Экологическая ситуация в г.Таганроге

     К  наиболее распространенным компонентам  загрязнения относятся нефтепродукты,  фенольные соединения, детергенты, пестициды (хлор и фосфорорганические  ядохимикаты).

    Содержание  солей тяжелых металлов в пелагиали  моря находится на уровне естественного  геохимического фона и значительно  ниже предельно допустимых их  концентраций.

     Влияние  нефтяного загрязнения наиболее  значительно в прибрежных зонах  моря, в том числе на устьевых  взморьях рек Дона и Кубани, районах, прилежащих к городам  Таганрогу, Жданову, Бердянску  и в Керченском проливе. Присутствие  нефтепродуктов в морской воде  может привести к их накоплению  в донных отложениях. В мелководном  море это достаточно опасно, так  как при интенсивном ветровом  перемешивании может происходить  поступление нефтепродуктов из  грунтов в воду, вызывающее вторичное  загрязнение воды.

     Содержание  нефтепродуктов в водах моря  уменьшается от весны к осени,  что связано с увеличением  скорости распада загрязнителей.

     Сточные  воды промышленных предприятий,  содержащие примеси фенола и  его производных, являются одним  из наиболее токсичных в биологическом  отношении типов промышленных  стоков.

     Во  внутригодовом ходе содержания  фенола максимум возможен в  теплый период года, что, по видимому, объясняется активизацией биохимической деструкции органических веществ, продуктами которой могут быть и фенольные соединения.

     Среди  продуктов химической промышленности  отрицательно влияющих на организмы,  обитающих в море, следует выделить  детергенты. Активное стремление  последних к биологическому окислению  создает предпосылки к "накоплению  в водоеме их токсичных метаболитов.  Присутствие детергентов в морской  воде нарушает гидрохимический  режим. Увеличивается биохимическое  потребление кислорода, замедляются  процессы самоочищения. Наличие  в составе детергентов вспенивающих  веществ препятствует адсорбции кислорода из атмосферы, снижая тем самым содержание его в водоеме. Способность детергентов сорбироваться донными отложениями обусловливает токсическое их воздействие на зообентос и создает угрозу вторичного загрязнения вод.

     Воды  Азовского моря с точки зрения  их загрязненности детергентами  можно характеризовать как чистые  и слабозагрязненные.

     Загрязнение  моря пестицидами весьма опасно  для его нормального биологического  функционирования. Загрязнение хлорорганическими  пестицидами происходит в основном  в весенне-летний период; осенью  ядохимикаты этого типа обнаруживаются  лишь локально. В настоящее время  принимаются меры по резкому  сокращению применения хлорорганических  пестицидов. Фосфорорганические ядохимикаты  содержатся в основном в восточном  центральном районах Таганрогского  залива, а также в центральном  районе моря, но в низких концентрациях.  Несмотря на сравнительно низкую  концентрацию в воде и грунте, пестициды могут довольно интенсивно  накапливаться в жизненно важных  органах и тканях гидробионтов  моря. В силу мелководности, обеспечивающей  хорошую прогреваемость и высокую степень аэрации водных масс, а также в связи с высокой биотической продуктивностью Азовское море обладает мощным механизмом самоочищения. Благодаря этому обстоятельству, несмотря на большое количество поступающих в море неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, загрязнение его не достигло угрожающе высокого уровня. 

    Рассмотрим  процесс самоочищения более подробно.

     Загрязняющие  вещества, присутствующие в воде, можно разделить на две группы-консервативные и неконсервативные. Концентрация консервативных уменьшается в основном вследствие разбавления, а также адсорбции и седиментации. Процесс самоочищения от неконсервативных загрязнителей более сложен и включает биохимические превращения (большинство органических веществ).

     Основную  роль в процессе самоочищения  вод от неконсервативных загрязняющих  веществ играют процессы, имеющие  биологическую природу. Агентами  биологического самоочищения являются  бактерии, грибы, инфузории, коловратки. Неприродные органические соединения  разрушаются микроорганизмами, наблюдается  тенденция превращения исходного  неприродного вещества в соединения, аналогичные природным, а затем в ключевые соединения метаболического цикла.

     В  общей форме протекание процессов  минерализации и трансформации  органических загрязнителей известно. Особая роль в этих процессах  отведена бактериям, которые способны  потреблять питательный субстрат, присутствующий в ничтожных концентрациях.  Спектр биохимической активности  разных групп бактерий весьма  широк, позволяет им использовать  в качестве источников энергии  клетчатку, гуминовые вещества, углеводороды. Органические вещества окисляются  микроорганизмами до углекислоты  и воды.

     Хотя  качественные представления о  процессах бактериальных превращений  в море весьма развиты, пока  нет достаточной информации для  количественного описания бактериальных  компонент экосистемы и включения  бактерий в число ингредиентов.

     В  связи с этим влияние на  деятельность микроорганизмов таких  факторов, как температура воды, кислородный режим, наличие биогенов, рассматривается как непосредственное воздействие этих факторов на скорость химических процессов.

     Особенно  сильно влияет на биохимическое  окисление сложных органических  веществ типа нефти температурный  фактор. При низкой температуре,  менее 10° С, скорость деструкции резко снижается. При температуре, близкой к 0° С, биохимическое окисление трудноминерализуемой органики практически прекращается.

     Токсический  эффект загрязнений моря значительно  усиливается в связи с общим  ухудшением химического режима  моря. Например, при недостаточном  содержании кислорода в воде (менее  0,1-0,5 мг/л) интенсивность микробиологических  процессов резко снижается. 

     Уменьшение  потенциальной способности Азовского  моря к самоочищению имеет,  однако, и другую причину, непосредственно  связанную с осолонением водоема.  Исследования последних лет показали  четко выраженную отрицательную  связь между величиной солености  и скоростью распада нефтепродуктов, детергентов и пестицидов.

     Только  в результате повышения средней  солености от значений, характерных  для периода естественного режима  стока (10,6%о) до 12,9%о, способность  пелагической области Азовского  моря к самоочищению от нефтепродуктов  и детергентов сократилась ориентировочно на 120,016. т/год соответственно.

     Экспериментально  установлено, что деструкция протекает  во времени по закону, близкому  к закону мономолекулярной реакции.

     Величины К (K- константа скорости реакции) для различных загрязнителей колеблются в весьма широких пределах и зависят от температуры, солености и концентрации растворенного в воде кислорода.

     Часть  загрязняющих веществ или продуктов  их распада в виде малорастворимых  соединений, а также в сорбированном  или самоосажденном состоянии со взвешенными веществами оседает на дно, образуя донные отложения. Пока еще трудно учесть накопление загрязняющих веществ в грунтах и их длительное участие во вторичном загрязнении моря, а такой учет необходим, так как частичное очищение водной толщи от находящихся в ней токсикантов сопровождается одновременной аккумуляцией их в донных отложениях.

    Приток  загрязняющих веществ осуществляется:

  а) со стоком  рек Дона и Кубани;

  б) при  сбросе в море промышленно-бытовых  загрязненных вод городов Таганрога,  Жданова, Бердянска, Керчи, Ейска,  Темрюка, Геническа, Приморско-Ахтарска;

 в) при  водообмене с другими районами моря.

    Уменьшение  концентраций загрязняющих веществ происходит:

  а) в результате  биохимической деструкции загрязнителя  с учетом внешних абиотических  факторов;

 б) при  осаждении на дно и накоплении  в грунтах части загрязняющих  веществ;

 в) при  водообмене с другими районами моря.

    На  основании имеющихся эмпирических  данных необходимо учитывать  осаждения на дно части загрязняющих  веществ, что влечет изменение  их концентрации в воде. За счет процессов сорбции частицами взвешенных веществ и донных отложений содержание пестицидов в воде уменьшается на 15-20% . Тяжелые (фракции нефти опускаются на дно (до 30% общего количества). Бактериальное окисление па дне водоема происходит в десятки раз медленнее, чем на поверхности. 
 

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ГОРОДА ТАГАНРОГА. 

Очистные сооружения г. Таганрога рассчитаны на переработку 195 тыс. кубометров стоков в сутки, фактически поступает 100-110 тыс. кубометров в сутки. 

Очистка воды происходит в 2 стадии: механическая и биологическая.

1. Механическая  очистка:

     Стоки собираются с шести перекачивающих канализационных станций и поступают в коллектор диаметром 3 метра. Коллектор подходит к главной насосной станции, которая состоит из машинного и грабельного отделений. На насосной станции происходит грубая очистка. Сначала стоки попадают в грабельное отделение, где на решетках задерживается крупный мусор. Прозор решеток, на которых собирается мусор, — 16 мм. Собранный мусор вывозится на иловые площадки, где и остается. Затем вода с помощью насосов попадает в приемную камеру, и далее режим самотечный. Это обеспечивается благодаря высотной посадке элементов очистных сооружений. Песок осаждается в устройстве под названием горизонтальная песколовка, которая состоит из трех коридоров. При помощи скребкового механизма песок попадает в песковой приямок, гидроэлеватором сбрасывается в бункера, обезвоживается и вывозится на иловые площадки. Важно заметить, что на данном этапе осаждение органических примесей нежелательно, поэтому вода движется со скоростью »0,25 мм/с, достаточной для осаждения песка и минеральных примесей, но слишком быстрой для осаждения органических примесей. Далее вода, очищенная от крупного мусора и песка, попадает в распределительную чашу первичных отстойников.

     В первичных отстойниках диаметром 40 метров (3 отстойника работающие) находится центральный стакан диаметром 6 метров. Также в нем (отстойнике) находится полупогружной отражательный щит, который обеспечивает очень спокойное течение воды. Из стакана вода медленно движется к периферийному сборному лотку. За время движения стоков от стакана до краев взвешенные частицы и часть органических веществ осаждаются на дно отстойника. Осадок собирается с помощью фермы и расположенных на ней скребков в центральный приямок. Ферма запускается по графику несколько раз в сутки. Всплывшие на поверхность отстойника вещества собираются в жиросборник. Осадок и всплывшие вещества перекачиваются на иловые площадки. Эффективность первичных отстойников 60 % по взвешенным веществам и 30 % — по органическим. Один раз в 10 дней проводится проверка осадка на влажность и зольность. На этом этап механической очистки заканчивается. 

2. Биологическая  очистка.

Биологическая очистка проходит в 2 этапа: в аэротенках и вторичных отстойниках.

     Начинается биологическая очистка в аэротенках. Всего их на очистных сооружениях 4, но работают лишь два. Аэротенки — 4-х коридорные смесители с рассредоточенным вводом сточной жидкости, в которых возможна 25-75 % регенерации активного ила. Для подачи воздуха в аэротенки используют фильтросные плиты и на-садки (из пористой керамики). С их помощью обеспечивается:

1) насыщение  воздухом, который необходим для  аэробных микроорганизмов, находящихся  в активном иле.

2) поперечная  циркуляция в каждом коридоре  аэротенков, благодаря которой на поверхности не образуется корочки, затрудняющей очистку.

3) поддерживание  всей смеси во взвешенном состоянии,  что тоже немаловажно для результата  очистки. 

     В аэротенках вода постепенно очищается с помощью активного ила, так как примеси в воде являются пищей для этих микроорганизмов. Состав активного ила различен в зависимости от стока, именно поэтому любой активный ил должен быть адаптирован именно к данным очистным сооружениям.

     Вода из аэротенков попадает в радиальные вторичные отстойники, диаметр которых 40 метров. Из 6 отстойников работают 3. Во вторичных отстойниках используется тот же принцип работы, что и в первичных (происходит разделение активного ила и очищенной воды), но есть и отличия: ферма во вторичных отстойниках ходит по кругу непрерывно. Вместо скребков используются сосуны — чтобы ил не повредился. Собранный сосунами активный ил через эрлифты возвращается в аэротенк на регенерацию и повторную работу.