- •Г. А. Воронов Введение в экологию и природопользование
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Экология. Определения. Основные понятия
- •Основные понятия, использующиеся в учебном пособии
- •2. Биосфера
- •Основные свойства биосферы
- •Границы и структура биосферы
- •Гидросфера по м. И. Львовичу, 1987
- •3. Экосистемы
- •Функциональные свойства экосистемы и ее основные компоненты
- •Компоненты экосистем и их функции. Организмы
- •Элементарные модели экосистем
- •4. Организм и среда
- •Периодическая система экологических условий суши (по Куражсковскому и др., 1976)
- •5. Загрязнение окружающей среды
- •Основные загрязнители атмосферы, млн т (по а. М. Алпатьеву, 1983)
- •Роль техногенных потоков в общих циклах элементов, тыс.Т/год
- •Допустимые пределы содержания некоторых токсических веществ в питьевой воде (мг/л) и уровни радиоактивности (Кюри/л) (рекомендации Всемирной организации здравоохранения, 1971)
- •6. Особенности загрязнения атмосферы
- •7. Загрязнение воды и почвы
- •Запасы воды в различных частях гидросферы (по данным а. А. Молчанова, 1973)
- •Загрязнение воды
- •Качество воды р. Камы в г. Перми в 1996 г.
- •Антропогенные процессы загрязнения воды
- •Критерии качества воды по категориям водопользования
- •Шкала кислотности (рН) – водородного показателя, свидетельствующего о концентрации ионов водорода в растворе и кислотности дождей
- •Загрязнение и охрана почв
- •Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ в почве
- •Комплексные гигиенические показатели санитарного состояния почвы
- •8. Экозащитные техника и технологии Определение терминов
- •9. Состояние среды и здоровья человека
- •Классы восприимчивости и чувствительности к заболеваниям
- •Классификация болезней по способам передачи и объектам заражения
- •Глобальные экологические проблемы
- •10. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы
- •Условия реализации концепции экоразвития
- •Общество и окружающая среда. Вместо заключения
- •Общество и окружающая среда. Вместо заключения
- •Введение в экологию и природопользование
Критерии качества воды по категориям водопользования
Показатели состава и свойств воды |
В водных объектах для хозяйственно-питьевого водоснабжения |
В водных объектах для рыбохозяйственного водопользования |
Взвешенные вещества |
Не должны превышать 0,25мг/л |
|
Плавающие примеси (вещества) |
На поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел и скопления других примесей |
|
Запахи, привкусы и окраска |
Вода не должна приобретать запахи и привкусы интенсивностью более 2 баллов и сообщать посторонние запахи и привкусы мясу рыб. Окраска не должна обнаруживаться |
Вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов и сообщать их мясу рыб. Вода не должна приобретать окраску |
Продолжение табл.7.4
Показатели состава и свойств воды |
В водных объектах для хозяйственно-питьевого водоснабжения |
В водных объектах для рыбохозяйственного водопользования |
Температура |
Летняя температура воды не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет |
Температура воды не должна повышаться по сравнению с естественной температурой водоема более чем на 5°С |
Реакция |
Кислотность воды не должна выходить за пределы рН 6,5–8,5 |
|
Показатели состава и свойств воды |
В водных объектах для хозяйственно-питьевого водоснабжения |
В водных объектах для рыбохозяйственного водопользования |
Минеральный состав |
Количество сухого остатка не должно превышать 1000 мг/л |
|
Окончание табл.7.4
Показатели состава и свойств воды |
В водных объектах для хозяйственно-питьевого водоснабжения |
В водных объектах для рыбохозяйственного водопользования |
Растворенный кислород |
Содержание не должно быть менее 4мг/л в пробе в любой период года, отобранной до 12 ч дня |
В зимний (подледный) период не менее 6мг/л; в летний – не ниже 6мг/л в пробе, отобранной до 12 ч дня |
Ядовитые вещества |
Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать вредное влияние на здоровье населения |
Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать вредное воздействие на рыб и водные организмы, служащие для рыб кормовой базой |
Представления о рН (шкале кислотности) различных сред иллюстрирует табл. 7.5.
Таблица 7.5
Шкала кислотности (рН) – водородного показателя, свидетельствующего о концентрации ионов водорода в растворе и кислотности дождей
Шкала кислотности |
Примеры |
15 |
- |
14 |
Сода |
13 |
- |
12 |
Нашатырный спирт |
11 |
- |
10 |
- |
9 |
- |
8 |
Пресная вода, морская вода |
7 |
Молоко, тритон, кровь человека |
6 |
Нормальный дождь, улитка |
5 |
Планктон, бактерии |
4 |
Томатный сок, рыбы, дожди в Европе |
3 |
Яблоко |
2 |
Лимон |
1 |
Рекордно кислый дождь в Уиллинге, шт. Виргиния, США 1979г. |
0 |
Кислота |
Методы очистки сточных вод
Очистка сточных вод осуществляется механическим, химическим и биологическим методами.
Сущность механического метода заключается в удалении из сточных вод нерастворенных примесей. Самые крупные фракции размером более 5 мм задерживаются решетками, для более мелких (песчинок) используются песколовки, для сбора примесей, всплывающих на поверхности, – жироловки, масло- и нефтеловушки, смолоуловители и т.п. Самые мелкие частицы могут улавливаться фильтрами, качество работы которых зависит от диаметра отверстий в материале, служащем преградой для частиц. Если учесть, что, например, специальные фильтры способны задерживать даже частицы дыма в воздухе, не приходится удивляться, что из бытовых сточных вод удается с помощью механической очистки извлечь до 60% нерастворенных примесей, а из производственных – до 95%.
Химический метод очистки основан на введении в грязную воду химических веществ (реагентов, коагулянтов), которые, вступая в химические реакции с загрязнителями, способствуют выпадению в осадок нерастворенных и частично растворенных веществ. Считается, что химический метод уменьшает количество нерастворенных загрязнителей на 95%, растворенных – до 25%. В качестве варианта химической очистки используется электролитический метод, обычно применяемый при небольших объемах сбросов. При пропуске электрического тока через сточную воду образующиеся ионы электролитов направляются к аноду и катоду, где разряжаются и образуют новые соединения как между собой, так и с материалом электрода. Этот метод осуществляется в специальных сооружениях – электролизерах.
Обычно на практике используется сочетание обоих методов: механического и химического. Однако в ряде случаев и после их применения вода остается грязной. В таких случаях сбросы подвергают биологической очистке. Биологический метод основан на минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. Биологическая очистка может осуществляться тремя основными путями: 1) на полях орошения или фильтрации; 2) в биологических прудах; 3) с помощью биофильтров или аэротенков.
На полях орошения обычно производится не только очистка сточных вод, но и выращивание кормовых трав. Поля фильтрации используются только для биологической очистки воды. На таких участках закладывается сеть каналов и канав, по которым разливаются сточные воды. Очистка происходит при фильтрации через почву, при этом предполагается, что слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно высокую очистку.
Биологические пруды представляют собой неглубокие земляные резервуары (обычно от 0,5 до 1 м глубиной), в которых идут те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Работают они, как правило, при температуре не менее 6°С. Обычно их устраивают в виде 4-5 серий, расположенных на местности, имеющей уклон, что позволяет воде стекать в нижележащие пруды.
Более быстра и эффективна очистка сточных вод в биофильтрах или аэротенках. В них осуществляется фильтрация через слой крупнозернистого материала, поверхность зерен покрыта биологической пленкой, заселенной аэробными микроорганизмами. В аэротенках подвергающиеся аэрации сточные воды соприкасаются с активным илом, который состоит в основном из бактериальных клеток. Ил имеет вид хлопьев бурого цвета. На поверхности хлопьев, между ними и внутри них обычно находятся разнообразные простейшие организмы, пищей которым служат загрязнения сточных вод. Микробное население активного ила разнообразно. Чаще всего при его « создании » используются псевдомонады, за ними следуют кокковые формы и бациллы.
При очистке сточных вод, даже биологической, в них могут оставаться бактерии, в т.ч. болезнетворные. Для их ликвидации используется хлорирование воды жидким хлором или хлорной известью. В последнее время все чаще для этих целей применяется озонирование (пропуск через воду молекул озона), которое также дает дезинфицирующий эффект. Кроме этих способов могут использоваться электролиз, ультразвук или ультрафиолетовые лучи.
Осадки, образующиеся после очистки воды, могут обрабатываться в т.н. гнилостных резервуарах (септиках), двухъярусных отстойниках и метантенках. Для обезвоживания осадок складируют на иловых площадках, где он подвергается естественной сушке. Возможно обезвоживание и искусственным путем – на вакуум-фильтрах, вакуум-прессах, центрифугах, а также термической сушкой.
