Роль растворенного кислорода для гидробионтов. Факторы, влияющие на концентрацию растворенного в воде кислорода. Понятие ХПК и БПК.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

ü Для жизнедеятельности гидробионтов необходимо достаточное количество кислорода, растворенного в воде. Кислород атмосферы плохо растворим в воде и только зеленые растения способны обеспечивать его необходимую концентрацию в водоемах. Концентрация растворенного кислорода в воде водоемов санитарного водопользования в пробе, отобранной до 12 часов дня, должна быть не менее 4 мг/л в любой период года.

ü Загрязнение водоемов стоками сельскохозяйственных ферм, сточными водами промышленных предприятий, канализационными стоками, содержащими вещества, легко окисляющиеся биохимическим путем (аэробными микроорганизмами), приводит к снижению содержания растворенного кислорода в естественных водоемах. Концентрация кислорода в водезависит и от природных факторов – атмосферного давления, температуры воды, содержания в ней растворенных солей.

ü Одной из характеристик природных вод может служить их окисляемость – общее количество содержащихся в воде восстановителей (чаще органических соединений), реагирующих с сильными окислителями, например, бихроматом, перманганатом и др.

ü По этому показателю можно предположить, какое количество органических веществ содержится в исследуемой воде. Наиболее полное окисление соединений достигается при использовании бихромата калия, поэтому бихроматную окисляемость нередко называют " химическим потреблением кислорода" (ХПК) . Нормативы ХПК воды водоемов хозяйственно-питьевого водопользования составляют 15 мг О/л, культурно-бытового – 30 мг О/л.Ближе отражает естественные процессы определение количества кислорода (мг), необходимого для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях при 20^оС в результате протекающих в воде биохимических процессов за определенный период времени (3, 5, 10, 20 суток и т.д.). Такой показатель называют БПК – биохимическое потребление кислорода. Наиболее распространен метод установления БПК по разности содержания растворенного кислорода до и после инкубации пробы воды, с внесенными в нее микроорганизмами, при стандартных условиях (20⁰С, аэробные условия, без доступа воздуха и света). (не более 6 мг/л кислорода для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования и не более 3 мг/л кислорода для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования).

Типы загрязнений поверхностных вод. Механизмы самоочищения гидросферы и причины нарушения этих механизмов.

Основные виды загрязнения вод.

Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение.

Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод. Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами.

К основным из них относятся:

1. сброс в водоемы неочищенных сточных вод; 2. смыв ядохимикатов ливневыми осадками; 3. газодымовые выбросы; 4. утечки нефти и нефтепродуктов.

Факторы самоочищения водоемов многочисленны и многообразны. Условно их можно разделить на три группы: физические, химические и биологические.

Среди физических факторов первостепенное значение имеют разбавление, растворение и перемешивание веществ. Этому способствует интенсивное течение рек. Кроме того, на процесс очистки влияют оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. Важным физическим фактором самоочищения является ультрафиолетовое излучение Солнца. Под его влиянием гибнут бактерии, вирусы, микробы.

Из химических факторов самоочищения следует отметить окисление органических и неорганических веществ кислородом, растворенным в воде.

Активную роль в самоочищении гидросферы играет совокупная деятельность всех населяющих водоемы организмов. В процессах жизнедеятельности они окисляют (разлагают) органические загрязнители.

28. Причины и последствия загрязнений вод нефтепродуктами.

Любой из классов нефтепродуктов может стать вредной примесью, загрязняющей воду. В небольших концентрациях нефтяные загрязнения могут влиять на вкус и запах воды, а при больших содержаниях они образуют гигантские нефтяные пятна и становятся причиной экологических катастроф. Последние происходят при разливах нефти (например, при авариях танкеров в море или разрывах нефтяных трубопроводов) или при попадании больших количеств стоков нефтеперерабатывающих или нефтехимических заводов в поверхностные и грунтовые воды.

Поверхностные воды

Стоки попадающие в поверхностные воды, содержат бензин, керосин, топливные м смазочные масла, бензол, толуол, ксилолы, жирные кислоты, фенолы, глицериды, стероиды, пестициды и металлоорганические соединения. Легкие НП (например, бензин) частично растворяются в воде, но в основном образуют с водой эмульсии, тяжелые НП (минеральные масла и смазки) попадают на дно водоёмов и накапливаются в донных осадках

Бензин находят в химических стоках не очень часто вследствие его ценности как топлива и высокой летучести. Другими словами, его выбрасывают лишь в случае крайней необходимости и он быстро улетучивается. Иногда бензин попадает в сточные воды при чистке реакторов и других ёмкостей, используемых в промышленности; обычно при этом он смешан с низкосортным керосином. Он может оказаться в канализации также при аварийных сбросах.

Помимо разливов нефти в результате различных аварий основное загрязнение воды нефтепродуктами создаётся за счёт сточных вод нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических предприятий (например, главным компонентом стока нефтеперегонного завода являются органические вещества, т.е. относящиеся к НП углеводороды различных классов).

Грунтовые воды.

Для стран, только что вступивших на путь промышленного развития, с их, казалось бы, неограниченными ресурсами чистой воды представлялось вполне разумным сбрасывать отходы промышленных предприятий в природные водоемы. При добыче полезных ископаемых (в том числе и нефти) отходам позволяли беспрепятственно просачиваться или стекать в ближайшие реки, а пестицидам и другим веществам, применяемым в сельском хозяйстве, смываться дождями в окрестные реки и озёра. Дожди вымывают также множество разнообразных загрязнений из воздуха (например, НП из автомобильных выхлопов), которые также попадают в воду. Широкое применение соль для уничтожения льда на дорогах приводит к тому, что соль и содержащиеся в ней примеси уносятся талой водой при первой оттепели. Таким путём некоторые токсичные вещества поступают в озёра и реки, из которых берут питьевую воду.

Не большая часть синтетических органических соединений (продуктов нефтехимического производства), а также многие нефтепродукты. Органические вещества часто бывают летучими и в принципе могли бы испаряться с поверхностных вод, однако в грунтовых водах они оказываются в ловушке. Кроме того, после фильтрования в верхних слоях почвы грунтовые воды проникают в более глубокие слои, где очистки от загрязнений уже не происходит. Главным источником (помимо аварийных разливов) попадания органических соединений нефтяного происхождения в грунтовые воды служат опасные отходы, которые свозятся на промышленные и муниципальные свалки или накапливаются в отстойных прудах и бассейнах.

Другим источником загрязнения грунтовых вод нефтепродуктами является утечка горючего из подземных хранилищ.

Питьевая вода.

Канцерогенами для человека и животных являются не только компоненты самой нефти (например, бензол и бензапирен), но и многочисленные и распространённые в различных сферах деятельности человека продукты нефтехимии (винилхлорид, пестициды, ПХБ, галогеноулеводороды, нитрилы, гидразины и др.). Помимо перечисленных токсичных органических соединений, опасных для человека и животных, существует большое количество менее опасных, но не менее вредных для человека загрязнителей питьевой воды, относящихся к углеводородам нефтяного происхождения и их производным.

По крайней мере 1/3 всех приоритетных загрязнителей питьевой воды относится к углеводородам нефтяного происхождения – производным бензола. Многие их этих соединений (алкилбензолы) имеют очень низкие ПДК.

29. Мероприятия по защите водных объектов. Водоохранные зоны и зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения.

Технологические мероприятия по защите водных объектов направлены на сокращение водопотребления; уменьшение количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы; снижение их загрязнения. Снижение водопотребления достигается за счет: использования оборотного водоснабжения для аппаратов, в которых охлаждаются или конденсируются определенные продукты, повторного использования сточных вод после очистки, совершенствования технологических процессов

В первую систему канализации собираются и отводятся на очистные сооружения промышленно-ливневые нейтральные сточные воды. После соответствующей очистки ими пополняют оборотные системы водоснабжения.

Вторая система канализации, служит для отведения и очистки химически загрязненных сточных вод. К этим водам относятся сточные воды ЭЛОУ, сернисто-щелочные сточные воды, технологические конденсаты и др. После очистки эти воды, если их невозможно использовать в производстве, сбрасывают в водоем.

Во второй системе канализации, предусматривают устройство отдельных сетей для отведения соответствующих сточных вод на локальную очистку, основные из них: сеть для сточных вод от установок ЭЛОУ, подтоварной воды от сырьевых парков, ливневых вод от установок ЭЛОУ и сырьевых парков; сеть для концентрированных сернисто-щелочных вод от аппаратов по защелачиванию нефтепродуктов;

сеть для кислых сточных вод, загрязненных неорганическими кислотами; сеть для кислых сточных вод, загрязненных жирными кислотами и парафином;

Водоохранная зона — территория, которая примыкает к береговой линии моря, реки, ручья, канала, озера, водохранилища и на которой устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения, заиления водного объекта и истощения его вод, а также сохранения среды обитания водных биологических ресурсов и других объектов животного и растительного мира.

Санитарные правила и нормы (СанПиН) " Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения" разработаны на основании Федерального закона " О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 г.

30. Механические способы очистки СВ.

К механическим способам очистки сточных вод можно отнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.

Метод осаждения может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести - при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей милиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.

Другим методом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другого происхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Суть данной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхность обрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результат флотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые, затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут быть получены механическими спосабами - при помощи турбин или форсунок, при помощи электрофлотации воды и другими способами.

Пожалуй, самым широко используемым в настоящее время методом очистки сточных воды от крупнодисперсных агентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки с нужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод с использованием указанных процессов важна, если необходимо использование оборотной воды.

31. биохимическая очистка СВ.

БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД — (биологическая очистка) — основной способ очистки сточных вод, содержащих загрязнения органического происхождения, заключающийся в минерализзции этих загрязненвй вследствие жизнедеятельности микроорганизмов. В процессе дыхания микробов органические вещества окисляются и освобождается энергии, необходимая для жизненных функций.

Биохимическая очистка сточных вод протекает в две одновременно начинающиеся фазы: сорбция поверхностью тел бактерий растворенных органических веществ и коллоидов; окисление и минерализация растворенных и адсорбированных органических веществ микробами.

Для биохимической очистки бытовых в промышленных сточных вод применяются следующие очистные сооружения: аэробные — биологические пруды, поля орошения, поля фильтрации (см. Поля орошения и фильтрации), биофильтры, аэрофильтры и аэротенки; анаэробные — септики, двухъярусные отстойники, метантенки. Выбор типа сооружений определяется характером и количеством сточных вод, местными условиями, требованиями к качеству очищенной воды, наличием свободных земельных площадей и т. д.

Биохимическая очистка фекально-хозяйственных сточных вод достаточно хорошо изучена, разработаны методы расчета очистных сооружений. При очистке производственных сточных вод, ввиду их большого разнообразия, расчетные параметры очистных сооружений устанавливаются на основании результатов лабораторных опытов.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒