Предельное отклонение от номинальной вместимости у разной лабораторной мерной посуды

 

 

Наименование лабора­торной мерной посуды	Вместимость, см3	Цена наимень­шего деления, см3	Предельное отклонение от номиналь­ной вместимости, см3 при 20 °С
			1 кл	2 кл
1	2	3	4	5
Пипетки градуирован-	0, 5	0, 01	+0, 005	-
ные ГОСТ 29227-91	1, 0 2, 0	0, 01 0, 02	±0, 006 +0, 01	±0, 01 +0, 02
	5, 0 10, 0 25, 0	0, 05 0, 1 0, 1/0, 2	+0, 03 +0, 05 +0, 1	±0, 05 ±0, 1
		0, 1/0, 2	+0, 1	+0, 2
Пипетки с одной отмет­кой (Мора) ГОСТ 29169-91	0, 5 1, 0 2, 0	■	+0, 005 ±0, 008 +0, 01	±0, 01 ±0, 015 ±0, 02
	5, 0	-	±0, 015	±0, 03
	10, 0	-	±0, 02	±0, 04
	10, 77	-	+0, 02	±0, 04
	20, 0	-	±0, 03	+0, 06
	25, 0	-	±0, 03	±0, 06
	50, 0	-	±0, 05	±0, 1
	100, 0	-	±0, 08	+0, 15
	200, 0	-	±0, 1	±0, 2
Бюретка	1	0, 01	+0, 01	±0, 02
ГОСТ 29251-91	2	0, 01	±0, 01	±0, 02
	5	0, 02	±0, 01	+0, 02
	10	0, 02/0, 05	±0, 02/0, 02	±0, 05/0, 05
	25	0, 05/0, 10	±0, 03/0, 05	±0, 05/0, 1
	50	0, 10	±0, 05	+0, 1
	100	0, 20	±0, 1	+0, 2

 

2.3.2. Методы определения БПК

183

Окончание табл. 2.24

 

1	2	3				i
Колбы			Отливные	Наливные	Отливные	Наливные
ГОСТ 1770-74	5		+0.05	±0, 025	-	±0, 05
	10		±0, 05	±0, 025	-	±0, 05
	25		±0, 06	±0, 03	±0, 12	±0, 06
	50		±0, 10	±0, 05	±0, 20	±0, 10
	100		+0, 20	±0, 10	±0, 40	±0, 20
	200		±0, 30	±0, 15	±0, 60	±0, 30
	250		±0, 30	±0, 15	±0, 60	±0, 30
	500		±0, 40	±0, 20	±0, 80	±0, 40
	1000		±0, 60	±0, 30	±1, 20	±0, 60
	2000		±1, 00	±0, 50	±2, 00	±1, 00
Цилиндры			Отливные	Наливные	Отливные	Наливные
ГОСТ 1770-74	5	0, 1	±0, 1	±0, 2	±0, 2	±0, 1
	10	0, 2	±0, 1	±0, 2	±0, 50	±0, 1
	25	0, 5	±0, 25	±0, 50	±0, 50	±0, 25
	50	1, 0	±0, 25	±0, 50	±1, 0	±0, 25
	100	1, 0	±0, 50	±1, 0	±2, 50	±0, 5
	250	2, 0	±1, 25	±2, 50	±5, 00	±1, 25
	500	5, 0	±2, 50	±5, 00	±10, 00
	1000	10, 0	±5, 00	±10, 00	±20, 00
	2000	20, 0	±10, 00	±20, 00

2.3.2.4. Ошибки при нарушении процедуры инкубации проб. Для того чтобы не за­
вышать или занижать результаты БПК, необходимо выдерживать стабильную темпе­
ратуру при инкубации проб, что должно быть обеспечено в специальном термостате.

Количественные значения потребления кислорода в кислородных склянках при инкубации проб в различных температурных режимах существенно изменяются (рис. 2.11), поэтому результат БПК будет занижен или завышен в зависимости от отклоне­ния от оптимальной температуры инкубации в сторону снижения или повышения.

2.3.2.5. Влияние на результат БПК процесса нитрификации. Очень важный фак­
тор, сильно влияющий на результат БПК — это процесс нитрификации в пробе, зна­
чительно увеличивающий потребление кислорода, которое заметно возрастает после
завершения биохимического разложения углеродсодержащих органических загрязня­
ющих веществ (углеродное БПК) в начале стадии нитрификации (азотное БПК)
(Хаммер, 1979). На рис. 2.12 представлен график наглядно демонстрирующий значи­
тельное увеличение потребления кислорода в результате нитрификации, что обычно
наблюдается на 6-8-й день инкубации, но может происходить и раньше при анализе
сточных вод городских очистных сооружений, когда в исследуемой пробе воды при­
сутствуют нитрифицирующие бактерии из-за происходящего процесса нитрифика­
ции.

184

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

25 °С 20 °С

10                        15

Продолжительность инкубации, сут

Рис. 2.11. Зависимость интенсивности потребления кислорода в склянках от разной температуры инку­бации проб при 6, 20 и 25 °С

 9  10 11 12  13 14 15 Продолжительность инкубации, сут

Рис. 2.12. Увеличение потребления кислорода в процессе нитрификации: а — потребление кислорода на окисление углеродсодержащих органических веществ; б — потребление кислорода в процессе нитрифика­ции

По этой причине результаты анализа БПК могут быть сильно искажены, что осо­бенно характерно для проб с низкими концентрациями углеродсодержащей органи­ки и для проб очищенных сточных вод, содержащих нитрифицирующие бактерии и соединения азота. На окисление одного грамма аммонийного азота до нитратов тре­буется 5, 7 г кислорода, а на окисление одного грамма углерода до углекислого газа — 3 г кислорода. Нитрификация, если она не подавлена, составляет значительную вели­чину БПК и сильно влияет на результаты анализа, особенно при определении полного БПК. Для предупреждения этого влияния методика предусматривает ингибирование

2.3.2. Методы определения БПК

185

нитрифицирующих бактерий (в разбавляющую воду добавляют тиомочевину 0, 5 мг/дм³ или другие ингибиторы). Следует помнить, что все применяемые ингиби­торы, воздействуя на нитрифицирующие бактерии в большей степени из-за их повы­шенной чувствительности к токсикантам, влияют также и на углеродокисляющие бак­терии, которые при передозировке ингибиторов могут погибнуть и результат БПК бу­дет занижен.

2.3.2.6. Влияние на результат БПК присутствующих в исследуемых сточных водах промышленных токсикантов. Если в сточных водах присутствуют промыш­ленные токсиканты, остаточный хлор или хлорорганические соединения, а также лю­бые другие вещества с бактерицидным (подавляющим жизнедеятельность бактерий) действием, то на графике, построенном по результатам ежедневных измерений (начи­ная от первых суток) имеется характерная фаза задержки БПК, которая может про­должаться до нескольких суток, что зависит от степени токсичности или бактерицид-ности веществ, присутствующих в пробе (рис. 2.13). Для выявления такой фазы задер­жки БПК необходимо приготовить и инкубировать дополнительные склянки, ежед­невно регистрируя результаты, а последнее измерение выполнить не на пятые сутки, а с учетом фазы задержки. Для более точной характеристики качества сточных вод, у которых при выполнении измерений БПК имеется фаза задержки, необходимо ис­пользовать показатель БПК_П0ЛН.

6                 8                10

Продолжительность инкубации, сут

Рис. 2.13. Двухсуточная фаза задержки в потреблении кислорода при определении БПК сточных вод г. Троицка

При определении БПК промышленно загрязненных сточных вод может наблю­даться эффект повышения потребления кислорода в тех пробах, которые были силь­но разбавлены (рис. 2.14), что противоречит здравому предположению о том, что чем больше разбавляется проба, тем меньше в ней загрязняющих веществ, а следователь­но, ниже потребление кислорода. Повышение БПК в сильно разбавленных пробах происходит по причине разбавления и инактивации промышленных токсикантов, подавляющих метаболическую активность микрофлоры, обеспечивающей потребле­ние БПК. При получении таких результатов следует учитывать максимально получен­ные значения БПК в максимально разбавленных пробах.

 

 

 

186

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных i

Глава 2

1, 2        1, 5        4         10       12, 5      50

Степень разбавления сточных вод, кол-во раз

Рис. 2.14. Повышение потребления кислорода при увеличении разбавления проб сточных вод г.Троицка

Органический углерод

Суммарное содержание органических веществ наиболее точно характеризуется об­щим органическим углеродом (ООУ) и растворимым органическим углеродом (РОУ), однако на эти показатели в России не установлены нормативы. Многочисленные ме­тодики определения этих показателей обычно охватывают очень широкий спектр раз­личных органических веществ. В отличие от ХПК показатель ООУ является абсолют­ной величиной, более надежным критерием оценки загрязнения углеродсодержащи-ми органическими веществами сточных вод, т.е. он более специфичен, чем ХПК, по­скольку определяет валовое содержание органических соединений в пробе, а не их химическую окисляемость.

Кроме того, содержание ООУ особенно важно определять и сравнивать с БПК в во­дах, содержащих сложноокисляемые соединения, такие как лигнин, гуминовые кис­лоты, органические вещества неприродного происхождения, которые не регистриру­ются показателем БПК.

В настоящее время в нашей стране данный метод, к сожалению, не получил широ­кого распространения по причине отсутствия серийно выпускаемых анализаторов ООУ отечественного производства и нормативной базы, побуждающей водопользо­вателей измерять органический углерод. Показатели ООУ и РОУ приняты во многих странах как нормативы качества вод.

В табл. 2.25 приведены данные количественного содержания органических ве­ществ по основным суммарным показателям загрязнения в сточных водах различного состава.

Сравнительные данные о загрязнении рек, полученные разными методами, пред­ставлены в табл. 2.26. Они показывают неадекватность результатов БПК5 в сравнении -с данными ООУ, поскольку мы знаем, что в загрязненном природном водоеме содер­жание легкоокисляемых загрязнений, характеризуемых показателями БПК, должно составлять не менее 50 % от ХПК, но это условие, как видно из таблицы, выполняет­ся только по ООУ а результаты БПК сильно занижены.

2.3.2. Методы определения БПК

187

Ошибки при определении БПК5 в загрязненных реках обусловлены матрицей вод­ных проб, температурой, присутствующими ингибиторами, зависимостью от ионно­го состава природных вод и т.д. Приведенный пример еще раз подчеркивает несосто­ятельность показателя БПК5 при оценке качества вод в сравнении с БПК_П0Лн и ООУ.

Таблица 2.25

Содержание органических веществ при определении различными методами анализа в разных сточных водах, поступающих на очистку и очищенных

 

Сточные воды	ХПК	ХПК в фильт-	НС)	БПК20	БПК5	ООУ
очистных сооружений		рованной пробе
БОС нефтеперерабатывающего
завода:
поступающие на очистку	660	100	_1)	410	270	-
очищенные	100	55	30	35	25
БОС г. Нижний Новгород:
поступающие на очистку	360	ПО	120	190	135	-
очищенные	130	30	20	7	5	-
БОС поселковых сооружений
(хозяйственно-бытовые):
поступающие на очистку	172	40	47, 5	150	94	-
очищенные	60	5	18, 6	17	13.5	-
Типичное содержание в сточных
водах средненагружаемых город-
ских БОС:
поступающие на очистку	550	120	150	360	250	150
очищенные	100	5	25	20	12	25

Прочерк означает: показатель не определялся.

Суммарные показатели загрязнения водньгх объектов органическими веществами ^f)

Таблица 2.26

Контролируемый объект (реки)	Общий органический углерод, мг С/дм	Неорганический углерод, мг С/ дм3	ХПК, мг О2/ дм	БПК5, мг О2/ дм3
Сходня	40.1	24, 6	82, 1	1 2
Вятка	70, 5	17, 0	169, 7	4, 4
Дунай	17, 0	52.0	30, 0	1, 5
Днестр	10, 3	26, 2	25, 0	0, 9
Сож	9, 8	17, 0	29, 6	1, 0
Сыр-Дарья	25, 0	26, 0	33, 6	1, 1
Москва	71, 1	11, 3	161, 0	4, 1

^1J Сокращенная таблица приведена из работы А.Б. Руденко, Я.Л. Хромченко. Определение суммарно­го содержания органических примесей в воде // Химия и технология воды. — 1991. — т. 13 (№ 12). — С. 1097-1102.

188                Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод                       Глава 2

2.4. Биогенные элементы

К биогенным элементам относятся вещества, входящие в состав организмов и име­ющие определенное биологическое значение, в том числе азот, фосфор, сера, кремний, железо, калий, медь, кобальт и многие другие.

Наиболее важными биогенными элементами для физиологического развития ак­тивного ила следует признать азот, фосфор, серу, железо. Это так называемые макро-биогенные вещества в значительных количествах накапливающиеся в биомассе ак­тивного ила, — до 6-8 % азота и 2 % фосфора в сухой массе ила (Wanner, 1997).

Такие элементы как Mg, К, Са, Мо, Мп, Си и Со необходимы в микроскопических количествах для обеспечения клеточного метаболизма, поэтому они называются мик­робиогенными веществами. Накопление их в биомассе ила ничтожно, однако они очень важны, поскольку входят в состав ферментов ила и являются активными уча­стниками метаболизма.

2.4.1. Соединения азота и фосфора. При избытке серы, азота или недостатке азо­та и фосфора в сточных водах в активном иле развивается вспухание ила, при кото­ром качество очистки сточных вод резко ухудшается из-за нарушения процесса раз­деления очищенной воды и активного ила. Попадая в водоемы, биогенные элементы в определенных концентрациях и в сочетании друг с другом способствуют развитию условий, угнетающих отдельные виды гидробионтов, а в некоторых случаях вызыва­ют их гибель. Поступление большого количества азота и фосфора в водные объекты приводит к их эвтрофированию. В результате эвтрофирования (накопления питатель­ных веществ) в водоемах происходит нарушение процессов саморегуляции в биоце­нозах, в них начинают доминировать виды наиболее приспособленные к изменив­шимся условиям (хлорококковые водоросли и цианобактерии), вызывая цветение воды. Биомасса бактерио- и фитопланктона во время цветения возрастает до 200-500 г/м³, а в сгущенных «пятнах цветения» — 10-40 кг/м³ (Козицкая, 1975), тогда как в олиготрофных водоемах она в норме составляет 0, 1-0, 4 г/м³.

В период цветения в водоеме повышается рН, падает содержание растворенного кислорода, обнаруживаются (с помощью методов газожидкостной хроматографии) различные яды, продуцируемые цианобактериями, возникают заморные явления у рыб, затрудняется процесс очистки воды из водохранилищ (цианобактерии засоряют фильтры) и ухудшают качество питьевой воды.

Факторы, дополнительно стимулирующие развитие цветения: повышение общей минерализации (выше 400 мг/дм³), температуры (20-25 °С), содержания железа, крем­ния, общего содержания растворенных органических примесей, уменьшение раство­ренного кислорода, стагнация водоема. Ведущая роль при возникновении цветения водоемов принадлежит цианобактериям, которые и в норме присутствуют в каждом водоеме, а при его эвтрофировании значительно развиваются и доминируют в план­ктоне. Свое название цианобактерии (раньше систематики относили их к синезеле-ным водорослям) получили потому, что, имея зеленое окрашивание в водоеме, высы­хая на берегу, в зоне заплеска волны при усилении интенсивности освещения, они приобретают синее или голубое окрашивание, благодаря пигменту фикоцианину.

В момент цветения цианобактерии (Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Nodularia, Oscillatoria) продуцируют нейротоксины (вызывающие заболевания центральной не­рвной системы) и гепатоксины (вызывающие разрушение или рак печени) при

2.4.1. Соединения азота и фосфора

189

использовании человеком воды из цветущего водоема в качестве питьевой. Токсины цианобактерий угнетают беспозвоночных, рыб и других гидробионтов. Особенно ток­сичен микроцистис, яды которого в 10000 раз токсичнее цианидов.

В периоды массовой гибели цианобактерий, в результате достижения предельной интенсивности развития, в природных водоемах резко возрастает общее содержание фенольных соединений, которое может достигать значений более 53 мг/дм³ (Козиц­кая, 1975). В последние годы было обнаружено, что цианобактерий выделяют также высокомолекулярные вещества, которые были названы ДВ-молекулами (сокращенно от английского devil bullets — дьявольские пули). ДВ-молекулы разрушают иммунную систему человека, вызывая заболевания, подобные СПИДу, нарушают свертываемость крови, а удалить их из питьевой воды современными методами очистки практичес­ки невозможно.

До последнего времени в качестве основных методов борьбы с цветением водо­емов применялись: насыщение воды кислородом, обработка воды альгицидными хи­мическими препаратами, извлечение водорослевой массы насосами с последующей ее подачей на сельскохозяйственные поля или в лесополосы, сбор с помощью нефте-сборных механизмов и т.п. Несколько лет назад в графстве Девоншир (Англия) было установлено (при случайном падении тюка соломы в цветущий пруд), что гниющая солома подавляет рост цианобактерий рода Microcystis. Проведенные эксперименты с соломой из разных злаковых растений, погруженной в мешках из дели в пруды, по­казали, что ячменная солома действует более эффективно, чем пшеничная или ржа­ная.

Причина подавления цианобактерий соломой окончательно не определена. Воз­можно, это связано с тем, что основные усилия английских ученых были направле­ны на поиск химических веществ, выделяемых соломой и оказывающих угнетающее воздействие на цианобактерий. Таких веществ им обнаружить не удалось. Это тради­ционное заблуждение современных научных исследований, преимущественно на­правленных на выявление не биологических, а химических связей и явлений, форми­рующих качество воды природных водоемов. Причины влияния соломы на цианобак­терий, наверное, имеют биологическую природу, например, можно предположить, что ресничные инфузории бурно развивающиеся на гниющей соломе, способны потреб­лять мелкие шаровидные, молодые (образующиеся при делении) и еще не токсичные клетки микроцистиса, тем самым, останавливая бурный рост этих цианобактерий. Влияет ли гниющая солома на нитчатые формы цианобактерий, не менее часто вызы­вающих цветение водоемов пока не установлено.

К сожалению, метод погружения в водоем соломы для борьбы с его цветением сложно применить на крупных зарегулированных реках, подверженных цветению (Волга, Днепр и др.), несмотря на то, что как установили английские ученые, для по­лучения эффекта подавления цветения требуется применить незначительное количе­ство соломы — не более 10 мг на 1 м³ воды.

Кроме того, что азот и фосфор, накапливаясь в водоеме, вызывают его цветение, разнообразные соединения азота и фосфора оказывают вредное воздействие на гид­робионтов и здоровье человека.

Аммонийный азот токсичен для рыб и требует на свое окисление в водоеме большого количества растворенного кислорода. При взаимодействии аммонийного

190

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 2

азота с активным хлором в процессе хлорирования очищенных сточных вод образу­ются хлорамины — токсичные и мутагенные соединения.

Нитраты, попадая в желудочно-кишечный тракт с питьевой водой и продуктами питания, редуцируют в нитриты, быстро всасываются в кровь, концентрируясь в эрит­роцитах, обладают выраженной способностью окислять гемоглобин эритроцитов с об­разованием метгемоглобина, не способного снабжать ткани кислородом, в результате чего развивается гипоксия у человека и рыб. При высоком содержании нитратов в питьевой воде гипоксией страдают грудные дети, более чувствительные к метгемог-лобинемии за счет более высокой рН в желудочно-кишечном тракте, в результате чего редукция нитратов в нитриты происходит более интенсивно. Кроме того, нитраты в питьевой воде претерпевают химические превращения, при которых могут образовы­ваться нитросамины — вещества, обладающие высоким канцерогенным воздействи­ем. По этой причине стандарты на питьевую воду в развитых странах предусматри­вают содержание нитратов не более 10 мг/дм³.

Фосфаты малотоксичны, их летальная концентрация для дафний довольно высо­ка — 2, 0 г/дм³ (Метелев и др., 1971). Однако именно фосфатам принадлежит решаю­щая роль в процессе возникновения цветения природных водоемов.

Все перечисленное обусловливает повышенные требования к обеспечению удале­ния биогенных элементов из сточных вод и жесткие нормативы, установленные на содержание биогенных веществ в сточных водах, сбрасываемых в водные объекты, как в России, так и в других странах (табл. 2.27).

Таблица 2.27

Содержание биогенных веществ и микроэлементов в природных и сточных водах

 

 

 

 

 

Гидрохими­ческие пока­затели каче­ства вод	ПДК для водоемов РФ, мг/дм3		Нормативы дру­гих стран на сброс сточных вод, мг/дм3	Данные по городским очистным сооружениям РФ, мг/дм3		По данным других стран (со­держание в очищенной воде), мг/дм3
	хоз.-быт. и питьево­го водо­пользова­ния	рыбохозяй-ственного водополь­зования
				посту­пающая вода	очищенная иода
1	2	3	4	5	6	7
Фосфор об­щий0			1, 0-2, 0 (США) 1, 5 (Хельсинская комиссия); 1, 0 (Германия); 3-5,         после 2005 г.  1, 5-5, 0 (Чехия)	1, 5-25, 0	1, 0-15, 0	1, 5-5, 0 1, 5  (Фин­ляндия, Швеция); < 1, 0 Дания
Фосфор ми­неральный				10, 0
Фосфаты		0, 05 олиго-трофные, 0, 15 меза-трофные, 0, 2 эвтроф-ные	0, 15 (Голландия)	5, 0-10, 0 (в норме)	1, 5-5, 0 (в норме) 1, 4-9, 0 (обычно)	1, 5-4, 5

с

t

F

к в с

л

2.4.1. Соединения азота и фосфора

191

Окончание табл. 2.27

 

1	2	3	4	5	6	7
Азот аммо­нийных со­лей	2, 0	0, 5 (0, 39)2)	10, 0 (Германия); 10, 0-25, 0 после 2005 г. 5, 0-20, 0 (Чехия); 0, 02 (Голландия)	18, 0-25, 0 (в норме)	1, 0-52, 0 (обычно до 10, 0)	0, 9-25, 0
Нитрит-анион (NOj" )	3, 3	0, 08 (0, 02)	0, 06 (Канада); NO2 + NO3 = 10, 0 (Голландия)	Отсутст­вие (если нет пром-сбросов) или NO2 + NO3He более 1, 0	0, 01-1, 4	0, 01-0, 9
Нитрат-анион (NO3 )	45, 0(10, 0)	40, 0(9, 1)	Не допускается водорослевое цветение (Кана­да); 15, 0 (Хельсин-ская комиссия)	То же	0, 54^4, 2	0, 5-68, 0
Общий азот			Канада — 1, 37-2, 2; Голландия — 2, 2		Идеально 2, 0-8, 0 (обычно 15, 0-20, 0)	10, 0-15, 0 8, 0 (Дания)
Железо	0, 3	0, 1	0, 3 (Канада)		0, 6-3.0
Марганец	0, 1	0, 01			0, 02-0, 16
Кремний	10, 0					15, 0

Используя коэффициенты пересчета можно пересчитать общий фосфор в другие соединения:

 

р	1, 0	0, 33	0, 44
РО4	3, 06	1, 0	1, 34
Р2О5	2, 29	0, 75	1, 0

²⁾ В таблице в скобках указано содержание вещества в пересчете на азот. Все количественные данные азотсодержащих соединений здесь и далее по тексту приведены в пересчете на азот (NH₄-N = 0, 78- NHJ; NO₂-N - 0, 30-NO2; NO₃-N = 0, 23-NO3).

Основными источниками поступления биогенных элементов в природные водо­емы являются объекты сельского хозяйства, по причине интенсификации, химизации сельского хозяйства и проведения агротехнических мероприятий без соблюдения тре­бований экологической безопасности и неорганизованные сбросы сточных вод с тер­риторий промышленных площадок предприятий.

Кроме того, существенным источником поступления биогенных элементов явля­ются неочищенные бытовые и промышленные сточные воды. Ежегодно без очистки в водные объекты России сбрасывается около 20 % от общего объема образующихся сточных вод. Сброс биогенных элементов с хозяйственно-бытовыми водами состав­ляет в расчете на одного жителя в сутки: азота аммонийного — 7800-8000 мг,

192

Глава 2

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

фосфатов — 1500-1800 мг, калия — до 3000 мг. В бытовых водах находятся также мо­ющие средства, в составе которых содержание полифосфатов может доходить до 30-50%.

Важно понимать, что жесткие ограничения на поступление биогенных элементов с очищенными сточными водами оправданы только для тех природных водоемов, ко­торые подвержены цветению. Это учитывается законодательством Канады (см. табл. 2.27), которое предусматривает введение ограничений на сброс нитратов только в том случае, если в водоеме, принимающем сточные воды, наблюдается цветение. Таким образом, законодательство побуждает водопользователей применять дорогостоящие технологии глубокого изъятия биогенных элементов из сточных вод (в данном слу­чае денитрификацию) только тогда, когда этого требует состояние природного водо­ема.

Не все природные водоемы подвержены цветению; цветение характерно или для небольших или зарегулированных или эвтрофных водоемов. В эвтрофных водоемах, традиционно загрязняемых азот- и фосфорсодержащими веществами, как правило,

вырабатываются природные формы защиты от перегрузки по биогенным веществам. В ка­честве адаптационной защиты такие водо­емы зарастают камышом и рогозом, активно потребляющими эти биогенные элементы.

Прибрежная часть озера Балатон, напри­мер, по причине эвтрофности покрыта бур­ными зарослями высшей водной раститель­ности (рис. 2.15). В начале 80-х годов из сооб­ражений повышения эстетических качеств озера был выкорчеван камыш и рогоз в юж­ной части Балатона, что привело к повыше­нию содержания общего азота и фосфора в воде озера (рисунки 2.16, 2.17) и его бурному цветению. Только через несколько лет (1983-1984 гг.), когда макрофиты были ре­культивированы, ситуация улучшилась. Этот пример полезно помнить при устройстве и эксплуатации прудов доочистки сточных вод, в которых существенно повышается ка­чество очистки при культивировании в них макрофитов.

В сточной воде поступающей на городс­кие очистные сооружения, содержание биогенных элементов обусловлено нескольки­ми причинами:

величиной водопотребления на одного жителя в городе, которая может составлять в среднем от 100 до 500 дм³ на человека;

развитием в городе промышленных производств с повышенным содержанием в сточных водах азота, фосфора (мясокомбинаты, молокозаводы — до 60-100 мг/дм³;

2.

Х м

Pi

(1

Pi ча<

ф.

2.4.1. Соединения азота и фосфора

193

химические комбинаты — производство карбамида от 100 мг/дм³ до 1000 мг/дм³ ам­монийного азота в сточных водах);

величиной потребления жителями разнообразных моющих средств, содержащих детергенты;

степенью канализованности города или поселка.

Рис. 2.17. Изменение содержания фосфатов после вырубки и рекультивации макрофитов в воде южной части озера Балатон

Очистка выгребных ям в летнее время дает дополнительные нагрузки по азоту и фосфору на очистные сооружения города (например, в поступающей воде на

194

Контролируемые гидрохимические показатели качества сточных вод

Глава 1

сооружения г. Ханты-Мансийска в летний период содержание азота аммонийного со­ставляет от 7 до 155 мг/дм³, нитратов от 0, 01 до 6, 0 мг/дм³, нитритов до 1, 0 мг/дм³, фос­фатов от 1, 0 до 23 мг/дм³. В зимний период, когда выгребные ямы не очищаются, со­держание биогенных элементов в сточных водах сокращается: азота аммонийного от 5 до 10 мг/дм³, нитратов — 0, 01, нитритов — 0, 2, фосфатов — от 1, 6 до 15, 0 мг/дм³).

Для каждого типа сточных вод имеется определенное соотношение между содер­жанием органических загрязняющих веществ, характеризуемых показателем ВПК и биогенными элементами (табл. 2.28), которое может быть как низким, так средним и высоким, в зависимости от перечисленных причин, влияющих на содержание этих веществ в сточных водах.

Таблица 2.28 «

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: