Су сапасына қойылатын талаптар

Д.Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан Мемлекеттік

                         техникалық университеті

   РЕФЕРАТ

            тақырыбы: Су сапасына қойылатын талаптар

                                                    Тексерген: Мукатаева С.К.

                                                    Орындаған: Жаныбекова А.Р.

                                                                         Курманова Д.С.

                                         Өскемен

                                         2012 жыл

Мазмұны

1.Судың сандық мөлшерінің сарқылуы

2.Судың ластану мәселесі.

3.Суды ластаушы заттар.

4.Гидросфераның ластануы.

5.Суды тазарту және ластанудан қорғау.

6. рН сутек көрсеткіші

7. Су сапасына қойлатын талаптар

Судың сандық мөлшерінің сарқылуы

     Қазір адам әр түрлі су көздерінен алып, төщы судың табиғи қорының 0,1-0,15%-ын пайдаланады. Судың болмашы мөлшерінің алынуы сырт көзге судың жетіспеуін туғызбау керек сияқты. Оның үстіне ол сарқылмайтын ресурс ретінде зат алмасуға қатысып, қайтадан су көздеріне қайтып келеді. Бүкіл гидросфера аумағында судың таусылуы мүмкін емес, бірақ бұл мәселе аймақтық тұрғыда болуы мүмкін.

     35 млн. км3 тұщы судың шамамен 70%-ы мәңгі мұздықтар мен мәңгі қар түрінде болады. Бұл суды адам іс жүзінде пайдаланбайды. Олар «өлі» су қорын түзеді. Сонымен қатар топырақтағы су, атмосфералық су мен тірі ағзалардағы су пайдаланылмайды. Батпақтардың суын пайдалану шектелген. Жердің терең қабаттарындағы суды игеру қиын. Тұтас алғанда адамзат шамамен 3 млн. км3 суды пайдалана алады. Бұл қоғамның техникалық мүмкіндіктеріне байланысты.

     Табиғи су көздерін пайдаланғанда су ресурстарының қайта қалпына келу жылдамдығын есепке алу қажет.

     Көл сулары орташа шамамен 17 жылда, жерасты сулары тек 1400 жылдан соң қалпына келеді. Жер астының терең қабаттарындағы су қоры тіпті қалпына келмейді. Себебі – атмосфера – жауын-шашын – құрлық – зат жүйесіндегі зат алмасуға қатыспайды. Қазіргі кезде ең таза болып есептелінетін жер асты сулары олардың қорының көп болуына қарамай тез таусылуы мүмкін.

Гидросфераның әр түрлі категориялары суларының қалпына келу жылдамдығы

     Техникалық және экологиялық жағынан ең тиімдісі – жылдам қайта келуі, жеңіл алынуы, территорияда салыстырмалы бірқалыпты орналасуы, жоғары дәрежеде өздігінен тазаруға қабілетіне байланысты өзен сулары болып табылады. Қазіргі кездегі суды пайдалану негізінен өзен көздерінен алынады.

     Қазіргі дүние жүзі бойынша пайдаланылатын судың жалпы мөлшері 4000 км3 (4 трлн. м3) жақын. Судың негізгі бөлігі өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және басқа да салаларда қолданылады.

     Қайтымсыз суды пайдалану негізінен суармалы егістікке тән. Бұл жерде ол 60-70% және одан да жоғары. Бұл кезде суды пайдаланудың негізгі мақсаты судың максималды булануымен байланысты және ол судың берілген аймақтың су алмасуынан шығарылуына әкеледі.

     Судың жетіспеуі өзен ағыстараның біртекті болмауы нәтижесінде де орын алады. Оның негізгі көлемі су тасу кезінде байқалады (қоныржай белдеудің жазық аудандарында – көктемде, тауда – мұздықтардың еруі кезінде, жазда экватор маңында – жауынды кезеңде).

     Ағыстың уақытында әртектілігін нейтралдау үшін су қоймаларына су қорын жинайды. Бірақ бұл кезде де өзіндік теріс әсері болады. Олар ылал айналымның бұзылуымен, жерлерді алу, су қоймасының бетінен судың көп булануы және т.б. құбылыстармен байланысты. Олай болса Жердегі тұщы су қорының көп болуына қарамай, адам мен көптеген экожүйе үшін судың жетіспеуі мүмкін. Ол судың жекеленген категорияларының баяу қалпына келуіне, кеңістікте біртекті емес таралауына, уақыт бойынша су қорының динамикалығына (өзен суы үшін), қайтымсыз пайдалану және т.б. құбылыстармен байланысты болады. Уақыт өте келе судың жетіспеуін болдырмау жолдарыніздеу қажет.

Судың ластану мәселесі.

     Ластануға судың барлық категориялары: мұхит, континенттік, жерасты, әр түрлі дәрежеде ұшырайды.

     Судың, әсіресе ауыз судың сапасы халықтың денсаулығын анықтайтын маңызды факторларының бірі болып табылады. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша судың сапасының төмен болуы себепті шамамен 5 млн. адам (негізінен балалар) өледі де, әр түрлі дәрежеде уланған немесе ауырған адамдардың саны 500 млн.-нан 1 млрд.-қа дейін жетеді.

     Барлық сулардың құрамында еріген заттар болады. Судағы көп кездесетін элементтерге кальций, натрий, хлор, калий жатады.

     Судағы химиялық элементтердің жиынтығы жануарлар мен адамның қанының құрамына жақын болады. Бұл өмірдің суға пайда болғандығының дәлелі бола алады.

Адам қаны мен әлімдік мұхит суының химиялық құрамы

     Судың тұздылығы әдетте онда еріген химиялық заттардың жалпы мөлшерімен немесе құрғақ қалдықпен (г/л) анықталады. Аталған көрсеткіш бойынша судың мына категорияларын бөліп көрсетеді:

 тұщы су – 1 г/л дейін;

 тұздылау – 1-3 г/л;

 аз тұзды – 3-10 г/л;

 тұзды және өте тұзды – 10-50 г/л;

 рапа – 50 г/л артық.

     Теңіз суында шамамен 35 г/л тұз (3,5%немесе 35% - промилле) болады. Суларда органикалық заттар мен әр түрлі жүзіп жүрген заттар, сонымен қатар потогенді ағзалар да болады.

     Адам суды оны пайдалану мақсатына йланысты бағалайды: ауыз су, техникалық қажеттіліктер үшін, ауыл шаруашылық қажеттілігі үшін және т.б

     Судың сапасын бағалау үшін шекті рұқсат етілетін концентрациялар (ЗЖЖК) қолданылады.

     Ауыз судың сапасын бағалауда химиялық критерийлермен қатар бактериологиялық және органолептік қолданылады.

     Судың бактериялық жағдайы төмендегідей анықталады: 1) судағы бактериялардың жалпы саны, ол судың 1 миллиметріне 100-ден аспауы керек; 2) ішек таяқшасы тобының бактерияларының саны арқылы. Ол коли-индекс: судың 1 литріндегі ішек таяқшасының шамасы ( үштен көп болмауы керек) немесе коли-тетрмен анықталады. Бір ішек таяқшасы болатын судың миллиметрмен мөлшері (30мл-ден кем болмауы керек) анықталады.

     Органолептикалық көрсеткіштерге судың иісі, түсі, дәмі, мөлдірлігі жатады.

     Судың сапасының маңызды көрсеткіші – ондағы оттегінің болуы. Оған гидробионттардың (аэробтар) тіршілігі мен судың өздігінен тазаруға қабілеті тәуелді болады.

     Судың оттегімен қамтамасыз етілуі оттегін биологиялық пайдалану көрсеткіші арқылы анықталады (ОБПК). ОБПК – дегеніміз биохимиялық процестерге қатысуға қабілетті заттардың ыдырауына (тотығуы) жұмсалатын оттегінің мөлшері. ОБПК-ні анықтау үшін су микроорганизмдеріне қажетті стандартты жағдайлар жасалады. Оттегін пайдалану, әдетте, 5 күнде бір литр суда (ОБПК5) өлшенеді. Неғұрлым оттегі көп пайдаланса, соғұрлым су органикалық және басқа биодеградациялаушы заттармен ластанған.

     Суларда биологиялық ыдырауға төзімді заттар көбейіп келеді (мысалы, органикалық еріткіштер). Оларды ОБПК көрсете алмайды. Мұндай заттардың болуын оттегін химиялық пайдалану (ОХКП) көрсеткіші арқылы бағалайды. Ол су үлгілерінің күшті тотықтырғыштармен, мысалы, калий бихроматы мен реакциясы арқылы анықтайды.

     Әдетте, шайында суларды ОХКП 100 мг/л артпаған жағдайда ғана су қоймаларына төгуге рұқсат етеді.

     ОБПК мен ОХКП көрсеткіштерінің қатынасы судың өздігінен тазару қабілетін көрсетеді. Егер бұл қатынас бірге тең болса, өздігінен тазару қабілеті ең жоғары (биологиялық жолмен ластаушы заттардың барлық дерлік спектрі ыдырайды) болады.

Суды ластаушы заттар.

Сулардың ластануы ең бірінші рет су қоймаларына әр түрлі ластаушы заттардың келіп түсуіне байланысты болады. Екінші ретті ластану бірінші ретті ластанушылардың әр түрлі тізбекті реакцияларға түсуі арқылы жүреді. Ластаушы заттарға негізінен топырақ эрозиясының өнімдері, минералдық тыңайытқыштар, улы химикаттар және т.б. заттар жатады (азот, фосфор және басқа биогенді элементтер мен олардың қосылыстары, органикалық заттар, пестицидтер, тұрмыстық қалдық, мұнай және мұнай өнімдері).

     Ластаушы заттардың басым бөлігін атмосфералық жауын-шашын әкеледі. Сулардың канализациясы ағысымен, тұрмыстық қалдықтармен, өнеркәсіп орындарының қалдықтарымен, су транспорттармен ластану үлесі де жоғары.

     Су жүйелеріне жылулық ластану айтарлықтай зиян келтіреді. Ол ыстық су төгу немесе басқа да факторладың әсерінен температураның өзгеруі нәтижесінде орын алады.

     Қазір бүкіл планетада іс жүзінде қандай да бір дәрежеде адам қызметі нәтижесінде ластанбаған беттік тұщы су көзі жоқ деуге болады. Солтүстік суларының тазалығы туралы түсінік тек адамшы. Бұл сулардың аз ластануы олардың олиготрофтылығынан (тіршіліктің кедейлігі), өздігінен тазару қабілетінің әлсіз болуы төмен температурамен теңеседі. Осы уақытқа дейін мұхиттың шексіз өздігінен тазаруға қабілеті туралы түсінік қалыптасқан. Қазір бүкіл адамзат мұхиттың дүниежүзілік қоқыс төгетін жер еместігіне көз жетіп отыр.

     Атақты француздың мұхит зерттеушісі Жак Кусто егер оны уландыру тоқталмаса оның тіршілігі жойылуы мүмкін деген қауіп айтады. Қазір кең таралып отырған, қауіпті ластаушы заттарға мұнай мен мұнай өнімдері жатады. Белгілі мәліметтер бойынша қазір мұхиттың суына жыл сайын 30-дан 50 млн. тоннаға дейін мұнай төгіледі. Ал оның әр тоннасы 12 км2 суды қабықшамен жаба алады. 0,05 мг/л мұнай су құрамында болса, су ішуге жарамсыз, ал концентрациясы 0,5 мг/л болғанда көптеген су ортасымен байланысты ағзалар тіршілігін жояды. Иістік құбылыстардың әсерінен балықтар мен т.б. ағзалардың миграциялық жолдары өзгереді. Мұнаймен және басқа ластануға, әсіресе планктон сезімтал. Оның жойылуы көптеген басқа ағзалардың тіршілік етуінің мүмкін болмауына әкеледі.

     Мұнайлы қабықша су бетінің шағылыстыру қабілетін (альбедо) өзгертеді. Ол жылу балансының өзгеруіне және ғаламдық жылу мен ылғалды тасымалдау құбылыстарына әкеледі. Мұндайдың айтарлықтай мөлшері жағалауға атқаратын жағалулық экожуйелерді жояды. Бұзылған экожүйелер-         

дің қалпына келтіруіне өте көп уақыт керек. Мұнайдың бір бөлігі грунтқа сіңе отырып, грунт суларына, одан су айналымы арқылы қайтадан қазба көзіне кайтып келеді. Қиын ыдырайтын мұнай өнімдері мұхит ағыстарына туседі де, үлкен ара қашықтыққа таралды.

      Егіншілікпен айналысатын аудандарда ауыл шаруашылығы судың негізгі ластанушысы болып табылады. Су топырақтың бұзылу өнімдерімен, тыңайтқыштармен, улы химикаттармен, мал шаруашылық кешендеріне шайылған сулармен ластанады.

       Мал шаруашылық кешендері кейбір аймақтарда негізгі мәселе болып табылады. Мысалы, ФРГ-де мал шаруашылығының шайында суларының қалдықтары тұрмыстық сумен салыстырғанда 5 есе көп. 100 мың ірі қара мал басына бар кешен қоршаған ортаны миллион халқы бар қаламен бірдей ластандырады. Мұндай кешендердің негізгі ластауы органикалық заттармен және азттың әр турлі қосылыстармен (нитраттар, нитриттер, аммиак), биологиялық агенттермен байналысады.

       Судың жылулық ластануын да атап өтпеуге болмайды. Жылынған сулардың негізгі көзі жылу және атомдық электростанциялар болып табылады. Осы және басқа да обьектілерде суды салқындатқыш ретінде қолданылады. Жылу электростанцияларында әрбір миллион киловатт энергияны алу 1,5-2 км3 суды жылыту арқылы жүреді. Ал атом электростанцияларында жылынған судың көлемі алынатын энгия бірлігіне шаққанда 2-3 есе көп. Жылытадыған сулар арнайы салқындатқыштарда салқындатылып, қайтадан өндірістік процестерде пайдалануы керек. Бірақ, жылы сулардың айтарлықтай мөлшері су қоймаларына төгіліп, олардың жылулық ластануын тығызады.

      Сулардың негізгі ластануы көбінесе олардың су обьектілерінен тыс су жинағыш бассейндерде, айналымның бұзылу нәтижесінде орын алады. Мұндай құбылыстар табиғи экожүйелердің (әсіресе орманды және батпақты) қайта құрылу немесе бұзылуына байланысты.

      Суды пайдалануға оны қалдықтар мен қоқыстардан, соның ішінде улы және радиоативті элементтерден құтылу үшін қолдану жатады. Мұндай қалдықтар суға контейнерлерде тасталса да, олар мәнгілік, уақыт өте келе бұзылады да, ішіндегі заттар суға түседі.

       Орманды тасымалдауда пайдалынатын өзендер, әсіресе солтүстік, ағызу кезінде бататын ағаштың ыдырау өнімдерімен ластанады. Көптеген осындай мақсатта пайдаланылатын өзендерде бірнеше қабат ағаштар болады. Олар фенолар, лигниндер және т.б органикалық заттардың көзі болып табылады.

     Айтарлықтай теріс экологиялық нәтижелер су қоймаларына байланысты болады. Олар да биодеградацияға ұшырайтын немесе нашар ұшырайтын заттардың қоймасы болып табылады. Көптеген су қоймаларының түбінде ауыр металдар, радиоактивті элементтер шоғырланған. Олар әдетте метан  мен басқа да шіру өнімдерінің түзілу көзі болып табылады. Мұндай су қоймаларының суының деңгейінің төмендеуі ауанығ және шекаралас жатқан территориялардың да ластануына әкеледі.

     Мөнан да ауқымды мәселелер су қоймасын жою кезінде туындауы мүмкін. Себебі әрбір, тіпті ең ірі су қоймасының өзі ерте ме, кеш пе өзінің су резуарвары немесе гидроэнергия көзі ретіндегі маңызын жояды.

     Су экожүйелеріне екінші ретті ластану да көп зиян келтіреді.

Гидросфераның ластануы.

     Жер планетасындағы судың жалпы мөлшері – 1386млн км3. Бұл судың 96,5% Әлемдік мұхитқа тиесілі.

      Мұхиттардың орташа тереңдігі 3704м ал тереңдігі – 11034м Жер қойнауының жоғарғы бөлігінде түрлі тереңдікте жер асты су қоры бар. Тұщы сулар әдетте, 150-200м тереңдікте орналасады да, тереңдеген сайын тұздана береді.

       Жер астындағы тұщы сулардың көлемі жер беттілік тұщы су көлемінен 100 есе көп. Су табиғатта үш түрлі агрегат түрде(қатты,сұйық,газ) кездеседі.

      Қазіргі кезде адамзат қоғамында бір жылда тұщы судың 3000км3 шамасындай жұмасалады. Судың ең көп пайдаланылатын ауыл шаруашылығы. Ауыл шаруашылығында пайдаланылған судың төрттен үш бөлігі қайтарылмайды. Мысалы, 1 тонна бидай өсіру үшін барлық вегетациялық кезеңінде 1500 тонна, 1 тонна күрішке – 7000 тонна, мақтаға 10 000 тонна су жұмсалады.

                                   Жердегі су қорлары

    Өнеркәсіпте 1т. өнім алу үшін болат,шойын – 15-20м3, кальциленген сода – 10, күкірт қышқылы – 25-80, азот қышқылы – 80-180, синтетикаляқ жібек – 300-400м3, синтетикалық каучук – 2000-3000м3, т.с.с су жұмсалады. Қуаты 300000 квт/сағ жылу электр станциясына жылына 300 км3 су қажет.

    Сонғы жылдары өзен, көл,теңіз бен мұхит суларының ластануы қатты байқалуда. Табиғиии суларды ластаушы негізгі көздер төменгілер:

1)     Өндіріс орнынан шыққан полютанттар бар атмосфералық сулар;

2)     Фекалийлер,детергенттер,микроорганизмдер(олардың ішінде патогенді де)бар тұрмыстық сулардан құралған ағызынды сулар

3)     Суды көп пайдаланылатын қара металлургия,химия,орман-химия,мұнай өңдеу өнеркәсіптерінің ағызынды сулары.

      Өндірістің дамуына және суды пайдаланудың артуына байланысты ағызынды сулардың мөлшері де артып отыр.

      Жер бетінде ең лас – Жерорта теңізі болып табылады. Ағызынды сулардың зиянды әсерінен ондаған балықтардың 80% қырылып қалған. Кемелердің апатқа ұшырауынан, тапкер резевуарларын жуған суда және мұнай өндіру жұмыстары кезінде жыл сайын Әлемдік мұхит сулары 12-15 млн т мұнаймен ластанады. Судың бетіндегі мұнай қабаты атмосфера мен гидросфера арасындағы газ алмасу процесін бұзып, оттектін жетіспеулігінен гидробионттардың қырылып қалуына себеп болады.

      Ауыл шаруашылығы да суды ластаушы көздірдің бірі болып саналады. Ауыл шаруашылығында қолданылатын улы химикаттар топырақтан шайылып, суға түседі. Мал шаруашылығында түзілген өлі органикалық заттар(көң,шірінді,мочевина)топыратан суға түсіп, олардың көп массасы улы әсері болмаса да, су экожүйелеріне едәуір әсер етеді. Органикалық заттары бар ағызынды суда биогенді элементтер, азот пен фосфор көп болады, олардың әсерінен суда фитопланктон жаааппай көбейіп бастайды, әсіресе көк жасыл, қоңыр балдырлар тез көбейіп, жоғары сатыдағы су өсімдіктерінің қарқынды дамуына жағдай жасайды. Бұл организмдер өсіп,дамып,өліп нәтижесінде судағы органиклақ заттардың массасы артады. Аэробты органннизмдердің оттекпен тыныс алу нәтижесінде тез арада оттектің жетіспеушілігі туындайды. Сондықтан су тіршілікке жарамсыз болып, онда анаэробты процестер басым бола бастайды. Бұл процестер эвтрофикация деп аталады. Эвтрофикация – суда табиғи, не анторопогендік факторлар әсерінен биогенді элеметтердің жинақталуы нәтижесінде су обьектілерінің биологиялық өнімділігін артуы. Анаэробты прцестер судың екінші реттік ластануы болып табылады. Эвтрофикация – суға оңай тотығатын минералды тыңайтқыш шайылу нәтижесінде де болуы мүмкін.

      Атмосфераның ластануына қарағанда сулардың ластануы көбірек қауіп туғызатын  себептерін төмендегіше деуге болады:

1)сулы ортада өздігінен тазару, ауаға қарағанда әлди қайда жай жүреді;

2)судың ластану көздері өте көп;

3)сулы ортада жүретін табиғи процстер ластаушылар әсеріне сезімтал және олар атмосферада жүретін процестерге қрағандағы жер бетіндегі тіршілік үшін аса маңызды болып табылады.

Ауыз суындағы химиялық қосылыстар мен элементтердің зиянсыз концентрациялары