6 Теоритическая часть

6.1 Рациональное использование водных ресурсов Украины

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Наша страна считается наименее обеспеченной водными ресурсами в Европе. В малодождевые годы на одного жителя приходится 1000 м³ воды, что в 10 раз меньше, чем у богатых водой странах. Для сбалансирования водных ресурсов в Украине построено 100 водохранилищ, 26 тысяч озер.

Учитывая небольшие запасы поверхностных вод специалисты вынуждены вплотную заниматься проблемами эксплуатации подземных месторождений воды. В Украине ежегодно добывается 5,15 км² подземных вод (77% – для нужд питьевого и технического снабжения, 23% – водоотлив на производствах добываемой промышленности). Наибольший водозабор артезианских вод осуществляется в Луганской, Донецкой и Львовской областях. Следует отметить тотальное загрязнение подземных вод, поэтому, например, на Львовщине некоторые водозаборы закрывают, а гидрогеологи разрывают другие. Специалисты знают, что интенсивная эксплуатация подземных месторождений может привести к необратимым негативным экологическим процессам: обезводнение речек, осушение колодцев, пересушение грунтов и соответственно, ухудшение роста флоры и фауны, проседание земной поверхности и т. д.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Вторичное использование воды применяется на промышленных предприятиях в различных технологических процессах.

Для проведения экзотермических химических реакций, т. е. процессов, идущих с выделением тепла, требуется отвод тепла, т. е. охлаждение аппарата, в котором эта реакция протекает. Для проведения эндотермических химических реакций, т. е. процессов, идущих с поглощением тепла, требуется подвод тепла. Обычно используют теплообменные аппараты, одним из видов которых является аппарат с рубашкой. В рубашке циркулирует вода. В первом случае в рубашку подается холодная вода, которая отводит тепло, т. е. в процессе циркуляции нагревается. Во втором случае подается предварительно нагретая вода, которая в свою очередь обогревает аппарат, т. е. выполняет роль теплоносителя и в процессе циркуляции охлаждается. При совмещении экзо- и эндотермических процессов холодная вода, используемая в первом аппарате, выходит из рубашки уже горячей, и ее можно использовать во втором аппарате без дополнительного подогрева. Таким образом, можно вторично использовать воду и сэкономить энергию для ее нагрева.

В настоящее время применяются более совершенные методы очистки воды: физико-химические, биотехнологические.

К физико-химическим методам относятся: радиационные, ионообменные, окислительно-восстановительные и другие методы очистки.

При радиационной очистке используют ионизирующее излучение, под воздействием которого токсичные вещества превращаются в безвредные.

Ионообменная очистка позволяет не только освобождать воду от загрязнения, но и улавливать для повторного использования ряд ценных химических соединений. В этом методе используют иониты (глинистые минералы, фтор-апатит, ионообменные смолы), которые участвуют в реакциях ионного обмена с загрязнителями.

Окислительно-восстановительные методы очистки позволяют перевести токсичные соединения в менее токсичные с последующим удалением последних из сточных вод. Этот метод стокоочистки связан с большим расходом реагентов и используется в тех случаях, когда опасные токсиканты (цианиды, соединения мышьяка) нельзя извлечь из сточных вод другими способами.

В качестве окислителей используют хлор, озон, а в качестве восстановителей – активированный уголь, органические отходы (например, газетную бумагу), гидросульфит натрия, диоксид серы.

Организационные мероприятия сводятся к административно-правовому и экономическому регулированию водопользования. Отношения в сфере использования и охраны водных объектов регулируются Водным кодексом Украины.

К экономическим методам регулирования водопользования относятся: платность, лицензирование и лимитирование водопользования.

Плата за пользование водными объектами вносится потребителями в виде регулярных платежей в течение срока водопользования и платежей на восстановление и охрану водных объектов.

Лицензии выдаются на отдельные виды водопользования. Они удостоверяют право на пользование водным объектом в определенных границах, в соответствии с указанной целью, на установленный срок. Существуют лимиты на потребление вод для орошаемого земледелия, для промышленного потребления, на выбросы и сбросы сточных вод.

В некоторых городах для городского водопровода и хозяйственных нужд используют, главным образом, грунтовые воды, чрезмерная выкачка которых может вызвать оседание земной коры. Рациональное использование подземных водохранилищ имеет большое значение для хозяйства.