Реферат: Охрана и использование водных ресурсов
Реферат
по биологии
по теме:
«Охрана и использование водныхресурсов»
ученика 10класса «Б»
физико-математическойшколы-лаборатории №444
ЛанкинаДмитрия
Москва 2000 г.
Содержание.
Водные системы стр. 3
Технические средства защиты водных стр. 5
ресурсов
Проблемы экологической безопасности стр.13
водопользования и охраны водоёмов
на примере Байкала
Экологизация водных проблем стр.16
Список используемой литературы стр. 21
-2-
Водные системы.
За последние 40 лет водные системы многих стран мира оказалисьсерьёзно расстроенными. Отмечается истощение самых ценных из доступных намисточников пресной воды — подземных вод. Бесконтрольное изъятие воды,уничтожение водоохранных лесных полос и осушение верховых болот привели кмассовой гибели малых рек. Сокращается водоносность крупных рек и притокповерхностных вод во внутренние водоёмы. Так, практически перестали впадать вАральское море реки Сырдарья и Амударья, исчезли в нижнем течении такие реки,как Чу, Таласс, Асса, Зеравшан; обмелели Днепр, Кубань, Кура, Каратал и многиедругие.
<img src="/cache/referats/3799/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
На сегодня самой сложной является проблема Аральского моря. На глазах одного поколения погибаетмиллионнолетнее море и разрастается зона экологического бедствия, масштабыкоторого пока трудно определить. За четверть века (с 1960 по 1988 год) мореуменьшилось вдвое по средней глубине, на одну треть по площади акватории иболее, чем вдвое, по объёму воды. Снижение уровня воды достигло 90 см в год.Около 30 тыс. квадратных километров бывшего дна стали ареной опустынивания.Сегодня с зеркала Арала продолжает испаряться почти в два раза больше влаги,чем поступает.
Чтобы вернуться к границам Аральского моря 30-60-х годов иподдерживать этот объём, годовое поступление воды в море должно составлятьоколо 50 кубических километров. Решение этой задачи на сегодня нереально.Принятые по этому вопросу предложения не обеспечивают стабилизацию уровня воды,а это значит, что угроза разрастания катастрофы не снимается.
С поверхности солончаков, которые занимают огромные площадивысохшего дна Аральского моря, в атмосферу ежегодно поднимается около 65 млн. тядовитой тонкодисперсной соли. Распространяясь на запад, она образуетпылесолевые облака, дальность переноса которых неограниченна. В последние годыболее чем в два раза увеличенное содержание солей в дождевой воде отмечалось ипод Ташкентом, и в Белоруссии, и в Литве. В непосредственной же близости отАральского моря — в семь раз! Двигаясь на юго-восток, пылесолевые облакасодействуют ускоренному таянию ледников Памира и Тянь-Шаня. На гектарповерхности ледников Памира и Тянь-Шаня ложится около 3-4 т аэрозолей, 100-500кг из них — растворимые соли. Заметно сокращаются ледники. Так, Зеравшанскийпрежде в год уменьшался на 1 м, теперь — столько же в месяц. За 100 летнаблюдения он стал короче на 80 км.
Многовековая линия одного из крупнейших глетчеров мира — ледникаФедченко — опустилась на 50 и более м.
Достаточно драматичные процессы наблюдаются и в других районах.Беда настигла Азовское море. В 30-егоды здесь вылавливали до 80 кг рыбы с гектара водной поверхности. ПродуктивностьАзовского моря в то время была в 1,5 раза больше, чем Северного, в 6 раз вышеКаспийского, в 8 раз больше Балтийского, почти в 25 раз больше Чёрного моря. Икакая это была рыба! Белуга, севрюга, осётр, судак, сельдь, пузанок, султанка,рыбец. Использование воды рек Кубани и Дона на орошение привело к сокращениюпритока воды в Азовское море на 13 км кубических в год. В конце 70-х годовпроизошло резкое осолонение воды, что подорвало стада основных промысловых рыб.Уловы ценных рыб сократились с 35 тыс. т в 1951-1955 годах до 2,4 тыс. т в 1982году.
Чтобы солёная вода не проникала из Чёрного моря в Азовское,предлагается перегородить плотиной Керченский пролив. Но ведь мы не знаем, кчему это приведёт через 10,20,50 лет. Опять поиск решений на путях«перекраивания» природных комплексов вместо разработки и реализацииирригационных систем с существенно меньшим водопотреблением.
Эксплуатация построенного в послевоенные годы Севано-Разданскогогидросооружения привела к падению воды в озере Севан. Озеро стало цвести и заполняться сине-зелёными водорослями.Чтобы спасти его, начали строить канал Арпа-Севан. С огромными усилиями за 17лет в горах был пробит туннель, и воды реки Арпы направились в Севан. Но, какговорят учёные, нужно поднять уровень воды в озере по крайней мере начетыре-шесть метров, чтобы Севан остался Севаном. Из-за того что поредели лесанад реками, текущими в Иссык-куль, озеро стало мелеть. Отмечается ипроникновение в озеро ядохимикатов. Тяжёлое положение складывается на озере Балхаш.
Крайне тяжёлой является проблема загрязнения поверхностных вод иподземных вод. Почти повсеместно ухудшается качество вод и особенно в рекахЗападной Сибири, Оби и Иртыше, где нефтепродукты в 20 раз больше допустимойнормы. Резко ухудшается вода в Волге, Днепре, Доне, Урале, Куре, Амуре,Сырдарье, Амударье и во многих других реках. Если не принять немедленно самыхрешительных мер, то в некоторых регионах бассейнов этих рек вода в ближайшеевремя окажется непригодной для питья и поливов.
Ухудшается качество воды закрытых водоёмах. Озеро Байкал загрязняется промышленными стоками Байкальскогоцеллюлозно-бумажного завода, Селенгинского целлюлозно-картонного комбината ипредприятий Улан-Уде. За двадцать лет работы БЦЗ спустил в озеро околомиллиона, по другим подсчётам — более миллиона тонн минеральных веществ, посвоему составу чужеродных Байкалу. В статье В.Распутина «Байкал у насодин» («Известия» 16 февраля 1986) подводится некоторыйэкологический итог работы целлюлозно-бумажных комбинатов на Байкале: сотнитысяч гектаров усохших и усыхающих лесов на склонах Хамар-Дабана, изменениесостава воды почти в половине акватории озера, уменьшение — от 2- до 5-кратного — веса различных популяций байкальского омуля, нарастающая гибельэпишуры, основного биологического санитара воды. И это не без поддержкиопределённых учёных. Автор законно поднимает гражданский вопрос: «Гдеистина, кому служит наука и что это за наука, путающая чёрное с белым и вред спользой?» (о Байкале на странице 16)
Загрязняются и моря: концентрация фенола в Каспии превышаетдопустимую норму в девять раз, в Балтийском море — в четыре раза.
Если вы загрязните реку, но не разрушите её биологическоесостояние, то уже через 20 дней после прекращения загрязняющих выбросов чистотаводы восстановится. Если вы отравите подземные воды, восстановление чистотыпроизойдёт через 300-400 лет. Потери, связанные с истощением и загрязнениемподземных вод, оценить мы не можем. Не можем до конца оценить потери и на озереСеван. Непомерную цену придётся заплатить за то, чтобы восстановить Аральскоеморе, ежели оно превратится в ряд озёр. Лишь приблизительно можно представитьсебе цену того богатства, которое было поставлено под угрозу развитиемцеллюлозно-бумажных предприятий на Байкале. Если исходить из того, что придётвремя, когда мы сможем без потери качества транспортировать байкальскую воду,то она станет экономическим ресурсом. Какова цена запаса этого ресурса? Сегоднячистая питьевая вода во многих странах продаётся в бутылках так же, какминеральная вода, и стоит недёшево (в Японии литр натуральной чистой питьевойводы и литр молока имеют одинаковую цену; эксперты в Германии полагают, чтовскоре литр натуральной питьевой воды в стране будет стоить столько же, скольколитр рейнского вина). Ожидается формирование мирового рынка воды. Так вот, если«перекрутить» величину запаса байкальской воды — 23 км кубических — на цену самой дешёвой, так называемой «фильтрованной», воды,продаваемой в продовольственных магазинах, то цена запаса байкальской воды составитсумму 1,6 трлн. долларов.
<img src="/cache/referats/3799/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
Чтобы постфактум не поражаться потерянным богатствам, необходимпереход к управлению в границах системы «производство — водныересурсы». Можно выделить два направления.
Первое направление — переход к водосберегающей технологии исокращение расхода водных ресурсов на единицу конечного продукта. Здесь оченьбольшие резервы. По данным Минводхоза СССР, в 1985 году было потеряно 52 кмкубических воды — целый годовой сток Днепра. Чрезмерные потери воды привели кнегативным последствиям, борьба с которыми стоит очень дорого, — к подтоплениюмногих городов страны, к заболачиванию и засолению сельхозугодий. На нуждыкоммунального и питьевого водоснабжения в 1985 году забиралось 24,6 кмкубических воды, из них пятая часть терялась. Расход дорогостоящей питьевойводы в 1980 году составлял в Минске 283 литра в сутки на одного жителя, вТаллинне — 428, Ленинграде — 456, Москве — 598 (по некоторым данным — 700литров), в Ташкенте — 811, в городах Бухарской области — 1108 литров воды.Наведение элементарного порядка в расходовании водных ресурсов уже серьёзнопродвинет вперёд решение проблемы.
<img src="/cache/referats/3799/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">
Второе направление — выбор научно обоснованной стратегии развитияземледелия. Мы по традиции, отражающей воззрения 50 — 60-х годов, продолжаемориентироваться на преимущественное развитие поливного земледелия. Масштабывложений в водохозяйственное строительство колоссальны (с 1971 по 1985 год онисоставили 79,1 млрд. руб.).Между тем и мировой, и наш собственный опытсвидетельствует о том, что наиболее результативным является развитие земледелияв хорошо увлажнённых зонах умеренного климата (самые высокие и устойчивыеурожаи зерновых дают такие страны Европы, как Голландия, Бельгия, Франция,Германия). Тонна зерна, выращенного на мелиорированных землях, стоит в три разадороже высококачественной пшеницы; себестоимость тонны привеса крупногорогатого скота, выращенного на кормах с орошаемых земель, обходится втрое вышесредней себестоимости привеса, получаемого за счёт кормов с богарных земель.При достаточно корректном счёте, с учётом всех прямых и косвенных затрат, срококупаемости капитальных средств в мелиорированное земледелие превышает 100 лет(нормативный срок окупаемости капитальных вложений в среднем по народномухозяйству — 8 лет).Итоговая результативность мероприятий, направленных нарациональное использование водных ресурсов, находит своё отражение в показателеводоёмкости конечного продукта. В ряде стран уже достигнут перелом — происходитснижение расхода водных ресурсов на единицу конечного продукта. Мы пока нерешили эту задачу — показатель водоёмкости национального дохода продолжаетрасти (за период с 1976 по 1980 год при росте национального дохода на 22,7%водопотребление увеличилось на 47,1%).
Назрела задача разработки и широкого обсуждения общей стратегииразвития земледелия с учётом полных затрат на водохозяйственное обеспечениемелиорированных земель.
Техническиесредства защиты водных ресурсов.
Вода.
Вода — бесцветная жидкость, не имеющая ни вкуса, ни запаха,активный растворитель, обладающий большим поверхностным натяжением. Смачиваниеи поверхностное натяжение лежат в основе явления, которое называетсякапиллярностью. В природе капиллярность поддерживает жизнедеятельностьрастений, давая им возможность «высасывать» водные растворы из почвы.Малая теплопроводность и большая теплоёмкость воды позволяет использовать её вкачестве теплоносителя. Это свойство используют садоводы во время заморозков,опрыскивая цветы плодовых деревьев: замерзая, вода отдаёт цветам своё тепло изащищает их от обморожения. В промышленности широко используют способность водызабирать тепло от окружающей среды, на этом основано действие теплообменныхустройств.
Вода входит в состав минералов, содержится в клетках растений иживотных, влияет на формирование климата, участвует в круговороте веществ вприроде, способствует отложению осадочных пород и образованию почвы, являетсяисточником получения дешёвой электроэнергии: её используют в промышленности,сельском хозяйстве и для бытовых нужд.
Вода многолика, она встречается в природе в связанном состоянии ив свободном виде, её минеральный состав чрезвычайно разнообразен. Свободнаявода может менять свои свойства в широком диапазоне: она может вытягиваться вжгут, быть эластичной, как резина, быть скользкой настолько, что предметы, движущиесячерез неё, увеличивают свою скорость в 2 раза и более, она может стать сухой,целебной.
Ресурсы преснойводы.
Водные ресурсы Земли слагаются из вод морей и океанов, ледников,рек, озёр, подземных вод и исчисляются приблизительно в 1500 миллионов кубическихкилометров. На долю пресной воды приходится всего 30 миллионов километровкубических,94,2% всех водных ресурсов составляют солёные воды морей и океанов.
Все воды Земли непрерывно участвуют в круговороте, образуязамкнутую систему океан — атмосфера — суша. Скорость водообмена колеблется вшироких пределах. Медленнее всего возобновляются подземные воды (около 5 тысячлет), а обмен речных вод происходит 32 раза в течение года.
В нашей стране ресурсы пресной воды неравномерно распределены потерритории России. Свыше 86% поверхностных вод сосредоточено в северных ивосточных районах страны.
Промышленность, сельское хозяйство, коммунально-бытовое хозяйствогородов являются потребителями большого количества воды. В Москве с учётомпотребностей промышленности расход воды на одного человека составляет 650литров в сутки. Во многих местах земного шара пресная вода становитсядефицитом.
С каждым годом всё большее значение в водоснабжении отраслейхозяйства начинают приобретать подземные воды. Запасы этих вод на планетеогромны, но не все воды легко доступны человеку. Те подземные воды, которые внастоящее время доступны для использования, различаются по температуре ихимическому составу. Есть горячие воды с температурой свыше 100-150 градусов поЦельсию и холодные, с температурой ниже 20 градусов по Цельсию, пресные,содержащие менее одного грамма солей на литр воды, рассолы, содержащие более100 грамм растворённых веществ на литр воды и используемые для получения ценныхэлементов брома, йода и др. Подземные воды служат источником питания рек,водоснабжения городов и промышленных предприятий, орошения и обводненияпастбищ. Термальные воды подземных источников можно использовать длятеплоснабжения городов, создания рыбоводных предприятий, геотермических станцийи так далее.
В Средней Азии и Западно-Сибирской низменности находятся большиезапасы пресных вод, которые широко используют.
Пресную воду можно получать из солёной морской воды. Опреснениемводы человечество занимается уже давно. Более 100 лет назад построенакрупнейшая промышленная опреснительная установка в Чили. В 1968 году установокбыло более 80, а к 1973 году только в США было разработано около 330промышленных установок суммарной мощностью примерно 20000 кубических метровводы в сутки.
В СССР в 1973 году была введена в эксплуатацию атомнаяэлектростанция на полуострове Мангышлак, большую часть энергии которойиспользуют для опреснения солёной воды.
Для удаления запахов водорослей воду пропускают черезактивированный уголь, фильтруют через фильтры с мраморной крошкой дляобогащения карбонатом кальция, затем её фторируют и разбавляют минерализованнойводой. После этих процедур вода идёт на нужды города.
В настоящее время существует много способов опреснения воды:искусственное вымораживание, биологические методы с применением микробов,выборочно поглощающих различные соли, и так далее. Особый интерес представляетполучение пресной воды с помощью магнитов. При этом вода становится не толькопресной, но и приобретает особые свойства: увеличивается скорость химическихреакций, улучшается слипание твёрдых частиц, кристаллизация минеральныхпримесей происходит настолько быстро, что приводит к уменьшению частицнакипеобразующих солей, что позволяет применять воду многократно в замкнутыхтехнологических процессах, увеличивать срок службы водогрейных котлов, удалятьиз воды трудноосаждаемые тонкие взвеси.
Загрязнениеприродных вод.
Отработанные воды промышленных предприятий, насыщенные примесями,возвращаются в водные бассейны. Эти примеси могут быть твёрдыми, жидкими,находиться в растворённом, взвешенном и коллоидном состоянии. Сбросорганических веществ (углеводородов) в чрезмерно больших количествах приводит кобеднению воды кислородом и отравлению её продуктами разложения. Отходынефтепереработки образуют плёнку на поверхности воды, препятствующуюпроникновению в неё кислорода воздуха. Среди продуктов распада под действиеманаэробных бактерий имеются вредные вещества, содержащие амины, метан, серу ифосфор. Соли меди, цинка, свинца, никеля, цианиды, фтористые соединения,содержащие в отработанных водах химической промышленности, чёрной и цветнойметаллургии, действуют на всё живое в воде водоёмов. Они снижают интенсивностьокислительных реакций, останавливают различные биохимические процессы, вызываянарушение координации движений и удушье водных организмов.
Очень опасно загрязнение моющими синтетическими средствами,которые снижают способность вод к насыщению кислородом, парализуют деятельностьбактерий, разрушающих органические вещества.
Ежегодно в реки сбрасывается до 160 кубических километровпромышленных сточных вод, которые загрязняют до 2000 кубических километровприродной воды. В Англии загрязнены почти все реки. В Японии в реку Дзицу былисброшены сточные воды, загрязнённые кадмием. Крестьяне, не зная об этом,использовали отравленную воду для орошения полей, и появилась странная болезнь«больно-больно». Люди умирали в страшных мучениях, так как кадмийобладает способностью накапливаться в организме и вызывать размягчение костныхтканей. Достаточно было заболевшему кашлянуть, чихнуть, чтобы вызвать переломыкостей. В сельском хозяйстве США ежегодно применяют около 400 тысяч килограммовртути доя борьбы с вредителями сельского хозяйства. Особенно пострадали отэтого жители города Аламагордо (штат Нью-Мексико).Стоки отравили рыбу,пастбища, и в результате ртуть попала в организм людей.
Загрязнение природной среды радиоактивными веществами может быть врезультате ядерных (термоядерных) взрывов, работы энергетических ядерныхустановок, научных учреждений, ведущих исследования радиоактивных веществ, атакже при работе предприятий, где добывают, перерабатывают радиоактивноевещество. Количество и состав радиоактивных отходов разнообразен. Поагрегатному состоянию различают газообразные, жидкие и твёрдые радиоактивныеотходы. Загрязнения радиоактивными веществами, которые содержатся в твёрдыхотходах, весьма малы, и могут быть лишь при грубых нарушениях санитарногозаконодательства, например при сбросах отходов в овраги. Газообразные отходыстрого регламентированы и находятся под контролем, поэтому практическаязначимость загрязнения невелика. Наибольшую опасность представляют жидкиерадиоактивные отходы.
Однако в результате совершенствования технологии сточные водыподвергаются многократной обработке, и они не представляют серьёзной угрозы.
Искусственные и естественные радиоактивные изотопы встречаются ватмосфере, в почвах, в водах морей и океанов, рек и озёр, в растениях и ворганизме животных и человека в ничтожно малых количествах. Повышениесодержания радиоактивных изотопов в отдельных частях биосферы или изменение ихкачественного состава оказывает неблагоприятные воздействия на протекающие вприроде жизненные процессы. Поэтому необходимо знать степень радиоактивностивнешней среды. Решение этой задачи связано с определением в различных объектахмалых концентраций радиоактивных веществ.
В настоящее время известны некоторые методы сбора пробрадиоактивных продуктов, попадающих в различные объекты внешней среды.
В России расчёт ДК радиоактивных веществ в воде поверхностныхводоёмов проводят по исходному значению предела годовой дозы, установленнойотечественным санитарным законодательством для отдельных групп населения. Приобосновании ДК учитывают пути воздействия и их совокупность, сочетаниевнутреннего и внешнего облучения. Контроль за радиологической чистотой ведут настанции планирования, проектирования и строительства предприятий, которыепотенциально могут быть источниками загрязнения водоёмов радиоактивнымивеществами и в процессе эксплуатации.
Текущий контроль включает оценку загрязнения сточных вод,состояние, поверхности водоёма, атмосферы, сельскохозяйственных культурместного производства и так далее. Методика контроля зависит от формированияжидких радиоактивных отходов, применяемых способов их обезвреживания, путейудаления, качественной и количественной характеристики, поэтому в каждомотдельном случае контроль за сточными водами состоит в определении химическогосостава, их количества и ритма удаления. Существенное значение представляетвыявление в процессе контроля масштабов возможного распространениярадиоактивных загрязнении по реке, на прибрежной территории. Действенныйконтроль за соблюдением санитарного законодательства, которое регламентируетсодержание радиоактивных загрязнении, является основным способом,обеспечивающим безопасность населения и охрану окружающей среды от загрязнений.
В результате поступления в воду водоёмов отработанных подогретыхвод тепловых и атомных электростанций может возникнуть явление тепловогозагрязнения. Повышение температуры природных вод в районах сброса отработанныхтёплых вод активизирует биологические процессы водоёма,
увеличивает содержание в нём органических веществ за счёт вспышкив развитии фото- и зоопланктона. Резкое повышение температуры воды в водоёмеможет привести даже к гибели водных организмов. Особенно чувствительны кизменению температуры воды тропические организмы, икра и молодь рыб. Предложеныметоды расчёта теплового баланса отработанных вод, которые позволят припроектировании ТЭС предупредить тепловое загрязнение водоёмов. В перспективеотработанные тёплые воды энергетических установок можно широко использовать дляискусственного разведения рыбы.
В воды Мирового океана со стоком рек ежесекундно вливается около 1миллиона кубических метров пресных вод. Сточные воды, сброшенные в реки, вконечном счёте также попадают в воду морей и океанов.
Окислительные процессы в морской воде протекают медленнее, чем впресной. Продуцирующая деятельность океана ограничивается пятидесятиметровымслоем воды, где кислород, потребляемый при дыхании, компенсируетсявырабатываемым здесь кислородом а процессе фотосинтеза. Плотность морской водывыше, чем плотность сточных вод, поэтому сточные воды растекаются поповерхности моря и тонким слоем распределяются на большие расстояния. Особенносильное загрязнение сточными водами наблюдается в прибрежной полосе, гдепроцессы сомоочищения протекают очень медленно, так как микробы-минерализаторы,попадающие в море со сточными водами, погибают, а патогенные (болезнетворные)микробы, встречая благоприятные условия, наоборот, размножаются.
Особенно опасны для биологических ресурсов морей и океанов нефть инефтепродукты, оказывающие вредное воздействие на морские организмы. Некоторыепланктонные водоросли в воде, содержащей нефть и нефтепродукты, теряютспособность к размножению и гибнут. Из-за загрязнения нефтью ежегодно гибнетбольшое количество птиц и рыбы. Взрослые рыбы могут избегать места сильногозагрязнения, но даже после непродолжительного пребывания в таких районах онитеряют свои товарные качества и не могут быть использованы в пищу из-занеприятного запаха и привкуса.
Мировой океан превращается в гигантскую свалку. В северной частиТихого океана плавает 35 миллионов пустых бутылок и сосудов из пластмассы. Состочными водами в моря и океаны попадают пестициды (химические средства,используемые для борьбы с вредителями), отрицательно влияющими нажизнедеятельность морских организмов. Загрязнение вод Мирового океанапродуктами радиоактивного распада особенно опасно, так как они концентрируютсяв растениях, тканях рыб и моллюсков. Содержание стронция 90 и цезия 137 в нихможет быть в 20-30 раз, а в растениях в 1200 раз больше, чем в окружающейморской воде. Употребление в пищу заражённых рыб, растений и моллюсковпредставляет большую опасность для человека.
В последнее время моря и океаны интенсивно вовлекаются в сферумирового производства. В связи с удорожанием некоторых ресурсов суши растуттемпы освоения ресурсов океана. Около 30 стран ведут нефтегазовый промыселнепосредственно в море. Ресурсы морей и океанов нельзя отнести к неисчерпаемым,особенно, если только брать и загрязнять. Загрязнение европейских морейпромышленными и коммунальными отходами в последнее время приобрелокатастрофические масштабы.
Это привело к исчезновению в них некоторых видов полезной флоры ифауны.
Характеристикасточных вод.
Сточныеводы подразделяют на хозяйственно-бытовые, ливневые (атмосферные) ипромышленные.
Хозяйственно-бытовыесточные воды образуются при мытье посуды, уборке помещений, приготовлении пищи,стирке белья и так далее. В них содержатся органические и неорганическиепримеси, патогенные организмы.
Атмосферные,или ливневые, воды в основном загрязнены пылью, песком, а в больших городахмазутом, бензином и другими нефтепродуктами.
Промышленныесточные воды образуются на заводах, фабриках при промывке, охлажденииоборудования, при использовании воды в технологических процессах. Промышленныесточные воды некоторых производств требуют индивидуальной очистки, так как вних могут содержаться ядовитые вещества, которые оказывают губительное действиена активный ил аэротенков и затрудняют биологическую очистку.
Сточныеводы на машиностроительных предприятиях подразделяются на:
а)чистые воды, которые можно использовать в оборотных системах без очистки;
б)химически загрязнённые, которые требуют специальной очистки в зависимости отсостава загрязнений (тяжёлые металлы, концентрированные растворы кислот,щелочей и так далее); повторное использование этих сточных вод возможно,например, для мойки территорий, машин, орошения скрубберов при пылеулавливаниии для других целей;
в)сточные воды, загрязнённые нефтепродуктами и взвешенными веществами; послеочистки их можно использовать в производстве повторно.
Всточные воды машиностроительных заводов попадает большое количествосмазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые содержат минеральные масла,спирты, мыла, соду и требуют обязательную цикловую очистку на производстве последующей приблизительной схеме: механические примеси отделяются магнитнымспособом, свободные масла — в отстойниках. После обезвреживания хлористымкальцием доочистку можно производить на биологических сооружениях.
Отработанныетравильные растворы металлообрабатывающей промышленности загрязняют почву,грунтовые воды, кроме того, безвозвратно теряется серная кислота и другиеценные продукты, поэтому предварительная очистка непосредственно на предприятииобязательна.
Назаводе стальных конструкций в городе Волжске построена промышленная установкапо получению микроудобрений из травильных растворов. Для этого шлакиперемешивают с травильными растворами с целью перевода содержащихся в нихкальция, магния, никеля и других веществ в сульфиды. Массу сушат и получаютмикроудобрения, хорошо усваиваемые растениями.
Контроль закачеством вод.
Водоёмы используют для водоснабжения населения, промышленности,сельского хозяйства, для разведения рыбы, перевоза грузов водным транспортом, выработки электроэнергии иотдыха. Кроме того, водоёмы служат естественными приемникамихозяйственно-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод.
Питьевая вода должна быть безвредна для человека, иметь хорошиеорганолептические свойства, которые характеризуются интенсивностью допустимогоизменения запаха, вкуса и цвета. Концентрация химических веществ, попадающих висточники со стоками, не должна превышать допустимых норм, установленныхМинистерством здравоохранения РФ для источников централизованноговодоснабжения.
Качество воды всё время контролируется в местах забора, передпоступлением в водопроводную сеть, в процессе обработки и на очистныхсооружениях. Для оценки качества воды при использовании её в промышленных целяхопределяют:
1) сухой остаток, характеризующий содержание солей и коллоиднорастворённых веществ;
2) прокалённый остаток на содержание нелетучих веществ;
3) электропроводность, характеризующую степень загрязнённости водыэлектролитами;
4) биохимическую потребность кислорода БПК5, характеризующуюпятидневный расход кислорода, необходимого для разложения и окислениясодержащихся в воде веществ, или интенсивность биохимических процессов;
5) величину водородного показателя pH; для нейтральной среды pH=7, для кислойменее 7, для щелочной более7; pHв пределахнормы равен 6,8 — 7,3; отклонения от этих значений свидетельствуют озагрязнении воды органическими соединениями;
6) количество грубодисперсных веществ (глины, песка и другихпород);
7) наличие кремниевой кислоты, которая способствует образованиютрудноудаляемой накипи, поэтому этот показатель важен при использовании воды втеплообменных устройствах.
Аналитический контроль сточных вод промышленных предприятийзаключается в оценке их органолептических свойств (запаха, вкуса, цвета), вопределении мутности (или прозрачности) и концентрации взвешенных веществ.Кроме того, определяют общие показатели качества вод (солесодержание,жёсткость, содержание прокалённого остатка, температуру, pH, кислотность, щёлочность, бихроматную окисляемость (ХПК),перманганатную окисляемость (БПК), содержание эфирорастворимыхвеществ), содержание органических веществ (остаточного хлора, аммония,неорганических анионов,
кислорода, металлов, кремнекислоты), а также определяют содержаниенефтепродуктов, синтетических поверхности активных веществ и полиакриламидов.
Для приборного анализа сточных вод используют спектрофотометр«Сатурн», позволяющий определять концентрации тяжёлых металлов (Ba,Ca,K,Pb,Co) и кварцевые спектрофотометры СФ-4, СФ-44, СФ-Ф6 и СФ-18 савтоматической записью для определения количества нефтепродуктов, красителей,фенолов. Спектрофотометрический метод анализа применяют также для определениямочевины, содержащейся в сточных водах химических предприятий.
Количество отходов целлюлозно-бумажной промышленности (лигнин илигносульфоновые кислоты) определяют с помощью флуорометрического метода.Газохроматография позволяет определять общий и органический углерод,нефтепродукты и пестециды. За рубежом разработаны автоматические станции«Монитор», контролирующие содержание взвешенных веществ, хлоридов,растворённого кислорода и величину водородного показателя pH.
При автоматическом контроле, обеспечивающем получение постояннойинформации, можно управлять технологическими процессами. В случае недостаточнойочистки можно прекратить сброс сточных вод или подачу питьевой водыпотребителям.
Методы очисткисточных вод.
Производственные сточные воды по своему составу разнообразны.Присутствующие в них загрязнения могут находиться в различных агрегатныхсостояниях. Для выбора методов очистки сточных вод и оборудования примеси,содержащиеся в воде, подразделяют на четыре группы.
1 группа — грубодисперсные примеси — частицы почвы, песка, глины,эмульсий, которые попадают в водоёмы с промышленных предприятий, а также врезультате смыва почв. На поверхности таких частиц могут находиться патогенныемикроорганизмы, вирусы, радиоактивные вещества.
Для удаления примесей этой группы используют физико-химическиепроцессы, позволяющие с помощью специальных веществ укрупнять частицы споследующим их осаждением, проводить процесс адгезии — прилипания примесей кповерхности инертных материалов, а также использовать метод флотации, то естьвыводить примеси в пену, которую специально создают в очистных сооружениях.
2 группа — коллоидные примеси, которые находятся в воде в видетонкодисперсных образований (золей или высокомолекулярных соединений). Веществаэтой группы изменяют цвет воды. Для удаления этих примесей применяют коагулянты- вещества, вызывающие слипание и укрупнение частиц.
3 группа — растворённые в воде газы и органические соединения.Вещества этой группы придают во-де различные запахи, привкусы, окраску.Наиболее эффективные способы очистки: аэрирование — продувка воды воздухом,введение окислителей, под действием которых разрушается большинство примесейэтой группы, и адсорбция — удаление примесей с помощью активированного угля,который впитывает (сорбирует) многие примеси.
4 группа — примеси ионной степени дисперсности. Соли, кислоты,основания при поступлении в воду распадаются на ионы. Очистка от примесей этойгруппы сводится к связыванию ионов; можно применять также вымораживание идругие методы.
Эта классификация позволяет обоснованно и целенаправленно выбиратьи компоновать очистные сооружения, применять вычислительные машины для решениясложных задач водообработки.
Сточные воды очищают механическим, биологическим, обеззараживающим(дезинфекцией) и физико-химическим мет