10.5.3. Очищення промислових стоків
Методи очищення стічних вод можна розділити на: 1) механічні та механохімічні, 2) хімічні та фізико-хімічні, 3) біологічні. Коли ж вони застосовуються разом, то метод очищення та знешкодження стічних вод називається комбінованим. Використання того або іншого методу в кожному конкретному випадку визначається характером забруднення та ступенем шкідливості домішок (рис. 10.9).
Зміст механічних і механохімічних методів полягає в тому, що із стічних вод відділяються механічні домішки. Бага-
Рис. 10.9. Класифікація методів очищення стічних вод
то вловлених домішок як цінні речовини використовуються у виробництві повторно.
У випадку застосування фізико-хімічних методів очищення стічних вод видаляються тонкодисперсні та розчинені неорганічні домішки, руйнуються органічні речовини та речовини, які погано окиснюються.
Серед методів очищення стічних вод значну увагу приділяють біологічним методам, які засновані на використанні закономірностей біохімічного та фізіологічного самоочищення річок й інших водойм. Стічні води перед біологічним очищенням проходять механічне, а після нього (для видалення
хвороботворних бактерій) — і хімічне очищення, хлорування рідким хлором або хлорним вапном.
Вибір оптимальних технологічних схем очищення води — достатньо складне завдання, обумовлене переважним різноманіттям домішок, які знаходяться у воді, і високими вимогами, які ставляться до якості очищення води. Обираючи спосіб очищення домішок, ураховують не тільки їх кількість у стічних водах і склад, а й вимоги, які повинні задовольняти очищені води: у випадку скидання до водойм — ГДС (гранично допустимі скиди) і ГДК (гранично допустимі концентрації речовин), а у випадку використання очищених стічних вод у виробництві — вимоги, необхідні для здійснення конкретних технологічних процесів.
Ступінь очищення стічних вод у випадку скидання їх у водойми визначається нормативами якості води водойми у розрахунковому створі і значною мірою залежить від фонових забруднень. Для зниження концентрацій шкідливих домішок, що містяться у стічних водах, до необхідних величин потрібне достатньо глибоке очищення.
10.5.4. Екологічні заходи з оптимізації відпрацьованих земель і трансформованих екосистем
Землю часто називають годувальницею, однак не можна стверджувати, що ставлення до неї адекватне цій назві. Якщо говорити про Україну, то за останні десятиріччя значно погіршилися показники земельного фонду. Незначний приріст продукції землеробства досягається за рахунок стійкого виснаження та деградації ґрунтів. Зростає хімічне забруднення земельних ресурсів. Триває вилучення цінних сільськогосподарських земель під промислове та інше будівництво (понад 100 тис. га щорічно). Величезна кількість відпрацьованих земель і трансформованих екосистем унаслідок використання їх у гірничохімічній промисловості, для різного виду складовищ (полігонів твердих побутових відходів, виробничих відходів тощо) потребує їх оптимізації та відтворення. Зазвичай заходи відтворення порушених і трансформованих екосистем включають фізичну (за необхідності) та біологічну рекультивацію (фітомеліорацію).
Фітомеліорація — процес використання природної перетворювальної функції рослинності для оптимізації порушених екосистем. Фітоценотичний покрив, або автотрофний блок екосистеми, виробляє біомасу, фіксує вуглекислий газ і молекулярний азот, продукує кисень, бере участь у біохімічних циклах і ґрунтових процесах.
5
Виділяють три групи фітомеліорантів:
спеціальні, в яких фітомеліоративна функція має провідне значення (парки, лісопарки, захисні смуги тощо);
продуктивні, в яких перше місце відводиться одержанню продукції, а фітомеліорація має другорядне значення
(ліси, поля, луки, сади, виноградники тощо);
рудеральні (бур’яни), які спонтанно виконують фітомеліоративні функції.
Усі три категорії фітомеліорантів тою чи іншою мірою виконують перетворювальні функції: меліоративну (лісові культури, посадки та посіви рослин на рекультивованих землях), сануючу (санітарно-захисні смуги та лісові масиви), рекреаційну (парки та лісопарки), інженернозахисну (полезахисні та протиерозійні смуги), архітектурнопланувальну (міська система озеленення), естетичну (духовне виховання людини). Важливе місце відводиться фітомеліорації змінених ландшафтів — еродованих земель, кар’єрів, звалищ, териконів тощо.
Меліоративний напрям фітомеліорації забезпечує підвищення меліорувальної ефективності фітоценозу, спрямованої на «поліпшення» едафотопу, кліматопу та біотичних компонентів: зооценозу та мікробоценозу. Одночасно відбувається «самополіпшення» фітоценозу. Це може відбуватися завдяки самій природі (саморегулювання), а може здійснюватися за допомогою людини (керовані біогеоценози: плантації, газони, квітники, сади, польові культури тощо).
Інженерно-захисна фітомеліорація з перевагою латерально-активної функції спрямована на протидію різним геофізичним потокам, зокрема: а) вітро-сніговим; б) вітро-пилопіщаним; в) вітро-пило-димовим; г) вітро-водо-піщаним; д) водним; є) водно-ґрунтовим. Кожному з цих латеральних потоків відповідають різні методи та способи фітомеліоративних заходів.
Сануюча фітомеліорація виконує санітарно-гігієнічні функції — кисневидільні, фільтруючі, фітонцидні, іонізуючі тощо. Найвищу сануючу фітомеліоративну ефективність має висока зелень лісів і парків (деревні посадки).
Рекреаційна фітомеліорація пов’язана з використанням рослинного покриву міст і приміських зон для відпочинку населення (лісопарки, парки, лугопарки, гідропарки, сади та сквери, набережні та бульвари). Сюди варто віднести і зелень колективних садів і городів, де праця поєднана з фізичним і психологічним відпочинком людей, які часто страждають на гіподинамію.
5
Етико-естетична фітомеліорація базується на досягненнях фітодизайну, виховує в населенні високу духовність, розвиває естетичні смаки.
Архітектурно-планувальна фітомеліорація забезпечується системою озеленення міст. В Україні ця система озеленення одержала назву комплексної зеленої зони міст і робітничих селищ.
Слід зазначити, що в умовах урбанізованого ландшафту весь рослинний покрив відіграє фітомеліоративну функцію.
Виділяють три категорії фітомеліорантів:
спеціальні, де зовсім виключається господарська діяльність, спрямована на одержання продукції (лісопарки, парки, сади та сквери, заповідники, заказники тощо);
продукційні, де фітомеліоративні функції виконуються без шкоди для головного продукційного використання (ліси, агроценози, помологоценози, вітаценози, стрипоценози, пратоценози тощо);
рудеральні — спонтанна рудеральна (бур’яниста) рослинність, яка часто виконує таку ж роль, як і вищезгадана культурна рослинність міста.
Ефективність фітомеліоративної системи визначається як:
• відношення кількості поглинутої забруднюючої речовини до загальної кількості речовини, яка надходить ззовні за певний час (у випадку фільтруючої функції — за механізмом опору зовнішнім впливам); відношення кількості виділеної рослинами речовини (за
певний час у певному обсязі) до кількості речовини у висхідний момент часу до початку роботи фітомеліоративної системи (у випадку роботи системи — за принципом посилення);
Для визначення фітомеліоративної ефективності рекультивувальних систем використовуються непрямі показники (наприклад, вміст гумусу у ґрунті до рекультивації та після того, як мине певний періода після введення в дію фітомеліоративної системи).
Найбільшою ефективністю вирізняються багатовидові, багатоярусні фітомеліоративні системи деревинно-чагарникових насаджень. Трав’янисті рудеральні угруповання в цілому поступаються за ефективністю природним трав’янистим і деревно-чагарниковим, але виконують ряд важливих функцій в урбоекосистемі (закріплюють порушені субстрати, перешкоджаючи запиленню атмосфери, поглинають значну кількість токсичних речовин, що надходять у навколишнє середовище з викидами підприємств і вихлопних газів від автотранспорту, наприклад до 400 г Плюмбуму/га на рік).
Різні фітомеліоративні системи функціонально доповнюють одна одну, тому в кожному випадку доцільно використовувати всі можливі фітомеліоранти в комбінаціях, що дозволяють максимізувати бажаний ефект.