Качество очистки сточных вод: современная ситуация

Когда экологи говорят об организации очистки сточных вод, отводимых с территорий населённых пунктов, обычно подразумеваются три основные группы таких стоков:

1. Промышленные.
2. Ливневые.
3. Хозяйственно-бытовые.

Как правило, промстоки почти в чистом виде характерны для водопользователей, отводящих их после очистки напрямую в поверхностные водные объекты; безусловно, в них есть определённая доля органики от жизнедеятельности работников, а также (нередко) ливневые стоки с территории. Но в целом эти стоки отличает достаточно стабильный состав, поскольку он обусловлен неизменным или почти неизменным технологическим циклом, поэтому добиться их приемлемой степени очистки обычно не представляет значительных технических трудностей.

Ливневые стоки с территорий населённых пунктов менее стабильны по составу, поскольку он в значительной степени изменяется в зависимости от сезона: механическая составляющая (пыль, песок, смывы грунтов), нефтепродукты от автотранспорта, истёртые автопокрышки и пр. В зимнее и весеннее время к этому добавляются ещё и противогололёдные агенты, а также все те газообразные вещества-загрязнители, которые были поглощены из атмосферного воздуха снежными массами. И эти стоки обычно отводятся в водоёмы без очистки, поскольку при планировании застройки городов ещё со времён СССР строительство очистных сооружений для ливневых канализаций не предусматривалось.

Бытовые хозяйственно-фекальные стоки представляют собой, как правило, смесь бытовых стоков от населения и стоков промышленных объектов, подключённых к системе централизованной канализации. Их химико-биологический состав отличает многокомпонентность, сезонность и определённая нестабильность. Более того: если рассматривать такие сточные воды на предмет химико-биологического состава, то он заметно отличается от стоков середины прошлого века, для работы с которыми возводились морально устаревшие сейчас очистные сооружения времён СССР. В первую очередь это связано широким распространением синтетических поверхностно-активных моющих средств, содержащих в своём составе, помимо собственно СПАВ, ароматизаторы и фосфаты, очистить от которых стоки очень непросто, поэтому доля нормативно-чистых стоков этой категории до сих пор очень невелика по всей России.

Не менее важная причина заключается и в том, что технологии очистки стоков за последние 70 лет не претерпели каких-либо существенных изменений, однако заметно изменились требования водного законодательства, причём не в сторону ужесточения, а в направлении их радикального смягчения.

Давайте вспомним, какие изменения произошли за последние десятилетия.

Времена СССР

В Советском Союзе существовали единые для всей страны очень жёсткие требования к нормативам очистки стоков — жёсткие настолько, что ни в одном регионе они не соблюдались. Ситуация стала дополнительно ухудшаться после зарегулирования водотока главной водной артерии страны и создания каскада ГЭС: это привело к резкому снижению скорости течения не только Волги, но и малых рек, в результате чего речные экосистемы в значительной степени утратили свою прежнюю способность к самоочищению.

Это одна из причин, по которой на всём протяжении бывшей Волги в летнее время часто наблюдаются заморные явления с массовой гибелью рыб, чувствительных к недостатку в воде кислорода — в первую очередь окуня, судака и берша.

Параллельно с ростом объёмов отводимых промышленных стоков быстро развивалось водопроводно-канализационное хозяйство для жилой застройки городов, и уже к 60-м годам прошлого столетия практически во всех населённых пунктах СССР практика надворных туалетов и выгребных ям была практически изжита.

Хуже всего обстояла ситуация с очисткой стоков промышленности: курс на всеобщую индустриализацию на долгое время оставил промышленную экологию без необходимых стимулов к развитию.

Учитывая, что численность населения СССР быстро увеличивалась, а новые очистные сооружения почти не строились, к моменту распада Союза износ систем водоотведения достиг почти критической отметки.

Россия в 90-е

В это время в молодое государство, которое сотрясали экономическая нестабильность и ломка прежних ценностей, стала массово поступать импортная бытовая химия, причём огромном ассортименте и состава, к которому существовавшие системы очистки стоков не были готовы. Поэтому уже к середине 90-х степень загрязнения поверхностных водных объектов достигла повсеместно таких масштабов, что у государства не осталось иного выхода, кроме как отказаться от прежних советских нормативов качества очистки стоков в сторону их либерализации.

В итоге каждое предприятие стало получать по факту индивидуальные параметры очистки своих сточных вод, находящиеся в зависимости от уровня загрязнения вод в конкретном водоёме. Ситуация стала логичной с точки зрения экономических интересов бизнеса, и нелогичной с позиции охраны окружающей среды, поскольку загрязнённые реки с каждым годом становились ещё грязнее.

Со временем природоохранные структуры в полной мере осознали необходимость срочного принятия мер к улучшению качества очистки стоков, и российский законодатель увидел выход из ситуации в приравнивании к водопользователям всех предприятий и организаций, отводящих свои стоки в городские сети канализации, и возложении на них обязанностей возведения локальных очистных сооружений.

Задача эта до сих пор не решена в полном объёме, и в большинстве случаев это обусловлено отсутствием технической возможности.

Россия в 2000-е

В начале 2002 года большинство поверхностных водных объектов уже заметно деградировало, что привело к росту затрат на организацию водоснабжения населения: качество вод поверхностных водоёмов год от года всё более ухудшалось, что что многие российские регионы стали уходить от использования поверхностных вод для питьевых целей в сторону подземных источников водоснабжения.

Тем не менее, использование водоёмов для отведения стоков продолжилось и вряд ли сократится в обозримом будущем. А благодаря росту требований населения к уровню жизни стоки, поступающие водоёмы, стали ещё более агрессивными и разнообразными.

Примеры

Здесь можно принести целый ряд характерных примеров, и начать необходимо с автотранспорта, поскольку рост автопарка, и в первую очередь личного автотранспорта граждан привёл к росту объёмов поступления в водоёмы соединений кадмия из изношенных автопокрышек, а также нефтепродуктов — как от самого́ автотранспорта, так из асфальтобетонного покрытия дорог, износ которого увеличился на порядки.

Отдельно следует остановиться на прекращении использования песчано-соляных смесей в качестве противогололёдных агентов: если использование технической соли приводило к массированному поступлению в водоёмы в основном хлорида натрия, незначительных количеств соединений калия и следов магния, а также загрязнённого песка, то современные противогололёдные агенты содержат, помимо соединений натрия значительные объёмы соединений калия, магния, кальция, и такого ингредиента как карбамид (мочевина).

По существу, сейчас в водоёмы бесконтрольно поступает масса биогенных элементов, и в первую очередь соединения азота и фосфора от неочищенных и недостаточно-очищенных хозяйственно-фекальных, промышленных и ливневых стоков.

Последствия

Одно из последствий ежегодно наблюдают жители всех населённых пунктов, расположенных вдоль Волги — а именно летнее «цветение» воды, вызванное массовым размножением цианобактерий, которых до недавнего времени относили к синезелёным водорослям. Это явление свидетельствует о наличии большого количества биогенных элементов воде, которые эти уникальные организмы активно используют как питательную среду.

Несмотря на то, что цианобактерии по сути выступают своеобразным биофильтром, очищающим воду, их массовое размножение имеет ряд негативных последствий — от ухудшения условий жизни рыб до массового отмирания в осеннее время, благодаря которому не только происходит снижение качества воды в водоёме, но и его интенсивное заиливание.

Отдельно следует упомянуть высокую степень загрязнения иловых отложений тяжёлыми металлами, благодаря которому виды рыб, питающиеся преимущественно донными организмами (бентос), содержат в своих тканях существенные количества соединений свинца, хрома и кадмия, и использование такой рыбы в пищу представляет определённую опасность для здоровья человека.

Самые загрязнённые виды рыб в современной Волге — это сазан, карась, лещ и все осетровые. О последних следует сказать особо, поскольку содержание в них соединений кадмия уже редко снижается ниже двойного уровня.

Современная ситуация

В настоящее время в России реализуется национальный проект «Экология», одна из программ которого — «Возрождение Волги» предусматривает достижение трёхкратного снижения отведения неочищенных и недостаточно-очищенных стоков в волжские водохранилища. Это очень существенный шаг в решении вопросов обеспечения устойчивого развития и обеспечения права граждан на благоприятную окружающую среду.

Однако каждый из нас уже сейчас может внести свой — пусть и небольшой на первый взгляд, но полезный вклад в вопросы сохранения Волги.

Итак:

Что мы можем

Безусловно, коллеги, современный человек не сможет отказаться от благ цивилизации: горячего и холодного водоснабжения, водоотведения, автотранспорта, использования синтетических моющих средств и средств личной гигиены.

Зато мы можем оптимизировать своё пользование водными ресурсами для сокращения отводимых стоков в водоёмы.

Что мы можем предложить, исходя из личного опыта?

В первую очередь речь идёт о более рациональном и ответственном водопотреблении.

Здесь очень интересен опыт Китая, население которого широко пользуется обычными термосами в целях хранения кипятка для приготовления чая и пищи: это позволяет сберечь как воду, так и электроэнергию.

Стирка личных вещей, мытьё посуды и влажная уборка помещений также сравнительно просто оптимизируется: для этого достаточно сократить на 10 процентов использование очищенной воды и хотя бы раз в неделю заменять использование синтетических моющих средств на мыло, порошок горчицы либо питьевую соду; с той же целью имеет смысл заменить приём ванны на душ. Такие коррективы в привычки, по нашему опыту, происходят совершенно безболезненно и никак не отражаются на личном комфорте.

Очень перспективно использование для бытовых нужд моющих средств, не содержащих фосфаты: ещё двадцать лет назад такие средства были очень до́роги, но сейчас ситуация меняется, и их стоимость уже сравнима со стоимостью самых обычных и привычных всем стиральных порошков.

Сокращение поверхностного стока ливневых вод с территории населённых пунктов — это, на первый взгляд, вопросы благоустройства, однако использование в качестве покрытия для пешеходных зон не асфальтобетона, а плитки, которая пропускает воду через швы и сводит формирование стока к минимуму, приносит большую пользу.

Строительство и современная реконструкция очистных сооружений в настоящее время объективно необходимы, поскольку построенные в прошлом веке не в состоянии обеспечить приемлемую степень очистки стоков. Здесь неравнодушным к вопросам охраны окружающей среды нужно активнее искать пути налаживания совместного конструктивного диалога бизнеса и государства для экологически обоснованного и безопасного природопользования.

Продолжение разработки технологий очистки сточных вод и поиск новых подходов к этому направлению, а в вопросах очистки промышленных стоков это разработка бессточных систем водопользования — крайне актуальные направления научных изысканий, которые принесут человечеству неоценимую пользу.

И тогда, коллеги, всё у нас получится!

Присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте: Экологический контроль Самарской области (ЭКСО).