3. Пути решения экологических проблем

- смена приоритетов развития региона - минимизация промышленного производства (закрытие или перенос в другие области вредных предприятий), основными видами деятельности в приморских районах должны стать рекреация и рыбное хозяйство. Что касается портово-транспортной инфраструктуры, то необходимо усилить экологический контроль за судоходством и деятельностью портов, уменьшить объем перевозки на судах опасных грузов, добиться строительства и модернизации очистных сооружений в портах;

- сокращение безвозвратного водопотребления и увеличение речного стока, в том числе за счет снижения водоемкости производств; существенное повышение штрафов за сброс неочищенных стоков промышленных предприятий.

- коррекция направлений земледелия в прибрежных регионах, отказ от выращивания культур, требующих применения химических удобрений и пестицидов;

- значительное расширение охраняемых территорий и акваторий для сохранения гено- и экофонда;

- восстановление миграционных путей и нерестилищ рыбы

- ужесточение законодательства по управлению и охране береговой зоны,

- постоянный мониторинг состояния морской среды прибрежных районов и моря

- оптимизация и сбалансированность потребления вод Северо-Крымского канала; - широкое применение на территориях, использующих для орошения воды рек, впадающих в бассейн Азовского моря новой технологии выращивания риса, позволяющей снизить расход воды в десятки раз; - закрытие в Керченском проливе Тузлинской промоины, которая образовалась в 1925 году в результате сильнейшего шторма. Он «отрубил» косу Тузла (Среднюю косу) от материка, расширив тем самым коридор пролива, дав возможность большему количеству густо соленой воды проникать в Азовское море. «Заделка» промоины может положить начало восстановлению исконного режима обмена между Черным и Азовским морями; - введение платы за пользование водой для орошения;.

- прекращение сброса в море, лиманы и реки неочищенных сточных вод, разделение бытовых и промышленных стоков, обеспечение последних закрытыми циклами водообмена, канализация ливневых стоков и обеспечение их очистки перед выпуском в море, предотвращение попадания в море и лиманы неочищенных дренажных вод. Некоторые из методов очистки:

1. Механический метод.

Применяется для отделения твердых нерастворимых примесей. Для этой цели используют процеживание, отстаивание, фильтрацию, удаление взвешенных частиц под действием центробежных сил и отжимания.

2. Химические методы.

Используются для удаления из сточных вод растворимых примесей. Методы связаны с использованием реагентов, превращающих вредные примеси либо в малотоксичные, либо в малорастворимые. К химическим методам относятся нейтрализация, окисление и восстановление, удаление ионов тяжелых металлов.

3. Физико-химические методы.

С помощью их производится удаление из сточных вод суспендированных и эмульгированных примесей, а также растворенных органических и неорганических веществ. Основные способы: коагуляция и флокуляция, флотация, адсорбция, ионный обмен, экстракция, обратный осмос и ультрафильтрация, десорбция, дезодорация, дегазация и электрониохимические методы.

4. Термический метод.

Используется для удаления из сточных вод минеральных солей (образованных Ca, Mg и другими металлами) и органических веществ. К ним относятся: концентрирование сточных вод с последующим выделением растворимых веществ, окисление органических веществ в присутствии катализаторов при атмосферном или повышенном давлении, жидкофазное окисление органических веществ и огневое обезвреживание.

5. Биохимические методы.

Применяются для очистки сточных вод от многих растворенных органических и некоторых неорганических веществ. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов и некоторых растений использовать эти вещества для питания в процессе жизнедеятельности - органические вещества для микроорганизмов являются источником углерода. Различают 2 стадии процесса очистки, протекающие с различной скоростью:

- адсорбцию из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизмов

-разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в ней химических процессов.

Для установления возможности подачи промышленных сточных вод на биохимические сооружения устанавливают максимальные концентрации токсичных веществ, которые не влияют на процессы биохимического окисления и на работу очистных сооружений. Причем необходимо, чтобы сточные воды не содержали ядовитых веществ и примесей солей тяжелых металлов.

Для неорганических веществ, которые практически не поддаются окислению, также устанавливают максимальные концентрации, при превышении которых воды нельзя подвергать биохимической очистке.

Биохимическое очищение возможно как в искусственных (аэротэнки, биофильтры), так и в естественных (поля орошения, фильтрации, биологические пруды) условиях.

Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод. Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40 С. При изменении кислородного и температурного режима состав и число микроорганизмов меняются. При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке. Анаэробные методы очистки протекают без доступа кислорода; их используют главным образом для обезвреживания осадков. Аэробные процессы протекают в аэротэнках и биофильтрах. Аэротенк - смеситель с рассредоточенным выпуском сточных вод; резервуар, наполненный активным илом (активный ил - коллоидная масса минерального и органического состава, богатая микроорганизмами. Активный ил состоит из живых организмов и твердого субстрата. Скопления бактерий в активном иле окружены слизистым слоем (капсулами). Такие скопления называются зооглеями. Бактерии, лишенные слизистого слоя, с меньшей скоростью окисляют загрязнения. Активный ил представляет собой амфотерную коллоидную систему, при рН=4-9 имеющую отрицательный заряд. В активном иле находятся микроорганизмы различных групп, индивидуальные для каждого типа сточных вод). При прохождении сточной жидкости из нее извлекаются N из аммиака, нитратов, аминокислот; Р и К из минеральных солей этих веществ. Для нормальной работы аэротенка активный ил подвергается периодической регенерации.

Биофильтр представляет собой сооружение, выложенное мелким сыпучим материалом, на котором перед пуском сточных вод создается активная биологическая пленка, состоящая из микроорганизмов, водорослей, личинок насекомых и так далее., которые образуют сложный биоценоз, участвующий в процессе очистки. Биопленка растет на наполнителе биофильтра, она имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3 мм и более. Цвет ее меняется с изменением состава сточных вод от серовато-желтого до темно-коричневого.

Биофильтры имеют довольно большие размеры. Обычно это намывные фильтры, для которых необходимо большое количество фильтруемого вещества. Эффект одного фильтра около 80% , поэтому часто используют серию фильтров и рециркуляцию потока.

В фильтры бактериальной очистки воздух подается с помощью вентиляторов и распределяется через диффузоры, снабженные створками, или через пористые мембраны. Избыточный осадок удаляется через телескопические или автоматические затворы и возвращается в первичный отстойник.

Но как регулируется скорость биохимических реакций? При заданной степени очистки основными факторами являются концентрация потока, содержание кислорода в сточной воде, температура и рН среды, содержание биогенных элементов, а также тяжелых металлов и минеральных солей.

Особенностью биохимической очистки в искусственных условиях является рекуперация активного ила. Считая на сухое вещество, активный ил содержит 37-52% белков, 20-35% аминокислот, также витамины группы В. Он может быть использован для кормления животных, рыб и птиц. Уже разработаны технологические системы получения белково-витаминного кормового продукта ( белвитамина), производства смеси кормовых дрожжей с илом и получения технологического витамина В12 для комбикормовой промышленности; получения белка и активного угля.

Таким образом, очевидно, что способ биохимической очистки может использоваться для других целей.

Как уже отмечалось выше, существует также биохимическая очистка вод в естественных условиях. В этом случае очистка протекает в почве или воде с участием естественных процессов. Основное значение имеет почвенная очистка, которая заключается в постепенном разложении органического вещества сточных вод до простейших минеральных соединений под действием почвенных микроорганизмов. Почвенные способы очистки наилучшим образом защищают поверхностные водоемы от загрязнения.

Земледельческие поля орошения представляют собой специальные площадки, на которых происходит очистка сточных вод, совмещенная с возделыванием различных сельскохозяйственных культур. При отсутствии последних эти площадки называются полями фильтрации. Почвенным методам очистки в последнее время уделяется большое внимание, так как вместе с очисткой вод происходит и интенсификация сельскохозяйственного производства.

Биологические пруды предназначены для биологической очистки и для доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями. Представляют они из себя водоемы глубиной 0,5-1,5 м, которые разбиваются на несколько секций. В зимнее время пруды не работают.