Как обезвреживаются коммунальные стоки больших городов? Слышал о полях орошения. Что это такое? Чем отличаются зарубежные поля от наших?
Н. Дейко, 10-й класс, Ленинград
Поля орошения известны с древнейших времен. В Вавилоне, Афинах, Древнем Риме была широко развита сеть канализации, которая заканчивалась полями орошения. Наиболее хорошо сохранились фрагменты древнеримской системы полей орошения, которые в принципе мало чем отличаются от современных: сначала стоки поступали на решетки, задерживающие крупные предметы, затем в ямы, где осаждались мелкодисперсные частицы, в том числе яйца глистов, и потом по выложенным камнем или глиной лоткам более-менее очищенная жидкость поступала на поля, неся с собой массу питательных веществ в виде органических и неорганических соединений азота, фосфора и калия. Для Рима того времени с населением более одного миллиона человек это было спасением — не загрязнялся Тигр, а на полях окрест путем их удобрения таким способом получали большие урожаи. За счет хорошей аэрации и богатого ультрафиолетом жаркого италийского солнца уничтожалась практически вся болезнетворная микрофлора. Система работала так хорошо, что за все время существования ее в Древнем Риме не было ни одной значительной эпидемии. Однако чрезвычайно высокая стоимость ее обслуживания побудила императора Веспассиана ввести налог на право пользования ею. Кстати, отсюда пошло широко известное выражение «Деньги не пахнут».
Сточные воды крупных городов и животноводческих ферм поступают на современные поля орошения после очистных сооружений и, как правило, без всякой предварительной обработки. К сожалению, в настоящее время состав коммунальных стоков сильно отличается от древнеримского. В общую канализационную систему сбрасывают свои стоки, зачастую без всякой очистки, институты, фабрики, заводы, использующие в производстве множество ядовитых соединений, как органических, так и неорганических. Попадая в очистные сооружения, эти соединения, например легкорастворимые соли тяжелых металлов, без затруднений минуют их и поступают на поля. Фильтруясь через почву, около 98 процентов их оседает в верхнем, гумусовом, наиболее плодородном слое почвы, отравляя ее и убивая полезную почвенную микрофлору. Земля теряет свои обеззараживающие свойства, и стоки беспрепятственно проникают в грунтовые воды, заражая их, а оттуда — в ключи и ручьи, их питающие, и далее — в реки и водоемы. Иногда они доходят до артезианских слоев. Поэтому приходится тратить много серебра на обеззараживание нарзана вследствие загрязнения его посторонней микрофлорой. То же самое произошло с московской минеральной и боржоми. Были отмечены загрязнения подземных водоемов и в других странах, таких, как США, Франция.
Что же говорить об открытых водоемах! Содержание болезнетворных бактерий там часто превышает ПДК в сотни и тысячи раз. Так, в низовьях Волги ПДК по холерному вибриону была в иные годы выше чем в 1000 раз, и только своевременно принятые и очень дорогостоящие меры спасали население от эпидемий. Правда, здесь надо добавить, что многие города сбрасывают в Волгу как промышленные, так и бытовые стоки без всякой очистки.
Особенно опасна ситуация в Волгограде, где в результате загрязнения воды было погублено уникальное осетровое стадо. Теперь «заграница» не покупает у нас ни волжской осетрины, ни черной икры — боятся отравиться. Поэтому-то и стала появляться она у нас на предприятиях по заказам — жалко выбрасывать.
Земля при поливе такими водами тоже выходит из строя, и, как правило, навечно, так как продукты, выращенные на почве, отравленной кадмием, ртутью, свинцом, также ядовиты. И даже лесопосадки не спасают положения. В Голландии в лесах, выращенных на бывших полях орошения, до сих пор висят таблички, что прогулка в этом лесу опасна для здоровья.
Безумная гонка за валом, планирование от достигнутого, а не по потребностям, отсутствие рыночной экономики вследствие монополизации ведомств привели к тому, что предприятиям невыгодно стало строить очистные сооружения или переходить на новые малоотходные технологии. Дорого, да и резервов мощностей нет, а план надо выполнять. Так появился еще один «урод»; рожденный сверхцентрализованным производством, — гигантские пруды-отстойники, куда после легкой, чаще всего механической, очистки сбрасывают свои сточные воды предприятия. Двадцать квадратных километров под Волгоградом занимают зловонные разноцветные лужи, огромное озеро сточных вод в шестьдесят квадратных километров нависло над Алма-Атой. И так по всему Союзу.
Но появляется очередной проект Минводхоза — верх ведомственной безответственности — устроить гигантские поля орошения вдоль Волги и поливать черноземы этими стоками. А так как данные стоки представляют собой довольно крепкие «рассолы» (90 граммов на литр), разбавлять их придется или бытовыми стоками, или волжской водой. К 2005 году задумано орошать сточными водами предприятий и городов 7,5 миллиона гектаров. То есть, помимо тех земель, которые уже залиты зловонными лужами, или заняты «цветущими» все лето водохранилищами, или списаны из-за неправильно спроектированной и поэтому приводящей к вторичному засолению оросительной сети, Минводхоз планирует отравить практически весь земельный фонд Поволжья.
Под Волгоградом при содействии первого секретаря обкома товарища Калашникова развернуто строительство полей орошения, планируется полив сельхозугодий сточными водами Светлогорского завода БВК, где в изобилии водится сальмонелла, кишечная палочка и другая менее популярная, но не менее патогенная микрофлора; сбросами завода минеральных удобрений, а это — натрий, хлор, НПО «Каустик» (пестициды, ртуть). Смешиваясь, эти сточные воды благодаря синер-гетическому (взаимоусиливающему) эффекту становятся в сотни и тысячи раз более ядовитыми и опасными. Под Алма-Атой — та же картина, только масштабы покрупнее.
Громадную опасность несет с собой и упрощенная схема утилизации стоков с животноводческих ферм, особенно свиноводческих — это и заражение подпочвенных вод, и вторичное засоление, и слитогенез в случае черноземов. Здесь есть два выхода: или предварительная обработка сточных вод в аэротанках и окисление в них органики, или, наоборот, обработка без доступа воздуха в больших емкостях, где в реакцию вступают анаэробные бактерии. Разлагая органику, они продуцируют метан, который может идти на хозяйственные нужды, а высокая температура, развивающаяся при этом, убивает болезнетворные бактерии. Так обычно поступают американские фермеры и японские производители свинины.
У нас дело затруднено тем, что на обустройство этих емкостей требуется очень много нержавеющей стали, другие материалы здесь не годятся, разрушаются. Кроме того, отсутствует техника, позволяющая вносить навоз на поля как в жидком, так и в твердом виде. Ну и самое главное — утерян интерес крестьянина к земле. До сих пор наш крестьянин — «крепостной», сдающий «оброк» государству, и чаще всего стопроцентный.
А какой же разумный хозяин будет «надрываться» на неизвестного «дядю». Только кнутом крестьянина и погоняем, а надо бы и пряником завлечь.
Более сложна ситуация — при очистке городских стоков. Лучший выход — перевести промышленные предприятия на безводные или маловодные технологии, а где это невозможно, делать достаточно глубокую очистку.
На Западе это уже в ходу. Например, на производство тонны стали в США тратят в 10—12 раз, а на производство тонны бумаги в Финляндии в 12—15 раз меньше воды, чем у нас. И что удивительно, качество как бумаги, так и стали у них значительно выше. Освобожденные таким образом от промышленных стоков коммунальные стоки после обычной такой же, как у нас, очистки поступают в громадные, высотой с трехэтажный дом, аэротанки с активным илом, в котором размножается полезная микрофлора. Энергично перемешиваясь, этот активный ил поглощает часть питательной среды и остатки вредных органических и неорганических веществ, находящихся в сточных водах. Доочищенная таким образом вода обрабатывается ультразвуком или ультрафиолетом, убивающими вредную микрофлору, и затем только идет на сброс. Непрерывно образующийся осадок из скоагулировавшегося активного ила постоянно убирают и захоранивают в специально оборудованных ямах, а по прошествии определенного времени, когда окончательно пройдут все процессы, приводящие к уничтожению болезнетворных бактерий, продают в брикетах фермерам как прекрасное органическое удобрение.
Очень бы хотелось, чтобы на наших очистных станциях были бы построены подобные сооружения. Сейчас, когда благодаря конверсии военной промышленности эти надежды приобретают какие-то основания, я полагаю, каждый город или крупный поселок сможет иметь свою очистную станцию, оборудованную установкой с кипящим слоем. Только так мы наконец-то избавимся от дурно пахнущих и опасных для здоровья полей орошения.
А. Катамахин, эколог-эксперт