындарының зиянды ә серінен биосфераны қ орғ ау проблемасын шешу мү мкін еместігі су кө здерін ластанудан қ орғ аудың неғ ұ рлым тиімді жолдарын іздестіруді қ ажет етіп отыр. Ал мә селені шешу ү шін экологиялық жағ ынан қ ауіпсіз, аз қ алдық шығ аратын, тіпті кейбір жағ дайларда қ алдық сыз технологиялық процестерді енгізу қ ажет.
Суды ластаушылардан бө лу ү ш ә тап арқ ылы жү зеге асырылады.
Бірінші реттік тазарту. Ағ ызынды сулар ірі қ атты қ алдық тардан тұ ндыру арқ ылы тазартылады.
Екінші реттік тазарту: еріген органикалық заттарды бө лу. Ағ ызынды суларды биохимиялық тазарту ә дісінде кейбір микроорганизмдер судағ ы еріген органикалық заттармен қ оректеніп, ө сіп, дамып, кө бейеді. Осылайша, ағ ызынды сулар органикалық заттардан тазарады.
Екінші реттік тазартудың келесі бір кө п таралғ ан ә дісі тамшылы биофильтрлер арқ ылы тазарту. Бұ л ә дісте судағ ы тек қ ана жү зінді органикалық қ осылыстар емес, еріген қ осылыстар да бө лінеді. Тамшылы биофильтрлер арқ ылы 80-85% еріген органикалық заттар тазарады.
Бірінші жә не екінші реттік тазарту арқ ылы ағ ызынды сулардан 90% органикалық ластаушыларды бө луге болады.
Ү шінші реттік тазарту: Ү шінші реттік тазартудың негізгі мақ саты — ағ ызынды судың қ ұ рамындағ ы азот жә не фосфор қ осылыстарын бө лу. Осы элементтердің қ осылыстары суда балдырлардың қ арқ ынды ө сіп, дамуына себеп болады. Ү шінші реттік тазартуда ластаушыларды химиялық реагенттермен тұ нбағ а тү сіру арқ ылы суды тазартады.
Тазартудың осы ү ш этапынан кейін суды ондағ ы қ алғ ан бактериялар мен вирустардан тазарту ү шін хлорлап, жер бетілік суларғ а ағ ызады.