Экология. 
Влияние сточных вод ТЭС на природные водоёмы

Природные водоёмы представляют собой сложные экологические систем (экосистемы) существование биоценоза — сообщества живых организмов (животных и растений).

Эти системы создавались в течение многих тысячелетий эволюции живого мира. Водоёмы являются не только сборниками и хранилищами воды, в которых вода усредняется по качеству, но в них непрерывно протекают процессы изменения состава примесей — приближённых к равновесию. Оно может быть нарушено в результате человеческой деятельности, в частности сброса сточных вод ТЭС.

Живые организмы (гидробионты), населяющие водоёмы тесно связаны между собой условиями жизни, и в первую очередь ресурсами питания.

Гидробионты играют основную роль в процессе сомоочищении водоёмов. Часть гидробионтов (обычно растения) синтезируют органические вещества, используя при этом неорганические соединения из окр. среды такие, как СО2, NH3 и д.р.

Другие гидробионты (обычно животные) усваивают готовые органические вещества. В процессе фотосинтеза они при этом выделяют кислород. Основная часть кислорода поступает в водоём путём аэрации при контакте воды с воздухом.

Микроорганизмы (бактерии) интенсифицируют процесс минерализации органики при окислении её с кислородом.

Отклонение экосистемы от равновесного состояния вызванное, например, сбросом сточных вод, может привести к отравлению и даже гибели определённого вида (популяции) гидробионтов, которое приведёт к цепной реакции угнетения всего биоценоза. Отклонение от равновесия интенсифицирует процессы, приводящие водоём в оптимальное состояние, которые называют процессами самоочищения водоёма.

Важнейшие из этих процессов: осаждение грубодисперсных и коагуляция келоидных примесей; окисление минеральных примесей кислорода; нейтрализация кислот и оснований за счёт буферной ёмкости воды водоёма (щёлочности) приводящая к изменению её pH; гидролиз ионов тяжёлых металлов, приводящих к образованию их малорастворимых гидроокисей и выделению их из воды; установлению углекислотного равновесия (стабилизация) в воде, сопровождающееся или выделением твёрдой фазы (Са, СО3) или переходом части её в воду.

Процесс самоочищения водоёмов зависит от гидробиологической обстановке в них. Основными факторами существенно влияющих на водоёмы является температура воды, минералогический состав примесей, концентрация кислорода, показатель pH воды, концентрация вредных примесей, препятствующих или затрудняющих протеканию процессов самоочищения водоёмов.

Для гидробионтов наиболее благоприятен показатель рН=6,5−8,5.

Т.к. сброса воды и систем охлаждения оборудования ТЭС несут в основном тепловые загрязнения, следует иметь ввиду, что температура оказывает мощное воздействие на биоценоз в водоёме.

С одной стороны, температура оказывает прямое влияние на скорость протекания хим реакций, с другой на скорость восстановления дефицита кислорода. При повышении температуры ускоряются процессы гидробионтов.

Восприимчивость живых организмов к токсичным веществам с повышением температуры обычно увеличивается. При повышении температуры до +30С сокращается прирост водорослей, поражается фауна, рыбы становятся малоподвижными и перестают кормиться. Кроме того, с ростом температуры уменьшается растворимость кислорода в воде.

Резкий перепад температур, который возникает при сбросе в водоём нагретых вод, приводит к гибели рыбы и представляет серьёзную угрозу рыбному хозяйству. Влияние сточных вод температура которых на 6−9С выше температуры речной воды, губительна даже для рыб, адаптированных к летней температуре до 25С.

Попадающие в водоём стоки, содержащие нефтепродукты, вызывают появление у воды запаха и привкуса керосина, образование плёнки или масляных пятен на её поверхности и отложение тяжёлых нефтепродуктов на дне водоёмов. Плёнка нефтепродуктов нарушает процесс газообмена и препятствует проникновение в воду световых лучей, загрязняет берега и прибрежную растительность.

Попавшие в воду нефтепродукты в результате биохимического окисления постепенно разлагаются на углекислоту и воду. Однако этот процесс протекает медленно и зависит от кол-ва растворённого в воде кислорода, температуры воды и кол-ва микроорганизмов в ней.

Данные отложения нефтепродуктов удаляются ещё более медленно и становится источником вторичного загрязнения воды.

Наличие в воде нефтепродуктов делает воду непригодной для питья. Особенно большой ущерб наносится рыбному хозяйству. Рыбы наиболее чувствительны к изменению хим. состава воды и попаданию в неё нефтепродуктов в эмбриональном периоде. Нефтепродукты, попадающие в водоём приводят также к гибели планктона — важной составляющей кормовой базы рыб.

От загрязнения водоёмов нефтепродуктами страдают также водоплавающие птицы. В первую очередь повреждаются оперение и кожа птиц. При обильном поражении птицы погибают.

Кислоты и щёлочи попадаемые в воду нарушают биохимические процессы и физиологические функции у рыб и других живых организмов.

Соединения валадия обладают способностью накапливаться в организме. Они являются ядами с весьма разнообразным действием на организм и способны вызвать изменения в органах кровообращения, дыхания, в нервной системе, приводят к нарушению обмена веществ, и аллергическим поражением кожи.

Растворяемые соль и железо образующиеся в результате воздействия кислоты на метал теплоэнергетического оборудования при нейтрализации рислных растворов щёлочи переходят в гидрат оксида железа, выпадающие в осадок и могущие отлагаться на жабрах рыб. Кроме того некоторые соль и железо действует обжигающе на пищеварительный тракт.

Соединения никеля поражают ткань лёгких, нарушают ЦНС, желудочные заболевания, снижение кровяного давления.

Соединения меди обладает общим токсическим. При избыточном попадании в организм вызывают нарушения желудочно-кишечного тракта. Для рыб опасно даже незначительные концентрации меди.

Также губительное влияние на рыб оказывают нитриты и нетраты, трелон Б, гидрозин, а соединения фтора, мышьяка, ртути ядовиты как для рыб, так и для человека.

Шлам также оказывает губительное воздействие на рыб.

Снижение отрицательного влияния ТЭС на водоёмы осуществляется след. основными путями: очисткой сточных вод перед их сбросом в водоёмы, организации необходимого контроля; уменьшением кол-ва сточных вод, вплоть до создания бессточных эл.ст.; использование сточных вод в цикле ТЭС; усовершенствование технологически самой ТЭС.

В результате проведённых вышеперечисленных мероприятий воды стоков взятых из бассейнов — отстойников некоторых эл.ст., по своему влияет на санитарный режим водоёмов и могут быть разделены на 3 группы.

К первой относятся неорганические вещества содержание которых в данных растворах близко к значениям ПДК, значение которых сводится в специальные таблицы.

Ими являются сульфаты и хлориды кальция, натрия, магния. Сброс в водоём сточных вод, содержащих эти вещества, будут лишь несколько повышать содержание воды.

Вторую группу составляют вещества, содержание которых значительно повышают ПДК, т. е. соли металлов (железа, меди, цинка), фторсодержащие соединения, гидрозин, мышьяк. Эти вещества пока не могут быть биологически переработаны в безвредные продукты.

Третья группа объединяет все органические вещества, а также амолийные соли, нитриты, сульфиды. Общим для веществ этой группы является то, что все они могут быть окислены до безвредных или менее вредных продуктов: воды, углекислоты, нейтратов, сульфатов, фосфатов, поглощаемая при этом растворённый кислород. Скорость этого окисления для разных веществ различна.