Сегодня проблема чистой воды считается одной из актуальнейших проблем наступившего века. Первоначально основной целью очистки стоков было их обеззараживание. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов, как более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов.
В естественных и искусственных водоемах осуществляется естественный процесс самоочищения, с помощью микроорганизмов и бактерий. Тем не менее, он протекает не быстро. До того времени, пока промышленно-бытовые отходы сточных вод были сравнительно не большими, водные артерии могли самостоятельно очищаться от вредных компонентов. В настоящее время, в результате увеличения отходов и сброса сточных вод различного происхождения, водоемы не могут самостоятельно бороться с таким загрязнением.
Река Кола является важной водной артерией Мурманской области, используемой в качестве основного водоисточника и в рыбохозяйственных целях. На состояние экосистемы реки существенное влияние оказывают сбрасываемые сточные воды. Основные загрязняющие вещества - азот аммонийный, фосфаты, нитриты, взвешенные и органические вещества. В связи с вышеизложенным представляется весьма важным исследовать эффективность очистки хозяйственно-бытовых стоков.
Объектом исследования явилась сточная вода, поступающая на КОС поселка Молочный.
Для бактериологического исследования пробы воды отбирались в стерилизованную посуду с соблюдением правил асептики. Для бактериологического анализа требуется от 10 мл до 1 л воды (ГОСТ Р 51592-2000).
В сточных водах обычно присутствует до 1010 микробных клеток на литр, при этом содержание патогенных микроорганизмов очень мало. Так, численность клеток индикатора фекальных загрязнений Escherichia coli составляет обычно не более 1 % от общей численности микробных клеток. Среди непатогенных бактерий доминируют Pseudomonas fluorescens, P. aeruginosa, Bacillus cereus, В. subtilis, Proteus vulgaris, Klebsiella pneumonie, Enterobacter cloacae, Zoogloea ramigera (Микробиология и гидробиология природных и сточных вод, 1987).
Для определения эффективности очистки сточных вод важным показателем является концентрация органических веществ до и после очистки. На КОС поселка Молочный исследовались показатели БПК5 при поступлении и выходе с очистных сооружений, а также на промежуточной стадии очистки - после биофильтра. Данные представлены на рис. 1.
Рис. 1. Динамика изменения БПК5 в процессе очистки сточных вод в 2008 г.
В 2008 году наивысшие значения БПК5 в сточных водах при поступлении на очистные сооружения отмечена осенью (165,5 мг/дм3 ). Нижний предел зафиксирован летом (138,2 мг/дм3). БПК5 весной и зимой 2008 года практически не отличались.
В 2008 году концентрация аммонийных ионов при поступлении на очистные сооружения достигала максимума в весенний период (39,3 мг/дм3), тогда как в 2009 году максимум отмечался в осенний период (48,4 мг/дм3). Минимальное значение аммоний-ионов до очистки сточных вод в 2008 году наблюдался осенью (19,5 мг/дм3).
На количественный и качественный состав микроорганизмов сточных вод влияет концентрация растворенных органических веществ. Наиболее распространенными лабораторными анализами для характеристики биологических загрязнений сточных вод являются определение ОКБ и ТКБ. Количество бактерий определялось по стандартным методикам. (ИСО 9308-1:1990.-Ч.1:). Динамика численности представлена на рис. 2.
Рис. 2. Динамика содержания ОКБ, ТКБ в водоеме 2008 г.
Максимальное количество ОКБ и ТКБ обнаруживается в зимний период (140-151 КОЕ в 100 мл), а минимальное в летний и осенний (17-26 КОЕ в 100 мл). В весенний период содержание бактерий на участке ниже выпуска сточных вод превышает содержание бактерий на участке выше выпуска сточных вод.
На рис. 2 видно, что дезинфекция сточных вод хлором является не эффективной в зимний период и показатели ТКБ (144 КОЕ в 100 мл выше выпуска сточных вод и 140 КОЕ в 100 мл ниже выпуска сточных вод) превышают гигиенические требования (не более 100 КОЕ в 100 мл), (СанПиН 2.1.5.980-00).
В ходе проведенных исследований было выявлено, что эффективность дезинфекции сточных вод хлором снижается в зимний период и количество ТКБ превышает гигиенические требования к охране поверхностных вод. Определено, что БПК реагирует на сезонные сдвиги температурных параметров. В летний период значение БПК снижается до минимальных. Отмечено, что процессы нитрификации, а, следовательно, степень очистки сточных вод зависят от режима работы очистных сооружений, в частности от температуры и концентрации растворенного кислорода.
Список литературы
- ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб.
- ИСО 9308-1:1990.-Ч.1: Метод мембранной фильтрации. Количество воды. Обнаружение и подсчет колиформных организмов, термотолерантных колиформных организмов и предполагаемых E.coli.
- Микробиология и гидробиология природных и сточных вод: учебное пособие / МВ и ССО РСФСР, Новочеркас, политехн, ин-т им. Серго Орджоникидзе. - Новочеркасск, 1974. - 201 с.
- Очистка сточных вод = Spildevandsrensning, biologisk og kemisk: биол. и хим. процессы / Хенце М. (и др.); пер. с англ. Т.П. Мосоловой; под ред. С.В. Калюжного. - М.: Мир, 2004. - 480 с.
- ПНД Ф 14.1:3:4.123-97 Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода после n-дней инкубации (БПК полн) в поверхностных пресных, подземных грунтовых, питьевых, сточных и очищенных сточных водах.
- ПНД Ф 14.1:2.3-95 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с раствором Гиса.
- СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов.