Загрязнения воды. Их виды и способы борьбы с ними.

Сегодняшний уровень загрязнения экологии в целом и воды в частности принимает все более угрожающие масштабы. Отходы жизнедеятельности человека и промышленных предприятий, техногенные катастрофы и выбросы в окружающую среду опасных веществ – все это приводит к нехватке чистой питьевой воды в масштабах планеты.

Загрязнение воды не просто наносит урон экосистеме, этот процесс сопровождается всплесками различных заболеваний у людей и животных, а также вредит оборудованию, которое человек использует в быту, коммунальном и сельском хозяйстве.

Виды загрязнений воды и способы борьбы с ними

1. Механическое загрязнение. Характеризуется значительным ухудшением качеств воды вследствие засорения ею твердыми частицами: ил, песок, шлам, глина, металлическая пыль. Попадание в воду инертного мусора существенно ухудшает ее органолептические свойства и изменяет физические и химические характеристики, а также засоряет водопроводные магистрали. Механическое загрязнение воды устраняется с помощью различных методов, главными из которых являются отстаивание и фильтрование. Различают дисковые, сетчатые, мешотчатые, полипропиленовые фильтры, работающие по одному принципу – крупные частицы и нерастворимые примеси задерживаются и впоследствии удаляются.
2. Устранение излишней жёсткости. Жесткая вода наносит сильный ущерб промышленному оборудованию и бытовой технике. Приведем самый простой пример: загляните внутрь своего электрического чайника. Если на его нагревательном элементе присутствует накипь, то стоит задуматься об очистке воды, поступающей в ваш дом. Жёсткость воды определяется суммарной концентрацией в ней растворенных солей магния и кальция, непригодна для употребления и способна вывести из строя оборудование.

Загрязнение воды солями жесткости требует грамотного подхода в выборе технологии очистки. Самым эффективным на сегодняшний день является ионный обмен, подсказанный человеку самой природой. Говоря простым языком, ионообмен заключается в извлечении одних ионов (назовем их «вредными») и заменой их другими («полезными»). В результате этого процесса вода обессоливается и умягчается.

Среди инновационных методов удаления из воды извести и избавления от жесткости отметим нанофильтрацию. Размеры пор нанофильтрационной пленки составляют 0,001 – 0,01 мкм, что позволяет задерживать катионы тяжелых металлов, коллоиды и взвеси. В результате вода умягчается и обессоливается в 20-50 раз.

1. Удаление железа из воды. Среди современных технологий по избавлению воды от органического железа нужно отметить окисление, которое используется уже десятки лет. Железо и марганец окисляются кислородом воздуха, хлором, озоном и другими веществами, а затем оседают. После осаждения наступает этап механической фильтрации воды. Главными недостатками этого метода являются временные затраты, так как это долгий процесс. Кроме того, присутствие в воде железа всегда говорит о наличии в ней марганца, который окисляется значительно дольше. Процесс осложняется и тем, что частицы окисленного железа имеют размер, который не в состоянии отфильтровать муниципальные коммунальные системы. На помощь придут так называемые коагулянты, способные укрупнить мелкие частицы. Однако сегодня появились и более передовые методы – ультрафильтрация, например. Ультрафильтрационная мембрана способна задерживать частицы размером до 1 мкм. Разумеется, эта технология требует немалых затрат и применяется, в основном, в быту, владельцами частной недвижимости.
2. Органические загрязнения. Деятельность человека приводит к техногенному загрязнению воды. Это токсичные, а порой и канцерогенные продукты, которые образовались при обработке воды активным хлором. Многие природные органические соединения также наносят воде существенный вред. В борьбе с органическими загрязнениями высокую эффективность показали такие устройства, как сорбционные (угольные) фильтры. Фильтрация воды через такие установки задерживает молекулы органических веществ на сорбенте, функцию которого выполняют активные угли разных типов. В качестве дополнительного этапа очистки нередко применяют дехлорирование воды с помощью установки с активированным углем.
3. Высокая минерализация. Суммарная концентрация в воде растворенных солей не должна превышать 1500 мг/л, чтобы считаться пригодной для питья и безвредной для здоровья. Однако в большинстве случаев этот показатель сильно преувеличен. Для деминерализации воды используется технология обратного осмоса. Основным элементом обратноосмотической установки является тонкопленочная мембрана, сквозь которую «продавливается» вода. Отверстия мембраны настолько малы, что пропускают через себя лишь молекулы воды и некоторых газов: кислород, углекислый газ. Все остальные примеси остаются на мембране и сливаются в дренаж.

Подводим итоги

Деятельность человека несет благо и вред одновременно. Для движения научного прогресса вперед сегодня применяются технологии, которые вызывают загрязнение воды и окружающей среды, но без них невозможно дальнейшее развитие нашего общества. Технические средства и установки по очистке воды способны немного восстановить природный баланс, чтобы мы могли пользоваться вкусной, чистой и свежей водой.