Poluarea care intră în rezervor provoacă o încălcare a echilibrului natural din acesta. Capacitatea unui rezervor de a rezista acestei perturbări, de a scăpa de poluarea introdusă, este esența procesului de autopurificare.

Autopurificarea sistemelor de apă se datorează multor factori naturali și uneori provocați de om. Acești factori includ diferite procese hidrologice, hidrochimice și hidrobiologice. În mod convențional, se pot distinge trei tipuri de autopurificare: fizică, chimică, biologică.

Dintre procesele fizice, diluarea (amestecarea) este de o importanță capitală. O bună amestecare și o reducere a concentrației particulelor în suspensie este asigurată de curgerea intensivă a râurilor. Contribuie la autopurificarea corpurilor de apă prin decantarea apelor poluate și decantarea pe fundul sedimentelor insolubile, absorbția poluanților de către particulele în suspensie și sedimentele de fund. Pentru substante volatile proces important este evaporarea.

Printre factori chimici autopurificarea rezervoarelor rol principal joaca oxidarea organicului si nu materie organică. Oxidarea are loc în apă cu participarea oxigenului dizolvat în ea, prin urmare, cu cât conținutul său este mai mare, cu atât mai rapid și mai bine se desfășoară procesul de mineralizare a reziduurilor organice și autopurificarea rezervorului. Odată cu poluarea severă a rezervorului, rezervele de oxigen dizolvat sunt rapid consumate, iar acumularea acestuia din cauza proceselor fizice de schimb de gaze cu atmosfera are loc încet, ceea ce încetinește autopurificarea. Autopurificarea apei poate apărea și ca urmare a altor reacții în care se formează substanțe greu solubile, volatile sau netoxice, de exemplu, hidroliza pesticidelor, reacții de neutralizare etc. Carbonați și bicarbonați de calciu și magneziu conținuți în apa neutralizeaza acizii si cei dizolvati in apa acid carbonic neutralizează alcalii.

Sub influență radiații ultraviolete soarele în straturile de suprafață ale rezervorului, apar fotodescompunerea unor substanțe chimice, cum ar fi DDT și dezinfectarea apei - moartea bacteriilor patogene. Acțiunea bactericidă a razelor ultraviolete se explică prin influența lor asupra protoplasmei și enzimelor celulelor microbiene, ceea ce provoacă moartea acestora. Raze ultraviolete au un efect dăunător asupra formelor vegetative de bacterii, spori fungici, chisturi de protozoare, viruși.

Fiecare corp de apă este complex sistem viu unde trăiesc bacterii, alge, plante acvatice superioare, diverse nevertebrate. Procesele de metabolism, bioconcentrare, biodegradare duc la modificarea concentrației de poluanți. La factori biologici autopurificarea unui rezervor include, de asemenea, alge, mucegaiuri și ciuperci de drojdie, cu toate acestea, în unele cazuri, dezvoltarea masivă a algelor albastre-verzi în rezervoare artificiale poate fi considerată un proces de auto-poluare. Reprezentanții lumii animale pot contribui, de asemenea, la autopurificarea corpurilor de apă de bacterii și viruși. Deci, stridiile și unele amibe adsorb viruși intestinali și de altă natură. Fiecare molusca filtreaza mai mult de 30 de litri de apa pe zi. Stuful obișnuit, coada cu frunze înguste, stuful de lac și alte macrofite sunt capabile să absoarbă din apă nu numai compuși relativ inerți, ci și fiziologic. substanțe active precum fenolii, sărurile otrăvitoare ale metalelor grele.

Procesul de purificare biologică a apei este asociat cu conținutul de oxigen din ea. Cu o cantitate suficientă de oxigen se manifestă activitatea microorganismelor aerobe care se hrănesc cu substanțe organice. Când materia organică este descompusă, dioxid de carbonși apă, precum și nitrați, sulfați, fosfați. Autopurificarea biologică este veriga principală în proces și este considerată una dintre manifestările ciclului biotic într-un rezervor.

Contribuția proceselor individuale la capacitatea naturală mediu acvatic la autocurățare depinde de natura poluantului. Pentru așa-numitele substanțe conservatoare care nu se descompun sau nu se descompun foarte lent (ioni metalici, saruri minerale, pesticide organoclorurate persistente, radionuclizi etc.), autocurățarea este de natură aparentă, deoarece are loc doar redistribuirea și dispersia poluantului în mediu, iar acesta contaminează obiectele adiacente. Scăderea concentrației lor în apă se produce prin diluare, îndepărtare, sorbție, bioacumulare. Pentru nutrienți, cel mai important procese biochimice. Pentru substanțele solubile în apă care nu sunt implicate în ciclu biologic, sunt importante reacțiile de transformare chimică și microbiologică a acestora.

Pentru cele mai multe compusi organici si ceva substante anorganice transformarea microbiologică este considerată una dintre principalele căi de autoepurare a mediului acvatic natural. Procesele microbiologice biochimice includ reacții de mai multe tipuri. Acestea sunt reacții care implică enzime redox și hidrolitice (oxidaze, oxigenaze, dehidrogenaze, hidrolaze etc.). Autopurificare biochimică corp de apa depinde de mulți factori, dintre care cei mai importanți sunt temperatura, reacție activă mediu (pH) și conținutul de azot și fosfor. Temperatura optima pentru cursul proceselor de biodegradare este de 25-30ºС. Mare importanță deoarece activitatea vitală a microorganismelor are o reacție a mediului, care afectează cursul procese enzimaticeîn celulă, precum și o modificare a gradului de pătrundere a nutrienților în celulă. Pentru majoritatea bacteriilor, o reacție neutră sau ușor alcalină a mediului este favorabilă. La pH<6 развитие и жизнедеятельность микробов чаще всего снижается, при рН <4 в некоторых случаях их жизнедеятельность прекращается. То же самое наблюдается при повышении щелочности среды до рН>9,5.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE ȘI ȘTIINȚĂ

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT MARI

Departamentul de management de mediu

Lucru de curs

disciplina: Bazele ecologice ale evaluării impactului asupra mediului

pe subiect: Modele de sinepurificarea apei în corpurile de apă

Completat: art. gr. PO-41 Konakova M.E.

Verificat de: Conf. univ. Khvastunov A.I.

Yoshkar-Ola

Introducere

1 Concept, etape de evaluare a impactului asupra mediului

1.1 Conceptul de EIM

1.2 Etapele procedurii de evaluare a impactului asupra mediului

1.3 Evaluarea impactului asupra apelor de suprafață

2 Surse de informații la elaborarea termenilor de referință pentru EIM

3 Indicatori de performanță facilitati de tratament

4 Surse de poluare ale unui corp de apă în funcție de structura peisagistică a zonei

5 Procese principale de autopurificare a apei într-un corp de apă

6 Măsuri de intensificare a proceselor de autoepurare a unui corp de apă

Concluzie

Bibliografie

Introducere

În orice moment, apa a fost considerată umiditatea neprețuită a vieții. Și deși acei ani sunt cu mult în urmă când a fost necesar să o ia în râuri, iazuri, lacuri și să o duci la câțiva kilometri până la casă pe juguri, încercând să nu verse nicio picătură, o persoană totuși tratează apa cu grijă, având grijă de curățenie. ape naturale oem, despre starea bună a puțurilor, coloanelor, sistemelor sanitare. În legătură cu nevoile tot mai mari ale industriei și agriculturii în apă dulce, problema conservării existente resurse de apă. La urma urmei, apa potrivită pentru nevoile umane, după cum arată statisticile, nu este atât de mult pe glob. Se știe că peste 70% din suprafața Pământului este acoperită cu apă. Aproximativ 95% din ea cade pe mări și oceane, 4% pe gheața din Arctica și Antarctica și doar 1% este apă dulce a râurilor și lacurilor. Surse importante de apă sunt subterane, uneori la adâncimi mari.

Secolul XX este caracterizat de o creștere intensă a populației lumii și de dezvoltarea urbanizării. Au apărut orașe uriașe cu o populație de peste 10 milioane de oameni. Dezvoltarea industriei, transporturilor, energiei, industrializarea agriculturii au condus la faptul că impactul antropic asupra mediului a căpătat un caracter global. Îmbunătățirea eficacității măsurilor de protecție mediu inconjurator se datorează în primul rând introducerii pe scară largă a proceselor tehnologice care economisesc resursele, cu un nivel scăzut de deșeuri și fără deșeuri, precum și scăderii poluării aerului și apei.

Protecția mediului este o problemă cu mai multe fațete, care este tratată, în special, de lucrători ingineri și tehnici de aproape toate specialitățile care sunt asociate cu activități economice din localități și întreprinderi industriale, care pot fi o sursă de poluare în principal a aerului și apei.

Organizația Națiunilor Unite în Declarația Conferinței pentru Mediu și Dezvoltare (Rio de Janeiro, iunie 1992), pe care și țara noastră a semnat-o, a definit principiile generale ale abordării juridice a protecției naturii; a subliniat că toate statele ar trebui să aibă o legislație de mediu dură și, în același timp, rezonabilă. În prezent, în Rusia a fost creat un sistem de protecție juridică a naturii, care este un ansamblu de norme juridice stabilite de stat și relații juridice care decurg ca urmare a punerii în aplicare a acestora, care vizează implementarea măsurilor de conservare a mediului natural, utilizare rațională. resurselor naturale, îmbunătățesc mediul de viață din jurul unei persoane în interesul generațiilor prezente și viitoare.

Unul dintre mecanismele de implementare a protecției juridice a naturii este evaluarea impactului asupra mediului, care este cea mai eficientă pârghie managerială pentru managementul rațional al naturii și protecția mediului, care în cele din urmă ar trebui să rezolve problemele de mediu ale Rusiei.

În Legea federală „Cu privire la protecția mediului” din 10 ianuarie 2002, capitolul VI (art. 32, 33) este dedicat evaluării impactului asupra mediului și expertizei de mediu. Aceste proceduri sunt o măsură obligatorie în raport cu activitățile economice planificate sau de altă natură care pot avea un impact direct sau indirect asupra mediului, indiferent de forma de proprietate și de apartenență departamentală a subiecților acestei activități. Evaluarea impactului asupra mediului și expertiza de mediu sunt elemente interdependente ale unei singure instituții juridice - evaluarea impactului și expertiza de mediu.

1 Concept, etape de evaluare a impactului asupra mediului

1 . 1 Conceptul de EIM

Până acum, singurul document de reglementare rus valid care reglementează evaluarea impactului asupra mediului (EIA) _ Regulamentul „Cu privire la evaluarea impactului asupra mediului în Federația Rusă” (aprobat prin ordin al Ministerului Resurselor Naturale din Rusia din 18 iulie 1994 nr. 222) , a determinat mediul de evaluare a impactului asupra mediului ca „o procedură pentru luarea în considerare a cerințelor de mediu ale legislației Federației Ruse în pregătirea și adoptarea deciziilor privind dezvoltarea socio-economică a societății în vederea identificării și luării măsurilor necesare și suficiente. pentru a preveni posibilele consecințe de mediu și sociale, economice și de altă natură aferente implementării unei activități economice sau a altor activități”.

La prima vedere, concepte similare între ele au unele diferențe semantice.

EIM _ este o „procedură de luare în considerare” a cerințelor de mediu (sau justificare _ măsură informațională) în pregătirea soluției optime (în timpul proiectării).

EIM este în mod inerent un proces de studiu a impactului unei activități propuse și de previziune a consecințelor acesteia asupra mediului și sănătății umane.

Scopul EIM este identificarea și adoptarea (adică dezvoltarea) măsurilor de mediu necesare.

Rezultatele EIM fac parte din documentația depusă pentru evaluarea mediului. Sunt formate din: informații privind amploarea și natura impactului asupra mediului al activității planificate, alternative pentru implementarea acesteia, evaluarea consecințelor reale ale activității etc. De asemenea, servesc ca bază pentru monitorizarea și controlul de mediu asupra activitatile in curs de implementare.

Sarcinile EIM în legislația rusă actuală nu sunt încă dezvăluite practic, dar, în general, pot fi formulate după cum urmează: organizarea și conduita (la etapa de pregătire a unei decizii) cercetare și analiză cuprinzătoare, obiectivă, științifică a obiectelor de expertiză din punctul de vedere al eficienței, exhaustivității, validității și suficienței măsurilor prevăzute în acestea, corectitudinea determinării de către client a gradului de risc și pericol pentru mediu al activităților planificate sau în desfășurare, precum și furnizarea de previziuni de mediu bazate pe informații despre starea și posibilele modificări ale situației de mediu ca urmare a amplasării și dezvoltării forțelor productive care nu conduc la un impact negativ asupra mediului (OS), adică determinarea probabilității unor impacturi dăunătoare mediului și a posibilelor consecințe sociale, economice și de mediu .

1 . 2 Etapele procedurii de evaluare a impactului asupra mediului

Reglementările privind evaluarea impactului activităților economice și de altă natură planificate asupra mediului în Federația Rusă, aprobate prin ordinul Comitetului de Stat pentru Ecologie al Rusiei din 16 mai 2000 nr. 372, prevăd următoarele etape ale evaluare:

1. Notificarea, evaluarea preliminară și pregătirea termenilor de referință pentru EIM.

2. Efectuarea studiilor privind EIM a activităților economice și de altă natură planificate și pregătirea unei versiuni preliminare a materialelor relevante.

3. Pregătirea versiunii finale a materialelor EIM. Principiile, procedura și alte informații despre EIM sunt descrise în detaliu în documentele de reglementare și în literatura de specialitate.

3.1. Notificarea, evaluarea preliminară și pregătirea termenilor de referință pentru EIM

Prima etapă a EIM începe concomitent cu dezvoltarea conceptului activității propuse.

În timpul procesului EIM, următoarele sarcini sunt rezolvate în această etapă:

1. Identificarea posibilității de încărcare antropică suplimentară asupra mediului unui anumit teritoriu.

2. Determinarea sferei admisibile de implicare în prelucrarea resurselor naturale și a energiei pe un teritoriu dat.

3. Luarea în considerare a modalităților alternative de îmbunătățire a situației mediului, inclusiv prin reducerea încărcăturii tehnologice a altor surse de impact.

4. Formarea propunerilor de proiecte pentru implementarea activităților planificate.

5. Pregătirea termenilor de referință pentru evaluarea conținutului stabilit.

La baza dezvoltării conceptului activității planificate pot fi schemele de plasare și dezvoltare a forțelor productive, schemele de amplasare și dezvoltare a industriilor și alte documente care le înlocuiesc.

În etapa de elaborare a conceptului activității planificate se iau în considerare posibilitățile de realizare a indicatorilor definiți în aceste documente în raport cu un obiect anume, se elaborează mai detaliat problemele posibilității de influențare a mediului, luând în considerare ţinând cont de dinamica situaţiei reale de mediu din regiune.

Este fundamentată necesitatea și oportunitatea implementării conceptului de proiectare cu identificarea, analiza și evaluarea alternativelor reale de desfășurare a activităților pe teritoriul dat.

Conceptul evaluează în mod necesar sursele alternative de materii prime și energie, materiile prime secundare și resursele energetice și deșeurile de producție și caută noi domenii de aplicare pentru deșeurile viitoarei instalații.

O altă problemă cheie a conceptului este asigurarea siguranței mediului, inclusiv rezolvarea problemelor de localizare și eliminare a consecințelor accidentelor și dezastrelor.

Conceptul ar trebui să prevadă o evaluare a nivelului tehnologic al proiectului și să excludă soluțiile tehnologice care pot deveni învechite până la finalizarea construcției unității.

La elaborarea conceptului de activități planificate, se acordă o atenție deosebită evaluării progresivității soluțiilor, luând în considerare posibilele modificări ale indicatorilor tehnici și economici, înăsprirea standardelor de mediu din industrie pentru impactul asupra mediului, modificările prețurilor resurselor și taxele de poluare a mediului.

Astfel, EIA începe atunci când clientul activității planificate formează o propunere de implementare a unui proiect sau program (conceptul activității propuse). Pe baza rezultatelor acestei etape, clientul pregătește o „Notificare de intenție”, care conține:

1) o listă preliminară a intențiilor clientului după natura activității planificate, inclusiv planuri pentru acțiunile propuse, o evaluare preliminară a impactului asupra mediului și implementarea măsurilor de mediu, specificul planurilor anuale pentru aceste lucrări, a lista infrastructurii etc.;

2) o listă de alternative reale și fezabile la proiectul luat în considerare (una dintre alternative este în mod necesar opțiunea de abandonare a activității).

Pe baza rezultatelor EIM preliminare, clientul întocmește termenii de referință pentru EIM.

La întocmirea termenilor de referință, clientul ține cont de cerințele organismelor special autorizate pentru protecția mediului, precum și de opiniile altor participanți la proces la cererea acestora; este disponibil publicului în orice moment în timpul evaluării. Misiunea face parte din materialele EIM.

Autoritățile și administrațiile locale, după ce au primit și au luat în considerare „Avizul de intenție” de la client, îi eliberează (sau nu îi eliberează) o autorizație de proiectare și sondaj.

3.2. Efectuarea studiilor EIM și pregătirea unei versiuni preliminare a materialelor relevante

Scopul celei de-a doua etape a EIM este de a identifica toate impacturile posibile ale viitorului obiect economic sau de altă natură asupra mediului, ținând cont de condițiile naturale ale unei anumite zone. Cercetarea se realizează de către client (executor) în conformitate cu termenii de referință, luând în considerare alternativele de implementare, obiectivele activității, modalitățile de realizare a acestora.

A doua etapă a EIM este o evaluare sistematică, rezonabilă a aspectelor de mediu ale propunerii de proiect, bazată pe utilizarea de informații inițiale complete și fiabile, mijloace și metode de măsurare, calcule, estimări în conformitate cu legislația Federației Ruse,

Studiul include determinarea caracteristicilor activităților economice și de altă natură planificate și a posibilelor alternative (inclusiv abandonul activităților); analiza stării teritoriului, care poate fi afectată de activitatea propusă (starea mediului natural, prezența și natura încărcăturii antropice etc.); identificarea posibilelor impacturi ale activității propuse asupra mediului, ținând cont de alternative; evaluarea impactului activităților asupra mediului (probabilitatea apariției riscului, gradul, natura, scara, zona de distribuție, precum și prognoza consecințelor sociale și economice aferente asupra mediului); determinarea măsurilor care reduc, atenuează sau previn impactul negativ, evaluarea eficacității și fezabilității acestora; evaluarea importanței impacturilor reziduale asupra mediului și a consecințelor acestora; pregătirea unei versiuni preliminare a materialelor privind evaluarea impactului asupra mediului al activității propuse (inclusiv un rezumat pentru nespecialiști) și o serie de alte aspecte.

3.3. Pregătirea versiunii finale a materialelor EIM

Scopul celei de-a treia etape a EIM este corectarea proiectelor care au trecut de etapa EIM. Abordarea sugerată pentru utilizare în această etapă este de a lua decizii pas cu pas:

1) pentru proiecte care nu necesită cercetări științifice suplimentare;

2) pentru proiecte care necesită doar cercetări minore;

3) pentru propuneri de proiecte complexe și complexe care necesită implicarea unei cercetări științifice ample.

Multe propuneri de proiecte pot fi luate în considerare prin analogie cu cele care au loc deja în zona selectată sau într-o zonă cu condiții naturale similare. În astfel de cazuri, sunt utilizate metode de evaluare inter pares și analogii. Se analizează versiunea preliminară a materialelor și se iau în considerare comentariile, sugestiile și informațiile primite de la participanții la procesul de evaluare în etapa de discuție. Versiunea finală a materialelor de evaluare ar trebui să includă, de asemenea, procesele-verbale ale audierilor publice (dacă există).

Declarația de impact asupra mediului (EPS) este considerată ca un raport de către elaboratorul documentației de proiect cu privire la lucrările efectuate la EIM a activității propuse și este depusă de către client ca parte a documentației de proiect. ZEP este întocmit ca document separat și cuprinde:

1) pagina de titlu;

2) o listă a organizațiilor și dezvoltatorilor specifici implicați în EIA:

director de munca, coordonator,

specialisti responsabili de sectii,

specialişti responsabili de secţiile de mediu şi socio-economice;

3) principalele secțiuni de cercetare efectuate în toate etapele EIM:

scopul și necesitatea implementării activității planificate,

analiza tehnologică a propunerilor de proiecte, analiza condițiilor naturale ale teritoriilor și a încărcăturii tehnologice existente,

analiza și evaluarea surselor și tipurilor de impact, identificarea pozițiilor publice deosebit de semnificative, prognozarea schimbărilor de mediu în pozițiile semnificative din punct de vedere ecologic;

4) concluziile trase pe baza cercetărilor științifice, a anchetelor și a audierilor publice ale EIS;

5) consecințele asupra mediului ale impactului asupra mediului, asupra sănătății populației și asupra mijloacelor de trai ale acesteia;

6) obligațiile clientului de a implementa măsurile și activitățile prevăzute în documentația de proiectare în conformitate cu siguranța mediului și de a garanta îndeplinirea acestor obligații pe întreg ciclul de viață al instalației.

EPZ este transferat de către client tuturor părților interesate care participă la discuția EIA, și anume:

autorităţile statului, management şi control;

publicul și părțile interesate care exercită controlul asupra îndeplinirii obligațiilor asumate de client atunci când decid asupra implementării activității planificate.

Versiunea finală a materialelor este aprobată de client, este utilizată la pregătirea documentației relevante și, astfel, este prezentată statului, precum și publicului.

1. 3 Evaluarea impactului asupra apelor de suprafață

Evaluarea stării suprafata apei are două aspecte: cantitativ și calitativ. Ambele aspecte sunt unul dintre conditii esentiale existența ființelor vii, inclusiv a oamenilor.

Evaluarea calității apei de suprafață este relativ bine dezvoltată și se bazează pe documente legislative, de reglementare și de politici.

Legea fundamentală în acest domeniu este Codul Apelor al Federației Ruse; Cerințele sanitare și epidemiologice pentru corpurile de apă sunt determinate de art. 18 din Legea federală „Cu privire la bunăstarea sanitară și epidemiologică a populației”. Documentele de reglementare și directive includ: Decretul Guvernului Federației Ruse din 19 decembrie 1996 nr. 1504 „Cu privire la procedura și aprobarea standardelor pentru efectele nocive maxime admise ale MPE asupra corpurilor de apă”; Orientări pentru dezvoltarea standardelor MPD pentru substanțele nocive în corpurile de apă de suprafață, aprobate prin ordin al Ministerului Resurselor Naturale al Rusiei la 17 decembrie 1998; Orientări metodologice pentru elaborarea standardelor MPE pentru corpurile de apă de suprafață, aprobate de Ministerul Resurselor Naturale din Rusia, Comitetul de Stat al Rusiei pentru Ecologie la 26 februarie 1999, Orientări metodologice pentru dezvoltarea standardelor MPE pentru corpurile de apă subterană și MPD-uri pentru substanțe nocive în corpurile de apă subterană, aprobat de Ministerul Resurselor Naturale din Rusia la 29 decembrie 1998; Reguli și norme sanitare pentru protecția apelor de suprafață împotriva poluării (1988), precum și standardele existente.

Evaluarea aspectelor cantitative ale resurselor de apă (inclusiv poluarea acestora) are un dublu scop. În primul rând, este necesar să se evalueze posibilitățile de satisfacere a nevoilor activității planificate în resursele de apă, iar în al doilea rând, consecințele unei eventuale retrageri a resurselor rămase pentru alte dotări și viața populației.

Pentru astfel de evaluări, este necesar să existe date privind caracteristicile și modelele hidrologice ale regimului corpurilor de apă care sunt surse de alimentare cu apă, precum și nivelurile existente de consum și volumele de resurse de apă necesare implementării proiectului.

Acesta din urmă include și schema tehnologică a consumului de apă (ireversibilă, circulantă, sezonieră etc.) și reprezintă o evaluare a impactului direct al activității planificate asupra cantității de resurse de apă.

Totuși, de mare importanță este și impactul indirect, care afectează în cele din urmă caracteristicile hidrologice ale corpurilor de apă. Impacturile indirecte includ perturbarea albiei râului (prin drage, drage etc.), modificări ale suprafeței bazinului hidrografic (aratul terenului, defrișări), izvorul (inundarea) în timpul construcției sau scăderea apei subterane și multe altele. Este necesar să se identifice și să se analizeze toate tipurile posibile de impact și consecințele acestora pentru evaluarea stării resurselor de apă.

Ca criterii de evaluare a resurselor de apă de suprafață sunt recomandați doi indicatori cei mai amplu: valoarea scurgerii de suprafață (râu) sau modificările regimului acestuia în raport cu un anumit bazin și valoarea volumului de prelevare unică a apei.

Cel mai comun și semnificativ factor care cauzează deficitul de apă este poluarea. surse de apă, care se judecă de obicei din datele observaționale ale serviciilor de monitorizare ale Roshydromet și ale altor departamente care controlează starea mediului acvatic.

Fiecare corp de apă are propria sa calitate hidrochimică naturală, care este proprietatea sa inițială, care se formează sub influența proceselor hidrologice și hidrochimice care au loc în rezervor, precum și în funcție de intensitatea poluării sale externe. Impactul cumulativ al acestor procese poate atât neutraliza efectele nocive ale poluării antropice care pătrunde în corpurile de apă (autoepurarea corpurilor de apă), cât și poate duce la o deteriorare persistentă a calității resurselor de apă (poluare, colmatare, epuizare).

Capacitatea de auto-purificare a fiecărui corp de apă, adică cantitatea de poluanți care pot fi procesați și neutralizați de un corp de apă, depinde de diverși factori și se supune anumitor modele (cantitatea de apă care intră care diluează efluenții poluați, temperatura acesteia, modificările acestora). indicatori de-a lungul anotimpurilor, compoziția calitativă a ingredientelor poluante etc.).

Unul dintre principalii factori care determină posibilele niveluri de poluare a corpurilor de apă, pe lângă acestea proprietăți naturale, este starea hidrochimică inițială care apare sub influența activității antropice.

Estimările predictive ale stării de poluare a corpurilor de apă pot fi obținute prin însumarea nivelurilor existente de poluare și a cantităților suplimentare de poluanți planificate pentru absorbția instalației proiectate. În acest caz, este necesar să se țină seama atât de surse directe (evacuarea directă în corpurile de apă), cât și indirecte (scurgerea de suprafață, scurgerea subsolului, poluare aerogenă etc.).

Principalul criteriu de poluare a apei este și MPC, printre care se numără sanitar și igienic (normalizat în funcție de efectul asupra organismului uman), și pescuitul, dezvoltat pentru a proteja hidrobionții (ființe vii ale corpurilor de apă). Acestea din urmă, de regulă, sunt mai stricte, deoarece locuitorii corpurilor de apă sunt de obicei mai sensibili la poluare decât oamenii.

În consecință, rezervoarele sunt împărțite în două categorii: 1) potabil și scopuri culturale; 2) în scop de pescuit. În corpurile de apă de primul tip, compoziția și proprietățile apei trebuie să respecte standardele în siturile situate la o distanță de 1 km de cel mai apropiat punct de utilizare a apei. În rezervoarele piscicole, indicatorii de calitate a apei nu trebuie să depășească standardele stabilite la locul eliberării Ape uzateîn prezența unui curent, în absența acestuia - la cel mult 500 m de locul de eliberare.

Principala sursă de informații privind proprietățile hidrologice și hidrochimice ale corpurilor de apă sunt materialele observațiilor efectuate în rețeaua Sistemului Unificat de Monitorizare a Mediului de Stat (Sistemul Unificat de Monitorizare a Mediului) din Rusia.

Un loc important printre criteriile de evaluare de mediu a stării corpurilor de apă îl ocupă criteriile de evaluare orientative. Recent, bioindicația (împreună cu metodele chimice și fizico-chimice tradiționale) a devenit destul de răspândită în evaluarea calității apelor de suprafață. În funcție de starea funcțională (comportamentul) obiectelor testate (crustacee - daphnie, alge - chlorella, pești - guppies), este posibil să se clasifice apele în funcție de clasele de stări și, în esență, să se ofere o evaluare integrală a acestora. calitate, precum și determină posibilitatea utilizării apei pentru băut și în alte scopuri conexe.biota, scopuri. Factorul limitativ în utilizarea metodei de biotestare este durata analizei (cel puțin 4 zile) și lipsa de informații despre compoziția chimică a apei.

Trebuie remarcat faptul că, din cauza complexității și diversității compoziției chimice a apelor naturale, precum și a numărului tot mai mare de poluanți (peste 1625 de substanțe nocive pentru corpurile de apă potabilă și culturale, peste 1050 pentru corpurile de apă de pescuit), metodele au fost dezvoltate pentru o evaluare cuprinzătoare a contaminării apelor de suprafață, care sunt împărțite în mod fundamental în două grupuri.

Prima include metode care permit evaluarea calității apei printr-o combinație de indicatori hidrochimici, hidrofizici, hidrobiologici, microbiologici.

Calitatea apei este împărțită în clase cu diferite grade de contaminare. Cu toate acestea, aceeași stare a apei în funcție de diferiți indicatori poate fi atribuită unor clase de calitate diferite, ceea ce este un dezavantaj al acestor metode.

Al doilea grup este format din metode bazate pe utilizarea caracteristicilor numerice generalizate ale calității apei, determinate de o serie de indicatori de bază și tipuri de utilizare a apei. Astfel de caracteristici sunt indici de calitate a apei, coeficienți ai poluării acesteia.

În practica hidrochimică se utilizează metoda de evaluare a calității apei dezvoltată la Institutul Hidrochimic. Metoda permite o evaluare neechivocă a calității apei pe baza unei combinații a nivelului de poluare a apei în ceea ce privește totalitatea poluanților prezenți în aceasta și frecvența detectării acestora.

Pe baza materialului furnizat și ținând cont de recomandările din literatura de specialitate, atunci când se efectuează o evaluare a impactului asupra apelor de suprafață, este necesar să se studieze, să analizeze și să documenteze următoarele:

1) caracteristicile hidrografice ale teritoriului;

2) caracteristicile surselor de alimentare cu apă, utilizarea lor economică;

3) evaluarea posibilității de captare a apei dintr-o sursă de suprafață pentru nevoile de producție în condiții naturale (fără reglarea debitului râului; ținând cont de reglementarea existentă a debitului râului);

4) amplasarea prizei de apă, caracteristicile acesteia;

5) caracteristicile corpului de apă din secțiunea calculată a captării apei (hidrologic, hidrochimic, gheață, termic, regimuri de mare viteză de curgere a apei, regim sedimentar, procese de canal, fenomene periculoase: aglomerație, prezența nămolului);

6) organizarea unei zone de protectie sanitara a prizei de apa;

7) consumul de apă în timpul construcției instalației, bilanțul de gospodărire a apei al întreprinderii, evaluarea raționalității utilizării apei;

8) caracteristicile apei uzate - debitul, temperatura, compoziția și concentrațiile de poluanți;

9) soluții tehnice de tratare a apelor uzate în timpul construcției instalației și exploatării acesteia - o scurtă descriere a instalațiilor și instalațiilor de epurare (schema tehnologică, tip, performanță, parametri principali de proiectare), eficiența preconizată a epurării;

10) reutilizarea apei, reciclarea alimentării cu apă;

11) metode de eliminare a nămolurilor de la stația de epurare;

12) evacuarea apelor uzate - locul de deversare, caracteristicile de proiectare ale ieșirii, modul de evacuare a apelor uzate (frecvența deversărilor);

13) calculul MPD al apei uzate epurate;

14) caracteristicile poluării reziduale în timpul implementării măsurilor de epurare a apelor uzate (conform DPM);

15) evaluarea modificărilor scurgerii de suprafață (lichide și solide) ca urmare a reamenajării teritoriului și îndepărtarea stratului de vegetație, identificarea consecințelor negative ale acestor modificări asupra regimului de apă al teritoriului;

16) evaluarea impactului asupra apelor de suprafață în timpul construcției și exploatării, inclusiv a consecințelor impactului prelevarii apei asupra ecosistemului lacului de acumulare; poluare termică, chimică, biologică, inclusiv în timpul accidentelor;

17) evaluarea modificărilor proceselor de canal asociate cu așezarea structurilor liniare, construcția de poduri, capturi de apă și identificarea consecințelor negative ale acestui impact, inclusiv asupra hidrobionților;

18) prognoza impactului instalației planificate (retragerea apei, poluarea reziduală din deversarea apelor uzate epurate, schimbările de temperatură etc.) asupra florei și faunei acvatice, asupra utilizării economice și recreative a corpurilor de apă, asupra condițiilor de viață ale populație;

19) organizarea controlului asupra stării corpurilor de apă;

20) volumul și costul total al măsurilor de protecție a apei, eficacitatea acestora și ordinea implementării, inclusiv măsurile de prevenire și eliminare a consecințelor accidentelor.

2 Surse de informații la elaborarea termenilor de referință pentru EIM

Informarea publică și participarea se realizează în toate etapele EIM. Participarea publicului la pregătirea și discutarea materialelor de evaluare a impactului asupra mediului este asigurată de client, organizată de autoritățile locale sau autoritățile de stat relevante cu asistența clientului.

Informarea publicului și a altor participanți la EIM în prima etapă este efectuată de client. Clientul se asigură că următoarele informații sunt publicate în publicațiile oficiale ale autorităților executive federale (pentru obiectele de expertiză la nivel federal), autorităților executive ale entităților constitutive ale Federației Ruse și guvernelor locale, pe teritoriul cărora implementarea a obiectului EIM este planificată: denumirea, obiectivele și locația activității planificate; numele și adresa clientului sau reprezentantului acestuia; calendarul aproximativ al EIM; organism responsabil cu organizarea dezbaterii publice; forma prevăzută de discuție publică, precum și forma de transmitere a comentariilor și sugestiilor; termenii și locul de disponibilitate a termenilor de referință pentru evaluarea impactului asupra mediului. Informații suplimentare pentru participanții la EIM pot fi realizate prin diseminarea informațiilor la radio, televiziune, periodice, internet și alte mijloace.

În termen de 30 de zile de la data publicării informațiilor, clientul (executorul) acceptă și documentează comentariile și sugestiile publicului, aceste comentarii și sugestii sunt luate în considerare la elaborarea termenilor de referință și trebuie reflectate în materialele EIM. Clientul este obligat să ofere acces la termenii de referință publicului în cauză și altor participanți la EIM din momentul aprobării acestuia și până la sfârșitul procesului EIM.

După întocmirea versiunii preliminare a materialelor de evaluare a impactului asupra mediului, autoritatea contractantă trebuie să furnizeze publicului informații despre momentul și locul disponibilității versiunii preliminare, precum și data și locul discuțiilor publice. Aceste informații sunt publicate în mass-media cu cel puțin 30 de zile înainte de încheierea discuțiilor publice. Depunerea unei versiuni preliminare a materialelor privind evaluarea impactului asupra mediului către public pentru revizuire și transmiterea de comentarii se face în termen de 30 de zile, dar nu mai târziu de 2 săptămâni înainte de încheierea discuțiilor publice (audieri publice).

Discuțiile publice pot fi purtate sub diferite forme: un sondaj, audieri publice, un referendum etc. Atunci când se decide asupra formei de desfășurare a discuțiilor publice, este necesar să se ghideze după gradul de pericol pentru mediu al activităților economice și de altă natură planificate, ținând cont de factorul de incertitudine, de gradul de interes public.

Procedura de desfășurare a audierilor publice este stabilită de autoritățile locale cu participarea clientului (executor) și asistența publicului în cauză. Toate deciziile privind participarea publicului sunt documentate - prin întocmirea unui protocol. Ar trebui să înregistreze în mod clar principalele probleme de discuție, precum și subiectul dezacordului dintre public și client (dacă există). Protocolul este semnat de reprezentanți ai autorităților executive și ai autonomiei locale, cetățeni, organizații publice (asociații), client. Protocolul audierilor publice este inclus ca una dintre anexe în versiunea finală a materialelor privind evaluarea impactului asupra mediului al activităților economice și de altă natură planificate.

Din momentul aprobării versiunii finale a materialelor EIM și până la luarea unei decizii privind implementarea activității propuse, clientul asigură accesul public la aceste materiale. Cetățenii și organizațiile publice își pot transmite propunerile și comentariile cu privire la acestea clientului, care asigură documentarea acestora în termen de 30 de zile de la încheierea discuției publice. Ulterior, propunerile și comentariile pot fi transmise unui organism de stat special autorizat în domeniul efectuării expertizei de stat în domeniul mediului.

Cerințe pentru materialele de evaluare a impactului asupra mediului Materialele de evaluare a impactului reprezintă un set de documentații întocmite în cadrul evaluării impactului asupra mediului a activității propuse și care fac parte din documentația depusă pentru expertiza de mediu.

3 Indicatori pentru evaluarea eficacității instalațiilor de tratament

Ape uzate - este vorba de ape folosite pentru nevoi menajere, industriale sau de altă natură și contaminate cu diverse impurități care și-au modificat compoziția chimică și proprietățile fizice inițiale, precum și ape care curg din teritoriul așezărilor și întreprinderilor industriale ca urmare a precipitațiilor sau udarii străzilor. În funcție de originea tipului și a compoziției, apele uzate sunt împărțite în trei categorii principale:

gospodărie(din toalete, dușuri, bucătării, băi, spălătorii, cantine, spitale; provin din clădiri rezidențiale și publice, precum și din spații casnice și întreprinderi industriale);

Productie(ape utilizate în procesele tehnologice care nu mai îndeplinesc cerințele de calitate a acestora; în această categorie de ape se includ apele pompate la suprafața pământului în timpul exploatării);

atmosferice(ploaie și topire; împreună cu apa atmosferică, apa este drenată din irigarea străzilor, din fântâni și scurgeri).

În practică se folosește și conceptul ape uzate municipale, care sunt un amestec de ape uzate menajere și industriale. Apele uzate menajere, industriale și atmosferice sunt evacuate atât în ​​comun, cât și separat.

Apa uzată este un amestec complex eterogen care conține impurități de origine organică și minerală, care se află în stare nedizolvată, coloidală și dizolvată.

Unii dintre parametrii, a căror definiție este prevăzută de programul obligatoriu de observații pentru calitatea apei:

Chroma- acesta este un indicator al calității apei, care caracterizează intensitatea culorii apei și datorită conținutului de compuși colorați, care se exprimă în grade ale scării de platină-cobalt. Se determină prin compararea culorii apei de testare cu standardele.

Transparență (transmiterea luminii) datorita culorii si turbiditatii lor, i.e. continutul in ele de diverse substante organice si minerale colorate si in suspensie.

În funcție de gradul de transparență, apa este împărțită condiționat în transparent, ușor opalescent, opalescent, ușor tulbure, tulbure și foarte tulbure.

Turbiditate- cauzate de prezența impurităților fin dispersate cauzate de substanțe anorganice și organice insolubile sau coloidale de diverse origini. Determinarea calitativă se efectuează descriptiv: opalescență slabă, opalescență, turbiditate slabă, vizibilă și puternică.

Miros- aceasta este proprietatea apei de a provoca iritarea specifica a membranei mucoase a cailor nazale la oameni si animale. Mirosul apei este caracterizat de intensitate, care se măsoară în puncte. Mirosul de apă este cauzat de substanțele mirositoare volatile care pătrund în apă ca urmare a unor procese vitale. organisme acvatice, în timpul descompunerii biochimice a substanțelor organice, în timpul interacțiunii chimice a componentelor conținute în apă, precum și cu apele uzate menajere industriale, agricole.

solide în suspensie afectează transparența apei și pătrunderea luminii în ea, temperatura, compoziția componentelor dizolvate ale apei de suprafață, adsorbția substanțelor toxice, precum și compoziția și distribuția sedimentelor și viteza de sedimentare.

Este important să se determine cantitatea de particule în suspensie la monitorizarea proceselor de tratare biologică și fizico-chimică a apelor uzate și la evaluarea stării corpurilor naturale de apă.

Indicator de hidrogen este unul dintre cei mai importanți indicatori ai calității apei. Concentrația ionilor de hidrogen este de mare importanță pentru procesele chimice și biologice. De valoarea pH-ului depind dezvoltarea și activitatea vitală a plantelor acvatice, stabilitatea diferitelor forme de migrare a elementelor, efectul agresiv al apei asupra metalelor și betonului. Valoarea pH-ului apei afectează și procesele de transformare a diferitelor forme de elemente biogene, modifică toxicitatea poluanților.

Potential redox- o măsură a activității chimice a elementelor sau a compușilor acestora în procese chimice reversibile asociate cu o modificare a încărcăturii ionilor din soluții.

cloruri- anionul predominant în apele puternic mineralizate. Concentrația de cloruri din apele de suprafață este supusă unor fluctuații sezoniere vizibile, care se corelează cu modificările salinității totale a apei.

Săruri de azot de amoniu- conținutul de ioni de amoniu din apele naturale variază de la 10 la 200 µg/dm 3 în ceea ce privește azotul. Prezența ionilor de amoniu în apele de suprafață nepoluate este asociată în principal cu procesele de degradare biochimică a substanțelor proteice, dezaminarea aminoacizilor și descompunerea ureei sub acțiunea ureazei. Principalele surse de ioni de amoniu în corpurile de apă sunt fermele de animale, apele uzate menajere, scurgerile de suprafață de pe terenurile agricole atunci când se folosesc îngrășăminte cu amoniu și apele uzate din industria alimentară, chimică și chimică a lemnului.

O concentrație crescută de ioni de amoniu poate fi folosită ca indicator care reflectă deteriorarea stării sanitare a unui corp de apă, procesul de poluare a apelor de suprafață și subterane, în primul rând cu efluenți domestici și agricoli.

MPC BP de sare de amoniu este de 0,4 mg/l pentru azot (indicatorul limitativ al nocivității este toxicologic).

Nitrați- principalele procese care vizează scăderea concentraţiei nitraţilor sunt consumul acestora de către fitoplancton şi bacteriile denitrificatoare, care, în lipsa oxigenului, folosesc oxigenul nitraţilor pentru oxidarea substanţelor organice.

În apele de suprafață, nitrații sunt sub formă dizolvată. Concentrația de nitrați în apele de suprafață este supusă unor fluctuații sezoniere vizibile: este minimă în perioada de vegetație, crește toamna și atinge un maxim iarna, când formele organice se descompun în minerale cu un consum minim de azot. Amplitudinea fluctuațiilor sezoniere poate servi ca unul dintre indicatorii eutrofizării unui corp de apă.

MPC vr - 40 mg/l (după NO3-) sau 9,1 mg/l (după azot).

Nitriți- reprezintă o etapă intermediară în lanţul proceselor bacteriene de oxidare a amoniului la nitraţi şi, dimpotrivă, de reducere a nitraţilor la azot şi amoniac. Reacții redox similare sunt tipice pentru stațiile de aerare, sistemele de alimentare cu apă și apele naturale în sine.

MPC vr - 0,08 mg/l sub formă de ion NO2- sau 0,02 mg/l în termeni de azot.

Aluminiu- in apele naturale aluminiul este prezent sub forme ionice, coloidale si in suspensie. Capacitatea de migrare este scăzută. Formează complexe destul de stabile, inclusiv complexe organominerale care se află în apă în stare dizolvată sau coloidală.

Ionii de aluminiu sunt toxici pentru multe tipuri de organisme acvatice și pentru oameni; toxicitatea se manifestă în primul rând într-un mediu acid.

MPC în aluminiu este de 0,5 mg/l (indicator limitator de nocivitate - sanitar-toxicologic), MPC vr - 0,04 mg/l (indicator limitator - toxicologic).

BOD plin - cererea biochimică totală de oxigen (BODtotal) este cantitatea de oxigen necesară pentru oxidarea impurităților organice înainte de începerea proceselor de nitrificare. Cantitatea de oxigen consumată pentru oxidarea azotului de amoniu în nitriți și nitrați nu este luată în considerare la determinarea BOD.

Cererea biochimică totală de oxigen BOD n pentru corpurile de apă de pescuit interioară (categorii I și II) la o temperatură de 20°C nu trebuie să depășească 3 mg O 2 /l.

Fier total- sursele principale de compuși ai fierului din apele de suprafață sunt procesele de alterare chimică a rocilor, însoțite de distrugerea și dizolvarea mecanică a acestora. În procesul de interacțiune cu substanțele minerale și organice conținute în apele naturale, se formează un complex complex de compuși de fier, care se află în apă în stări dizolvate, coloidale și suspendate.

MPC în fier este de 0,3 mg/l (indicator limitativ al nocivității - organoleptic). MPC vr - 0,1 mg/l (indicator limitator de nocivitate - toxicologic).

Cupru- unul dintre cele mai importante oligoelemente. Activitatea fiziologică a cuprului este asociată în principal cu includerea sa în compoziția centrilor activi ai enzimelor redox.

Cuprul se poate forma ca urmare a coroziunii țevilor de cupru și a altor structuri utilizate în sistemele de apă.

Pentru cupru, MPC (prin ion de cupru) este stabilit la 1 mg/l (indicator limitator de pericol - organoleptic), MPCvr - 0,001 mg/l (indicator limitator de pericol - toxicologic).

Nichel- în apele de suprafaţă, compuşii de nichel sunt în stare dizolvată, suspendată şi coloidală, raportul cantitativ între care depinde de compoziţia apei, temperatură şi pH. Sorbenții compușilor de nichel pot fi hidroxid de fier, substanțe organice, carbonat de calciu foarte dispersat, argile.

MPC în nichel este de 0,1 mg/l (indicator limitator de pericol - sanitar-toxicologic), MPC vr - 0,01 mg/l (indicator limitator de pericol - toxicologic).

Zinc - in Zincul există în apă sub formă ionică sau sub forma complexelor sale minerale și organice, uneori găsite în forme insolubile.

Mulți compuși de zinc sunt toxici, în principal sulfat și clor. În mediul acvatic, toxicitatea zincului este sporită de ionii de cupru și nichel.

MPCv Zn2+ este de 5,0 mg/l (indicator limitator - organoleptic), MPCvr Zn2+ - 0,01 mg/l (indicator limitator de nocivitate - toxicologic).

Eficiența curățării poluanților la OSK din Yoshkar-Ola în 2007.

Denumirea poluantului	Sosire SW	SW purificat	% curatare
ion de amoniu
Aluminiu
BOD plin
solide în suspensie
Fier total
Produse petroliere
surfactant (acțiune anionică)
sulfați
sulfuri
Fosfați (după P)
Crom trivalent
Crom 6-valent

4 Surse de poluare ale unui corp de apă în funcție de structura peisagistică a zonei

I. În limitele marilor orașe, păstrarea văilor râurilor în stare naturală este imposibilă fără măsuri constante de protecție a mediului, deoarece impactul antropic negativ este deosebit de puternic aici.

Evaluarea calității unui sit de complexe peisagistice se realizează în funcție de o serie de parametri naturali, printre care se pot evidenția aria sitului, indicele de biodiversitate, transformarea antropică, vulnerabilitatea la presiunile antropice, valoarea istorică. , poziția în spațiul ecologic și potențiala valoare recreativă. În condițiile orașelor moderne, starea ecologică a teritoriului, care se caracterizează prin condiții geoecologice și biogeochimice, devine factorul cel mai important.

Condițiile ecologice sunt înțelese ca un ansamblu de factori geoecologici care determină starea mediului în cadrul teritoriului luat în considerare. Acestea includ, de obicei, caracteristici meteorologice și climatice, poluarea atmosferică, regimul acustic al teritoriului, condițiile inginerești-geologice și hidrogeologice ale acestuia.

Factorii biogeochimici includ următorii: gradul de perturbare și poluare a acoperirii solului, caracteristicile hidrologice ale teritoriului, inclusiv evaluarea regimului hidrologic al cursului de apă, gradul de transformare a canalului, nivelul de poluare a apei din râu, și alți indicatori hidrochimici ai scurgerii de suprafață în bazinul hidrografic.

Luarea în considerare în comun a tuturor acestor parametri ne permite să oferim o descriere cuprinzătoare a structurii peisagistice a teritoriului.

1) Evaluarea factorilor geoecologici

a) condițiile meteorologice. Modificările meteoclimatice ale caracteristicilor de fond și redistribuirea elementelor meteorologice sunt determinate de relieful văii râului și afluenților săi, de natura acoperirii verzi și depind de condițiile meteorologice. În depresiunile de relief - câmpiile inundabile ale râurilor, noaptea, cu vreme anticiclonică și răcire radiativă, se observă fluxul de aer din teritoriile adiacente superioare și stagnarea acestuia, se formează cețe, inversiuni de suprafață, contribuind la acumularea de impurități nocive în stratul de suprafață al atmosferei. când intră.

B) Stare aerul atmosferic . Poluarea bazinului aerian se produce din cauza emisiilor de poluanți din instalațiile industriale și de transport situate în afara amplasamentului, precum și, în mare măsură, din afluxul de mase de aer poluat din teritoriile adiacente, creând poluarea de fond. Combinația acestor factori determină nivelul ridicat de poluare a aerului în general.

C) Mediul geologic. Structura geologică se caracterizează prin repartizarea următoarelor tipuri genetice de depozite: soluri vrac tehnogene, aluvionare moderne și antice, acoperire, morene fluvioglaciare, depozite morenice din stadiul de glaciare Moscova sau Nipru și depozite fluvioglaciare ale interglaciarului Oka-Nipru.

2) Evaluarea factorilor biogeochimici

A) acoperirea solului. Focarele de poluare tehnogenă a acoperirii solului reprezintă o concentrație în exces nu a unuia, ci a unui întreg complex de elemente chimice, al cărui impact cumulativ a fost estimat prin valoarea indicelui de concentrație totală (CIC) - suma exceselor de acumulare. elemente peste nivelul de fundal. În funcție de valorile acestui indicator, se disting categorii de poluare a teritoriilor: admisibilă, moderat periculoasă, periculoasă și extrem de periculoasă.

B) Apa de suprafață.

c) spațiu verde.

Evaluarea cuprinzătoare a stării mediului

A) structura peisagistică a teritoriului.În prezent, complexele naturale au suferit modificări antropice semnificative. Este posibil să se evidențieze un grup de complexe în care dezvoltarea urbană a teritoriului practic nu s-a schimbat din punct de vedere al funcționării, iar uneori intervenția antropică a fost chiar benefică pentru peisajul natural. În alte cazuri, ecosistemele naturale s-au degradat. Cea mai mică transformare au suferit zonele de câmpie inundabilă și parțial terase adiacente albiei, unde vegetația autohtonă este înlocuită cu plantații de paltin cu amestec de ulm și salcie. De-a lungul timpului, plantațiile și-au pierdut atractivitatea estetică, iar în plus, au ajuns deja la bătrânețe fiziologică, ceea ce necesită măsuri de reconstrucție. În plus, un grad ridicat de densitate forestieră contribuie la deteriorarea situației criminalității.

Complexele natural-teritoriale ocupate de clădiri rezidenţiale şi industriale au suferit modificări în cea mai mare măsură. Transformarea unor astfel de complexe are un efect de urbanism ambiguu. Vegetația se caracterizează prin înlocuirea tipurilor sale indigene în zonele rezidențiale cu plantații culturale cu o vârstă corespunzătoare vechimii clădirii. În general, starea unor astfel de complexe artificiale este satisfăcătoare, cu excepția teritoriilor ocupate de amenajări industriale, care au cauzat degradarea spațiilor verzi.

B) Analiza potenţialului de reabilitare al râului. O evaluare cuprinzătoare a stării ecologice a teritoriului se bazează pe studii peisagistice și biochimice ale rezistenței complexelor naturale la sarcinile antropice, evaluarea stării componentelor de mediu, precum și pe analiza potențialului de dezvoltare urbană a sitului sub consideraţie şi situaţia generală de dezvoltare urbană în zonele urbane adiacente acesteia.

Factorii naturali negativi includ prezența pantelor abrupte și a zonelor inundate care sunt instabile la încărcarea tehnologică suplimentară. Factorii tehnologici negativi ar trebui considerați deșeuri ridicate a teritoriului în unele zone, impactul efluenților poluați și insuficient tratați din zonele rezidențiale, zonele industriale și întreprinderile care afectează calitatea corpurilor de apă. În consecință, starea corpurilor de apă nu îndeplinește cerințele pentru dotări culturale și comunitare. În plus, poluarea excesivă a aerului atmosferic de-a lungul autostrăzilor este tipică pentru aproape întregul teritoriu.

II. Corpurile de apă, fiind elemente naturale și natural-tehnogenice ale sistemelor peisagistic-geochimice, reprezintă în majoritatea cazurilor veriga finală în acumularea scurgerii majorității substanțelor tehnogene mobile. În sistemele peisagistic-geochimice, substanțele sunt transportate de la niveluri superioare la niveluri hipsometrice inferioare cu scurgere de suprafață și subterană și invers (de la niveluri inferioare la niveluri superioare) - prin fluxuri atmosferice și numai în unele cazuri prin fluxuri de materie vie (de exemplu, în timpul unei plecări în masă din corpurile de apă a insectelor după finalizarea stadiului de dezvoltare larvară, care are loc în apă etc.).

Elementele de peisaj reprezentând legăturile inițiale, cele mai bine localizate (ocupând, de exemplu, suprafețele bazinelor hidrografice locale), sunt autonome din punct de vedere geochimic, iar intrarea poluanților în ele este limitată, cu excepția pătrunderii lor din atmosferă. Elementele de peisaj care formează etapele inferioare ale sistemului geochimic (situate pe versanți și în depresiuni ale reliefului) sunt elemente subordonate sau heteronome din punct de vedere geochimic care, alături de afluxul de poluanți din atmosferă, primesc o parte din poluanții care vin odată cu suprafața și apele subterane din legăturile de peisaj înalt.-cascada geochimică. În acest sens, poluanții formați în bazinul hidrografic din cauza migrației în mediul natural intră mai devreme sau mai târziu în corpurile de apă cu precădere cu scurgere de suprafață și subterană, acumulându-se treptat în acestea.

5 Principalele procese de autopurificare a apei într-un corp de apă

Autopurificarea apei din rezervoare este un set de procese hidrodinamice, fizico-chimice, microbiologice și hidrobiologice interdependente care conduc la restabilirea stării inițiale a unui corp de apă.

Dintre factorii fizici, diluarea, dizolvarea și amestecarea contaminanților care intră sunt de o importanță capitală. Buna amestecare și reducerea concentrațiilor de solide în suspensie este asigurată de curgerea rapidă a râurilor. Contribuie la autopurificarea corpurilor de apă prin decantarea pe fundul sedimentelor insolubile, precum și la decantarea apelor poluate. În zonele cu climă temperată, râul se curăță după 200-300 km de locul poluării, iar în nordul îndepărtat - după 2 mii km.

Documente similare

Protecția apelor de suprafață împotriva poluării. Starea actuală a calității apei în corpurile de apă. Surse și posibile moduri de poluare a apelor de suprafață și subterane. cerințele de calitate a apei. Autopurificarea apelor naturale. Protecția apei împotriva poluării.

rezumat, adăugat 18.12.2009


Starea calității apei în corpurile de apă. Surse și moduri de poluare a apelor de suprafață și subterane. cerințele de calitate a apei. Autopurificarea apelor naturale. Informații generale despre protecția corpurilor de apă. Legislația apei, programele de protecție a apei.

lucrare de termen, adăugată 11.01.2014


Caracteristicile utilizării apei a SA „Kurganmashzavod”. Impactul tehnogenic al producției galvanice asupra mediului. Indicatori ai utilizării resurselor de apă la o instalație industrială. Indicatori ai calității apei în secțiunile de control ale corpului de apă.

lucrare de termen, adăugată 04.12.2013


Caracteristici de asigurare a autoepurării apelor poluate. Schema bloc a instalațiilor de tratare a apelor uzate. Purificarea apei de poluanți prin clorurare, electroliți, metode mecanice și fizico-chimice. Inceput de curatare a aerotancurilor. Alegerea schemei de curățare.

rezumat, adăugat 17.11.2011


Consumul de apă și eliminarea apei al întreprinderii. Metode de tratare a apelor uzate: fizico-chimice, biologice, mecanice. Analiza activității instalațiilor de tratare și a impactului asupra mediului. Caracteristicile hidrologice și hidrochimice ale obiectului.

lucrare de termen, adăugată 06.01.2015


Apele de retur ca sursă principală de poluare a apei în regiune. Probleme majore de mediu. Analiza surselor industriale de poluare a apei. Evaluarea riscurilor pentru sănătatea umană. Acte legislative in domeniul managementului protectiei resurselor de apa.

rezumat, adăugat 10.10.2014


Scurtă descriere a activităților OOO „Uralkhimtrans”. Principalele surse de poluare și evaluarea impactului asupra mediului al întreprinderii asupra mediului: canalizare, deșeuri de producție. Măsuri de mediu pentru reducerea nivelului de poluare.

lucrare de control, adaugat 14.11.2011


Poluarea chimică, biologică și fizică a resurselor de apă. Pătrunderea poluanților în ciclul apei. Metode și principii de bază ale epurării apei, controlul calității acesteia. Necesitatea de a proteja resursele de apă de epuizare și poluare.

lucrare de termen, adăugată 18.10.2014


rezumat, adăugat 28.11.2011


Principalele moduri de poluare a hidrosferei Pământului. Surse de contaminare a apelor de suprafață și subterane, râurilor, lacurilor și oceanelor. Metode de purificare și protecție împotriva epuizării lor. Pătrunderea substanțelor nocive în ciclul apei. Studiul metodelor de autoepurare a rezervoarelor.

Sarcina numărul 6

PROCESE DE AUTOPURIFICARE A APEI NATURALE

1 TIPURI DE POLUARE ŞI EFECTELE LOR

(CANALE PENTRU MEDIU CU APĂ AUTOCURATARE)

Sub autopurificarea mediului acvatic să înțeleagă totalitatea proceselor interioare fizice, biologice și chimice care vizează reducerea conținutului de poluanți (poluanți).

Contribuția proceselor individuale la capacitatea mediului acvatic natural de a se autopurifica depinde de natura poluanților. În conformitate cu aceasta, poluanții sunt împărțiți condiționat în trei grupuri.

unu). Substante conservante - nedegradabile sau biodegradabile foarte lent . Acestea sunt săruri minerale, compuși hidrofobi precum pesticidele organoclorurate, uleiul și produsele petroliere. Scăderea concentrației de substanțe conservatoare în daunele apei se produce numai datorită diluției, proceselor fizice de transfer de masă, proceselor fizico-chimice de complexare, sorbție și bioacumulare. Autopurificarea are un caracter aparent, deoarece există doar o redistribuire și dispersie a poluanților în mediu, poluarea obiectelor adiacente prin aceasta.

2). Substanțe biogene - substanțe implicate în ciclul biologic. Acestea sunt forme minerale de azot și fosfor, compuși organici ușor digerabili.

În acest caz, autopurificarea mediului acvatic are loc datorită proceselor biochimice.

3). Substanțele solubile în apă care nu sunt implicate în ciclul biologic, care pătrund în corpurile de apă și în cursurile de apă din surse antropice, sunt adesea toxice. Autopurificarea mediului acvatic din aceste substanțe se realizează în principal datorită transformării lor chimice și microbiologice.

Cele mai importante procese de autoepurare a mediului acvatic sunt următoarele procese:

– procese de transfer fizic: diluarea (amestecarea), îndepărtarea poluanților către corpurile de apă învecinate (aval), sedimentarea particulelor în suspensie, evaporarea, sorbția (prin particule în suspensie și sedimente de fund), bioacumulare;

– transformarea microbiologică;

–transformare chimica: sedimentare, hidroliză, fotoliză, reacții redox etc.

2 DILUAREA SAT LA EMISIUNEA APE UZATE

DIN INSTALATIILE DE PURIFICARE A APEI

Masa poluanților din apele uzate este egală cu masa poluanților din fluxul mixt (ape uzate + apă de curs de apă). Ecuația bilanțului material pentru poluanți:

Cct q + γ Q Cf = Cv (q + γ Q),

unde Cst este concentrația de poluanți în apele uzate, g/m3 (mg/dm3);

q este debitul maxim de apă uzată care urmează să fie evacuată în cursul de apă, m3/s

γ - raportul de amestecare

Q este debitul mediu lunar al cursului de apă, m3/s;

Cf este concentrația de fond a poluanților din cursul de apă (stabilită în funcție de observații pe termen lung), g/m3 (mg/dm3);

Cv - concentrația de poluanți în cursul de apă după amestecare (diluare), g/m3 (mg/dm3);

Din ecuația bilanțului material, se poate găsi concentrația de poluanți în cursul de apă după diluare:

Cv = https://pandia.ru/text/80/127/images/image002_20.png" width="117" height="73 src=">

L este distanța de-a lungul cursului de apă (canalul este cea mai adâncă fâșie a unui anumit corp de apă) de la punctul de eliberare până la punctul de control, m;

α este un coeficient în funcție de condițiile hidraulice ale curgerii. Coeficientul α se calculează conform ecuației:

unde ξ este un coeficient în funcție de locația ieșirii apei uzate în cursul de apă: ξ = 1 pentru evacuarea în apropierea țărmului, ξ = 1,5 atunci când este eliberat în fairway;

φ este coeficientul de tortuozitate al cursului de apă, adică raportul dintre distanța dintre secțiunile considerate ale cursului de apă de-a lungul căii de navigație și distanța de-a lungul liniei drepte; D este coeficientul de difuzie turbulentă.

Pentru râurile de câmpie și calcule simplificate, coeficientul de difuzie turbulentă se găsește prin formula:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image005_9.png" width="59 height=47" height="47">= X-in,

unde ac, aw sunt activitățile substanței A în stratul de sorbție și în faza apoasă;

γc, γw sunt coeficienții de activitate ai substanței A în stratul de sorbție și în faza apoasă;

Cs, Sv sunt concentrațiile substanței A în stratul de sorbție și în faza apoasă;

Кс-в - coeficientul de distribuție al substanței A (constanta de echilibru

AB ↔ AC exprimat în concentrații).

Apoi pentru relativ factor constant activitatea substanței A în stratul de sorbție (faza organică):

X-in = Ka s-in DIV_ADBLOCK4">

Aceasta, în special, determină existența unei corelații între coeficienții de distribuție a substanțelor din sistemul octanol - apă și materie organică solidă - apă:

Ks-in ≈ 0,4 Ko-in ,

unde Ko-v este coeficientul de distribuție al substanței în sistemul octanol-apă.

Valoarea Ko-in este legată de solubilitatea unei substanțe în apă printr-o relație empirică simplă:

lg Ko-in = (4,5 ÷ 0,75) lg S,

unde S este solubilitatea substanței, exprimată în mg/dm3.

Această relație este valabilă pentru multe clase de compuși organici, inclusiv hidrocarburi, hidrocarburi halogenate, acizi aromatici, pesticide organoclorurate, bifenili clorurati.

În absorbanții naturali, materia organică reprezintă doar o anumită fracțiune din masa sorbantului. Prin urmare, coeficientul de distribuție în sistemul sorbant - apă Ks-v este normalizat la conținut carbon organicîn sorbant X-in*:

Ks-in * \u003d Ks-in ω (C),

unde ω(С) – fractiune in masa materie organică din sorbent.

În acest caz, proporția de substanță absorbită din mediul apos ωsorb este egală cu:

ωsorb = https://pandia.ru/text/80/127/images/image009_9.png" width="103" height="59">,

unde Csorb este concentrația sorbentului suspendat în apă.

În sedimentele de fund, valoarea Csorb este semnificativă, prin urmare, pentru mulți poluanți Ks-v*· Csorb >> 1, iar unitatea din numitor poate fi neglijată. Valoarea lui ωsorb tinde spre unitate, adică toată substanța A va fi în stare sorbită.

În corpurile de apă deschise, situația este diferită: concentrația sorbentului în suspensie este extrem de scăzută. Prin urmare, procesele de sorbție au o contribuție semnificativă la autopurificarea rezervorului numai pentru compușii cu Ks-v ≥ 105.

Absorbția multor poluanți cu o solubilitate în apă de 10-3 mol/l este unul dintre principalele procese de îndepărtare a unei substanțe chimice din faza apoasă. Aceste substanțe includ pesticide organoclorurate, bifenili policlorurați, HAP. Acești compuși sunt ușor solubili în apă și au mari valori Co-in (104 - 107). Sorpția este cea mai mare cale eficientă autopurificarea mediului acvatic de astfel de substanţe.

4 AUTOCURĂȚARE MICROBIOLOGICĂ

Transformarea microbiologică a poluanților este considerată unul dintre principalele canale de autoepurare a mediului acvatic. . Procesele microbiologice biochimice includ reacții de mai multe tipuri. Acestea sunt reacții care implică enzime redox și hidrolitice. Temperatura optimă pentru procesele de biodegradare a poluanților este de 25-30ºС.

Viteza de transformare microbiologică a unei substanțe depinde nu numai de proprietățile și structura acesteia, ci și de capacitatea metabolică a comunității microbiene..png" width="113" height="44 src=">,

unde CS este concentrația substratului (poluant), . Aici keff este constanta de viteză a biolizei, .m este biomasa microorganismelor sau dimensiunea populației.

Cinetica transformării pseudo-ordinului întâi a unor poluanți la o dimensiune fixă ​​a populației și creșterea direct proporțională a constantei de viteză cu creșterea numărului de bacterii au fost dovedite experimental în multe cazuri. Mai mult, în unele cazuri, kef-ul nu depinde de faza de creștere a populației, de localitatea și componența speciilor a comunității microbiene.

La integrarea ecuației cinetice a reacției de ordinul întâi, obținem:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image013_7.png" width="29" height="25 src="> – concentrația inițială a substratului (sau a substanțelor oxidabile biochimic, corespunzătoare BODtotal) ;

– concentrația curentă a substratului (sau substanțelor oxidabile biochimic, corespunzătoare BODtotal – BODτ).

Când înlocuim https://pandia.ru/text/80/127/images/image014_8.png" width="29" height="25"> cu valoarea BOD corespunzătoare din ecuație, obținem:

.

Să notăm kB/2,303 = k*, unde k* este constanta de oxidare biochimică (are dimensiunea constantei de reacție de ordinul întâi - ziua-1). La potențarea ecuației, avem o ecuație care raportează BODtot. și BODτ, în formă exponențială:

Folosind această ecuație, se poate determina timp oxidare completă substanțe oxidabile biochimic – timpul în care 99% din substanță este oxidată .

În condiții naturale de latitudini medii, ca urmare a proceselor microbiologice, alcanii cu structură normală se descompun cel mai repede (cu 60-90% în trei săptămâni). Alcanii și cicloalcanii ramificati se descompun mai lent decât n-alcanii - cu 40% într-o săptămână, cu 80% în trei săptămâni. Derivații de benzen cu greutate moleculară mică se mineralizează mai repede decât hidrocarburile saturate (de exemplu, fenolii și cresolii) . Di - și triclorofenolii substituiți se descompun complet în sedimentele de fund în decurs de o săptămână, nitrofenolii - în două până la trei săptămâni. Cu toate acestea, HAP sunt lent degradate.

Procesele de biodegradare sunt influențate de mulți factori: iluminare, conținut de oxigen dizolvat, pH , conținutul de nutrienți, prezența substanțelor toxice etc. . Chiar dacă microorganismele au un set de enzime necesare pentru distrugerea poluanților, ele pot să nu prezinte activitate din cauza lipsei de substraturi sau factori suplimentari.

5 HIDROLISĂ

Mulți poluanți sunt acizi sau baze slabe și sunt implicați în transformările acido-bazice. S-au format săruri temeiuri slabe sau acizi slabi, suferă hidroliză . Sărurile formate din baze slabe sunt hidrolizate de cation, sărurile formate din acizi slabi de către anion. Cationii HM, Fe3+, Al3+ suferă hidroliză:

Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+

Al3+ + HOH ↔ AlOH2+ + H+

Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+

Pb2+ + HOH ↔ PbOH+ + H+.

Aceste procese determină acidificarea mediului.

Anionii acizilor slabi sunt hidrolizați:

CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

SiO32- + HOH ↔ HSiO3- + OH-

PO43- + HOH ↔ HPO42- + OH-

S2- + HOH ↔ HS- + OH-,

care contribuie la alcalinizarea mediului.

Prezența simultană a cationilor și anionilor hidrolizabili determină în unele cazuri hidroliza completă ireversibilă, care poate duce la formarea de precipitate de hidroxizi slab solubili Fe (OH) 3, Al (OH) 3 etc.

Hidroliza cationilor și anionilor are loc rapid, deoarece se referă la reacțiile de schimb ionic.

Dintre compușii organici, esterii și amidele suferă hidroliză. acizi carboxiliciși diverși acizi fosforici. În acest caz, apa participă la reacție nu numai ca solvent, ci și ca reactiv:

R1–COO–R2 + HOH ↔ R1–COOH + R2OH

R1–COO–NH2 + HOH ↔ R1–COOH + NH3

(R1O)(R2O)–P=O(OR3) + HOH ↔ H3PO4 + R1OH + R2OH + R3OH

Ca exemplu, se poate menţiona diclorvos (o,o-dietil-2,2-diclorvinil fosfat).

(C2H5O)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2HOH ↔ (HO)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2C2H5OH

Diferiți compuși organohalogeni sunt, de asemenea, hidrolizați:

R–Cl + HOH ↔ R–OH + HCl;

R–C–Cl2 + 2HOH ↔ R–C–(OH)2 + 2HCl ↔ R–C=O + H2O + 2HCl;

R–C–Cl3 + 3HOH ↔ R–C–(OH)3 + 3HCl ↔ R–COOH + 2H2O + 3HCl.

Aceste procese hidrolitice au loc pe o scară de timp diferită. Reacțiile de hidroliză pot fi efectuate atât fără catalizator, cât și cu participarea acizilor și bazelor dizolvate în apele naturale ca catalizatori. În consecință, constanta vitezei de hidroliză poate fi reprezentată ca:

Unde https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – constante de viteză hidroliza acidă, hidroliza în mediu neutruși hidroliza alcalina;

În acest caz, hidroliza poate fi considerată o reacție de pseudo-ordinul întâi, deoarece poluanții sunt prezenți în apele naturale în urme. Concentrația de apă în comparație cu concentrațiile acestora este mult mai mare și practic este considerată neschimbată.

Pentru a determina concentrația unui poluant care variază în timp, utilizați ecuația cinetică reacții de ordinul întâi:

unde C0 – concentrația inițială a poluantului;

Cu – concentrația curentă a poluantului;

τ – timpul scurs de la începutul reacției;

k – constantă de viteză de reacție (hidroliză).

Gradul de conversie a poluantului (proporția substanței care a intrat în reacție) poate fi calculat prin ecuația:

β = (С0 – С)/С0 = 1– e-kτ.

6 EXEMPLE DE REZOLVARE A PROBLEMELOR

Exemplul 1 Calculați concentrația ionilor de fier Fe3+ în apa râului la o distanta de 500 m de locul deversarii apelor uzate, daca concentratia acesteia in apa uzata la iesirea in rezervor este de 0,75 mg/dm3. Viteza debitului râului este de 0,18 m/s, debitul volumetric este de 62 m3/s, adâncimea râului este de 1,8 m, coeficientul de sinuozitate al râului este de 1,0. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,005 m3/s. Concentrația de fond de Fe3+ este de 0,3 mg/dm3.

Decizie:

Coeficientul de difuzie turbulent este

https://pandia.ru/text/80/127/images/image025_3.png" width="147" height="43">.

Coeficientul α în funcție de starea problemei (coeficientul ținând cont de condițiile de evacuare a apelor uzate ξ = 1 la deversarea în apropiere de coastă; coeficientul de șerpuire a râului φ = 1) se calculează prin ecuația:

= 1.0 1.0https://pandia.ru/text/80/127/images/image028_2.png" width="44" height="28 src="> și găsiți-l valoare numerică

β = https://pandia.ru/text/80/127/images/image030_2.png" width="107" height="73">.png" width="145" height="51 src="> .= 0,302 ≈ 0,3 mg/dm3.

Răspuns: Concentrația de Fe3+ la o distanță de 500 m de locul deversare a apei uzate este de 0,302 mg/dm3, adică este practic egală cu concentrația de fond.

Exemplul 2 Calculați constanta vitezei de biooxidare k* dacă s-a stabilit experimental că BODtotal este observat în a 13-a zi de incubare a probei. Ce proporție de BOD total este BOD5 în acest caz?

Decizie:

Pentru a determina BODtotal, se presupune că BODtotal: (BODtotal - BODτ) = 100: 1, adică 99% din substanțele organice sunt oxidate.

k* = https://pandia.ru/text/80/127/images/image035_1.png" width="72" height="47"> = 1 – 10-k*5 = 1 – 10-0,15 ∙5 = 0,822 sau 82,2%.

Răspuns : Constanta vitezei de biooxidare este 0,15 zi-1. BOD5 din BODtotal este de 82,2%.

Exemplul 3 Se calculează timpul de înjumătățire, gradul de hidroliză și concentrația de metilcoracetat (ClCH2COOCH3) la T = 298K într-un corp de apă stagnant cu pH = 6,9 după: a) 1 oră; b) la 1 zi de la intrarea lui în rezervor, dacă concentrația sa inițială a fost de 0,001 mg/l. Constantele vitezei de hidroliză a cloracetatului de metil sunt date în tabel.

Decizie:

Conform legii masele actorice viteza de hidroliză este

unde kHYDR este constanta vitezei de hidroliză, s-1;

SZV - concentrația de poluanți.

Hidroliza poate fi considerată o reacție de pseudo-ordinul întâi, deoarece poluanții sunt prezenți în apele naturale în urme. Concentrația de apă în comparație cu concentrațiile acestora este mult mai mare și practic este considerată neschimbată.

Constanta de hidroliză se calculează prin ecuație

Unde https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – constantele de viteză ale hidrolizei acide, hidrolizei în mediu neutru și hidrolizei alcaline (vezi tabelul din apendicele);

СH+.– concentrația ionilor de hidrogen, mol/l;

СOH este concentrația ionilor de hidroxid, mol/l.

Deoarece, în funcție de starea problemei, pH \u003d 6,9, este posibil să se găsească concentrația de ioni de hidrogen și concentrația de ioni de hidroxid.

Concentrația ionilor de hidrogen (mol/l) este egală cu:

CH+. \u003d 10 - pH \u003d 10-6,9 \u003d 1,26 10-7.

Suma exponenților hidrogen și hidroxil este întotdeauna constantă

Prin urmare, cunoscând pH-ul, puteți găsi indicele hidroxil și concentrația ionilor de hidroxid.

pOH = 14 - pH = 14 - 6,9 = 7,1

Concentrația ionilor de hidroxid (mol/l) este egală cu:

COH - \u003d 10–pOH \u003d 10-7,1 \u003d 7,9 10-8.

Constanta de hidroliză a cloracetatului de metil este:

2,1 10-7 1,26 10-7+8,5 10-5+140 7,9 10-8=.

8,5 10-5 + 1,1 10-5 = 9,6 10-5s-1.

Timpul de înjumătățire al unei substanțe τ0,5 într-o reacție de ordinul întâi este:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image037_1.png" width="155" height="47">s = 2 ore.

Gradul de conversie (gradul de hidroliză) a poluantului poate fi calculat prin ecuația:

β = (С0 – С)/С0 = 1– e-kτ.

La o oră după intrarea cloracetatului de metil în rezervor, gradul său de hidroliză este egal cu:

β = 1– e-0,000096 3600 = 1– 0,708 = 0,292 (sau 29,2%).

După o zi, gradul de hidroliză a poluanților este egal cu:

β = 1– e-0,000096 24 3600 = 1– 0,00025 = 0,99975 (sau 99,98%).

Concentrația actuală de cloracetat de metil poate fi determinată prin cunoașterea gradului său de conversie С = С0(1 – β).

La o oră după intrarea cloracetatului de metil în rezervor, concentrația acestuia va fi:

C \u003d C0 (1 - β) \u003d 0,001 (1 - 0,292) \u003d 0,001 0,708 \u003d 7,08 10-4 mg / l.

Într-o zi, concentrația de poluanți va fi egală cu:

C \u003d C0 (1 - β) \u003d 0,001 (1 - 0,99975) \u003d 0,001 0,00025 \u003d 2,5 10-7 mg / l.

Răspuns: Timpul de înjumătățire al cloracetatului de metil este de 2 ore. La o oră după ce poluantul intră în rezervor, rata de conversie a acestuia va fi de 29,2%, concentrația va fi de 7,08 10-4 mg/l. La o zi după ce poluantul intră în rezervor, rata de conversie a acestuia va fi de 99,98%, concentrația va fi de 2,5 10-7 mg/l.

7 SARCINI PENTRU SOLUȚIE INDEPENDENTĂ

1. Calculați concentrația ionilor de Cu2+ în apa râului la o distanță de 500m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de Cu2+ în apa uzată este de 0,015 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,25 m/s, debitul volumetric este de 70 m3/s, adâncimea râului este de 3 m, coeficientul de sinuozitate a râului este de 1,2. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,05 m3/s. Concentrația de fond de Cu2+ este de 0,010 mg/l.

2. Calculați concentrația de ioni de NH4+ în apa râului la o distanță de 800m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de NH4+ în apa uzată este de 0,25 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,18 m/s, debitul volumic este de 50 m3/s, adâncimea râului este de 1,8 m, coeficientul de șerpuire a râului este de 1,2. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,04 m3/s. Concentrația de fond de NH4+ este de 0,045 mg/l.

3. Calculați concentrația de ioni de Al3+ în apa râului la o distanță de 500m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de Al3+ în apa uzată este de 0,06 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,25 m/s, debitul volumic este de 70 m3/s, adâncimea râului este de 3 m, coeficientul de sinuozitate al râului este de 1,0. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,05 m3/s. Concentrația de fond de Al3+ este de 0,06 mg/l.

4. Calculați concentrația de ioni de Fe3+ în apa râului la o distanță de 300m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de Fe3+ în apa uzată este de 0,55 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,20 m/s, debitul volumic este de 65 m3/s, adâncimea râului este de 2,5 m, coeficientul de sinuozitate al râului este de 1,1. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,45 m3/s. Concentrația de fond de Fe3+ este de 0,5 mg/L.

5. Calculați concentrația ionilor de sulfat în apa râului la o distanță de 500m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de SO42- în apa uzată este de 105,0 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,25 m/s, debitul volumetric este de 70 m3/s, adâncimea râului este de 3 m, coeficientul de sinuozitate a râului este de 1,2. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,05 m3/s. Concentrația de fond de SO42- este de 29,3 mg/l.

6. Calculați concentrația ionilor de clorură în apa râului la o distanță de 500 m de ieșirea apei uzate, dacă concentrația de Cl - în apele uzate este de 35,0 mg/l. Viteza debitului râului este de 0,25 m/s, debitul volumic este de 70 m3/s, adâncimea râului este de 3 m, coeficientul de sinuozitate al râului este de 1,0. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Debitul volumic al apei uzate este de 0,5 m3/s. Concentrația de fond de SO42- este de 22,1 mg/l.

7. Concentrația ionilor de cupru Cu2+ în apele uzate este de 0,02 mg/l. La ce distanta de locul deversarii apelor uzate va depasi concentratia de Cu2+ fondul cu 10% daca debitul volumetric al apei uzate este de 0,05 m3/s? Viteza debitului râului este de 0,15 m/s, debitul volumic este de 70 m3/s, adâncimea râului este de 3 m, coeficientul de șerpuire a râului este de 1,2. Apele uzate sunt evacuate de pe mal. Concentrația de fond de Cu2+ este de 0,010 mg/l.

8. Ca urmare a depunerii uscate din atmosferă, particule de aerosoli cu diametrul de 50 μm și densitatea de 2500 kg/m3 au pătruns într-un rezervor curgător la 1,5 m adâncime. Debitul apei este de 0,8 m/s, vâscozitatea apei este de 1 10-3 Pa s, densitatea apei este de 1000 kg/m3. Ce distanță vor depăși aceste particule, duse de curent, înainte de a se așeza pe fund?

9. Ca urmare a depunerii umede din atmosferă, particule de aerosoli cu diametrul de 20 μm și densitatea de 2700 kg/m3 au intrat într-un rezervor curgător cu o adâncime de 3,0 m. Debitul apei este de 0,2 m/s, vâscozitatea apei este de 1 10-3 Pa s, densitatea apei este de 1000 kg/m3. Ce distanță vor depăși aceste particule, duse de curent, înainte de a se așeza pe fund?

10. Ca urmare a depunerii uscate din atmosferă, particule de aerosoli cu diametrul de 40 μm și o densitate de 2700 kg/m3 au pătruns într-un rezervor curgător cu o adâncime de 2,0 m. Viteza curgerii apei este de 0,25 m/s, vâscozitatea apei este de 1 10-3 Pa s, densitatea apei este de 1000 kg/m3. Lungimea rezervorului în direcția curentului este de 5000 m. Aceste particule se vor depune pe fundul rezervorului sau vor fi conduse de curent?

11. Calculați diametrul particulelor în suspensie care intră în iaz care curge cu apă uzată, care se vor depune pe fundul rezervorului la 200 m de ieșirea apei uzate, dacă densitatea particulelor este de 2600 kg/m3. Debitul apei este de 0,6 m/s, vâscozitatea apei este de 1 10-3 Pa s, densitatea apei este de 1000 kg/m3. Adâncimea rezervorului este de 1,8 m.

12. În urma accidentului, hexanul s-a răspândit pe suprafața rezervorului. Presiune abur saturat hexan la 20°C, 30°C și 40°C este 15998,6 Pa, 24798,0 Pa și respectiv 37063,6 Pa. Se determină presiunea de vapori de saturație a hexanului la 15°C metoda grafica. Calculați viteza de evaporare a hexanului la 15°C folosind formula dacă viteza vântului este de 1 m/s. Densitatea aerului la 0°C este de 1,29 kg/m3, vâscozitatea aerului la 15°C este de 18∙10−6 Pa∙s, diametrul spotului format de hexan pe suprafața apei este de 100m.

13. În urma accidentului, toluenul s-a răspândit pe suprafața rezervorului. Presiunea de vapori de saturație a toluenului la 20°C, 30°C și 40°C este de 3399,7 Pa, 5266,2 Pa și, respectiv, 8532,6 Pa. Se determină grafic presiunea de vapori de saturație a toluenului la 25°C. Calculați viteza de evaporare a toluenului la 25°C folosind formula dacă viteza vântului este de 2 m/s. Densitatea aerului la 0°C este de 1,29 kg/m3, vâscozitatea aerului la 25°C este de 20∙10−6 Pa∙s, diametrul spotului format de toluen pe suprafața apei este de 200m.

14. În urma accidentului, suprafața rezervorului s-a extins m-xilen. Presiunea aburului saturat m-xilenul la 20°C și 30°C este egal cu 813,3 și, respectiv, 1466,5 Pa. Determinați presiunea vaporilor de saturație m-xilen la 25°C folosind formă integrală ecuații izobare reactie chimica. Calculați viteza de evaporare m-xilen la 25°C conform formulei, daca viteza vantului este de 5m/s. Densitatea aerului la 0°C este de 1,29 kg/m3, vâscozitatea aerului la 25°C este de 20∙10−6 Pa∙s, diametrul punctului format m-xilenul de la suprafata apei este egal cu 500m.

15. Benzenul este vărsat accidental pe masa de laborator. Presiunea vaporilor de saturație a benzenului la 20°C și 30°C este de 9959,2 și, respectiv, 15732,0 Pa. Se determină presiunea de vapori de saturație a benzenului la 25°C utilizând forma integrală a ecuației izobare a reacției chimice. Calculați viteza de evaporare a benzenului la 25°C folosind metoda de determinare a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă. Diametrul spotului format din benzen pe suprafața mesei este de 0,5 m. Va fi depășită valoarea MPC. h.(С6Н6) = 5 mg/m3 la 15 minute după scurgerea de benzen, dacă volumul camerei este de 200 m3?

16. Clorobenzenul este vărsat accidental pe masa de laborator. Presiunea de vapori de saturație a clorobenzenului la 20°C și 30°C este de 1173,2 și, respectiv, 199,8 Pa. Se determină presiunea de saturație a vaporilor de clorbenzen la 25°C utilizând forma integrală a ecuației izobare a reacției chimice. Calculați viteza de evaporare a clorbenzenului la 25°C utilizând metoda emisiei atmosferice. Diametrul spotului format de clorobenzen pe suprafața mesei este de 0,3 m. Va fi depășită valoarea MPC. z.(С6Н5Cl) = 50mg/m3 La 10 minute după scurgerea de clorbenzen, dacă volumul camerei este de 150m3?

17. În urma accidentului, un amestec de octan, toluen și m- xilen cu o greutate de 1000 kg. Compoziția amestecului (fracții de masă): octan - 0,3; toluen - 0,4; m-xilen - 0,3. Presiunea vaporilor saturați de octan, toluen și m-xilen la 20°C este egal cu 1386,6; 3399,7 Pa și, respectiv, 813,3 Pa. Calculați vitezele de evaporare a hidrocarburilor la 20°C folosind metoda de determinare a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă. Determinați compoziția amestecului (fracția de masă) după o oră, dacă diametrul spotului format de amestecul de hidrocarburi de la suprafața apei este de 10 m. Viteza vântului este de 1 m/s.

18. În urma accidentului, un amestec de benzen, toluen și m- xilen cu o greutate de 1000 kg. Compoziția amestecului (fracții de masă): benzen - 0,5; toluen - 0,3; m-xilen - 0,2. Presiunea vaporilor saturați de benzen, toluen și m-xilen la 20°C este egal cu 9959,2; 3399,7 Pa și, respectiv, 813,3 Pa. Calculați vitezele de evaporare a hidrocarburilor la 20°C folosind metoda de determinare a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă. Determinați compoziția amestecului (fracție în greutate) după o oră, dacă diametrul spotului format de amestecul de hidrocarburi de la suprafața apei este de 12m. Viteza vântului este de 0,5 m/s.

19. Calculați proporția de 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioxină adsorbită de particulele în suspensie care conțin 3,5% (greutate) carbon organic. Concentrația particulelor în suspensie în straturile inferioare ale rezervorului este de 12000 ppm. Coeficientul de distribuție al 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioxină în sistemul octanol-apă KO-B este 1,047 107.

20. Calculați proporția de 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioxină adsorbită de particulele care conțin 4% (greutate) carbon organic. Concentrația particulelor în suspensie în straturile inferioare ale rezervorului este de 10.000 ppm. Coeficientul de distribuție al 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioxină în sistemul octanol-apă KO-B este 5,888 105.

21. Calculați proporția de fenol adsorbit de particulele în suspensie care conțin 10% (greutate) carbon organic. Concentrația particulelor în suspensie în straturile inferioare ale rezervorului este de 50.000 ppm. Coeficientul de distribuție al fenolului în sistemul octanol-apă KO-B este 31.

22. Se vor forma precipitații de PbSO4 când ape uzate care conțin 0,01 mg/l de ioni de Pb2+ intră într-un rezervor care curge cu un debit volumic de 50m3/s? Debitul volumic al apei uzate este de 0,05 m3/s. Concentrația de fond de SO42- este de 30 mg/L. Se ia raportul de amestecare γ egal cu 1∙10−4. PR(PbSO4) = 1,6 10−8.

23. Se va forma precipitat de Fe(OH)3 atunci când ape uzate care conțin 0,7 mg/l de ioni de Fe3+ intră într-un rezervor care curge cu un debit volumic de 60m3/s? Debitul volumic al apei uzate este de 0,06 m3/s. pH = 7,5. Se ia raportul de amestecare γ egal cu 4∙10−4. PR(Fe(OH)3) = 6,3 10−38.

24. Calculaţi gradul de hidroliză şi concentraţia cloroformului (CHCl3) la T=298K într-un rezervor stagnant cu pH=7,5 după: a) 1 zi; b) 1 lună; c) la 1 an de la intrarea sa în rezervor, dacă concentrația sa inițială a fost de 0,001 mg/l. Constantele vitezei de hidroliză a cloroformului sunt date în tabel.

25. Se calculează gradul de hidroliză (gradul de conversie) și concentrația de diclormetan (CH2Cl2) la T=298K într-un rezervor stagnant cu pH=8,0 după: a) 1 zi; b) 1 lună; c) la 1 an de la intrarea sa în rezervor, dacă concentrația sa inițială a fost de 0,001 mg/l. Constantele vitezei de hidroliză a diclormetanului sunt date în tabel.

26. Calculaţi gradul de hidroliză (gradul de conversie) şi concentraţia de brometan (CH3Br) la T=298K într-un rezervor stagnant cu pH=8,0 după: a) 1 zi; b) 1 lună; c) la șase luni de la intrarea sa în rezervor, dacă concentrația sa inițială a fost de 0,005 mg/l. Constantele vitezei de hidroliză, brom sunt date în tabel.

27. După ce timp concentraţia de acetat de etil într-un rezervor stagnant va deveni egală cu: a) jumătate din concentraţia iniţială; b) 10% din concentrația inițială; c) 1% din concentrația inițială? T = 298K. pH = 6,5. Constantele de viteză pentru hidroliza acetatului de etil sunt date în tabel.

28. După ce timp concentrația de fenilacetat într-un rezervor stagnant va deveni egală cu: a) jumătate din concentrația inițială; b) 10% din concentrația inițială; c) 1% din concentrația inițială? T = 298K. pH = 7,8. Constantele vitezei de hidroliză ale fenilacetatului sunt date în tabel.

29. După ce timp concentrația de benzoat de fenil într-un rezervor stagnant va deveni egală cu: a) jumătate din concentrația inițială; b) 10% din concentrația inițială; c) 1% din concentrația inițială? T = 298K. pH = 7,5. Constantele vitezei de hidroliză ale benzoatului de fenil sunt date în tabel.

30. Calculați constanta de biooxidare k* în apa naturală și timpul de eliminare a jumătate din poluare, dacă se determină experimental valorile BOD5 și BODtot, care sunt egale cu 3,0, respectiv 10,0 mgO2/dm3.

31. Calculați constanta de biooxidare k* în apa naturală și timpul de eliminare a jumătate din poluare, dacă se determină experimental valorile BOD5 și BODtot, care sunt egale cu 1,8, respectiv 8,0 mgO2/dm3.

32. Calculați constanta de viteză de biooxidare k* în apa naturală, dacă experimental se stabilește că BODtotal se observă în a 13-a zi de incubare a unei probe din această apă. Ce proporție de BOD total este BOD5 în acest caz?

33. Calculați constanta de viteză de biooxidare k* în apa naturală, dacă experimental se stabilește că BODtotal se observă în a 18-a zi de incubare a unei probe din această apă. Ce proporție de BOD total este BOD5 în acest caz?

34. Timpul pentru oxidarea completă a fenolului într-un iaz cu aerare naturală a fost de 50 de zile. Calculați constanta de viteză a biooxidării k* a fenolului în acest iaz, precum și concentrația acestuia după 10 zile, dacă concentrația inițială de fenol este de 20 µg/L.

35. Timpul de oxidare completă a toluenului într-un iaz cu aerare naturală a fost de 80 de zile. Calculați constanta k* de viteză de biooxidare a toluenului din acest iaz, precum și concentrația acestuia după 30 de zile, dacă concentrația inițială de toluen este de 50 µg/l.

36. Calculați COD. acid acetic. Calculați COD al apei naturale care conține 1∙10−4 mol/l acid acetic. Calculați BODtot. din această apă dacă BODtot: COD = 0,8: 1. Calculați

37. Determinați concentrația de fenol în apa unui rezervor stagnant la o zi după sosirea acestuia, dacă concentrația inițială de fenol a fost de 0,010 mg/l. Considerați că transformarea fenolului are loc în principal ca urmare a oxidării de către radicalul RO2. Concentrația staționară a RO2 este de 10-9 mol/l. Constanta vitezei de reacție este de 104 mol l-1 s-1.

38. Determinați concentrația de formaldehidă în apa unui rezervor stagnant la 2 zile de la sosirea acestuia, dacă concentrația inițială de formaldehidă a fost de 0,05 mg/l. Considerați că transformarea formaldehidei are loc în principal ca urmare a oxidării de către radicalul RO2. Concentrația staționară a RO2 este de 10-9 mol/l. Constanta vitezei de reacție este 0,1 mol l-1 s-1.

APENDICE

Tabel - Constante de viteză de hidroliză a unor substanțe organice la T = 298K

Substanţă	Produse hidroliză	Constantele de hidroliză
l mol-1 s-1		l mol-1 s-1
acetat etilic	CH3COOH + C2H5OH
Cloracetat de metil	ClCH2COOH + CH3OH
Acetat de fenil	CH3COOH + C6H5OH
Benzoat de fenil	C6H5COOH + C6H5OH
Clormetan CH3Cl
Brometan CH3Br
Diclormetan CH2Cl2
Triclormetan CHCI3

Una dintre cele mai proprietăți valoroase apele naturale este capacitatea lor de a se autopurifica. Autoepurarea apelor este refacerea proprietăților lor naturale în râuri, lacuri și alte corpuri de apă, care se produce în mod natural ca urmare a proceselor fizico-chimice, biochimice și de altă natură interdependente (difuzie turbulentă, oxidare, sorbție, adsorbție etc.). Capacitatea râurilor și a lacurilor de a se autopurifica este strâns legată de multe altele factori naturali, în special, condițiile fizice și geografice, radiația solară, activitatea microorganismelor în apă, influența vegetației acvatice și mai ales regimul hidrometeorologic. Cea mai intensă autopurificare a apei din rezervoare și pâraie se realizează în sezonul cald, când activitatea biologică în ecosistemele acvatice este cea mai mare. Curge mai repede pe râurile cu un curent rapid și desișuri dense de stuf, stuf și cozi de-a lungul malurilor lor, în special în zonele de silvostepă și stepă ale țării. O schimbare completă a apei în râuri durează în medie 16 zile, mlaștini - 5 ani, lacuri - 17 ani.

Reducerea concentrației de substanțe anorganice care poluează corpurile de apă se produce prin neutralizarea acizilor și alcalinelor datorită tamponării naturale a apelor naturale, formării de compuși puțin solubili, hidrolizei, sorbției și sedimentării. Concentrația de substanțe organice și toxicitatea acestora sunt reduse datorită oxidării chimice și biochimice. Aceste metode naturale de autoepurare se reflectă în metodele acceptate de purificare a apelor poluate în industrie și agricultură.

Pentru menținerea calității naturale necesare a apei în rezervoare și pâraie, este de mare importanță răspândirea vegetației acvatice, care joacă rolul unui fel de biofiltru. Puterea mare de curățare a plantelor acvatice este utilizată pe scară largă în multe întreprinderi industriale atât din țara noastră, cât și din străinătate. Pentru aceasta se creează diverse rezervoare artificiale de sedimentare, în care se plantează vegetație de lac și mlaștină, care curăță bine apa poluată.

În ultimii ani, aerarea artificială s-a răspândit – una dintre modalitățile eficiente de purificare a apelor poluate, când procesul de autopurificare se reduce brusc când oxigenul dizolvat în apă este deficitar. Pentru a face acest lucru, aeratoare speciale sunt instalate în rezervoare și pâraie sau la stații de aerare înainte de evacuarea apei poluate.

Protejarea resurselor de apă împotriva poluării.

Protecția resurselor de apă constă în interzicerea deversării apei neepurate în rezervoare și pâraie, crearea de zone de protecție a apei, promovarea proceselor de autoepurare în corpurile de apă, conservarea și îmbunătățirea condițiilor de formare a scurgerii apelor de suprafață și subterane în bazinele hidrografice.

Cu câteva decenii în urmă, râurile, datorită funcției lor de auto-purificare, au făcut față epurării apei. Acum, în zonele cele mai populate ale țării, ca urmare a construcției de noi orașe și întreprinderi industriale, locurile de utilizare a apei sunt amplasate atât de dens încât de multe ori locurile de evacuare a apelor uzate și prizele de apă sunt practic în apropiere. Prin urmare, dezvoltarea și punerea în aplicare a metodelor eficiente de purificare și post-tratare a apelor uzate, purificare și neutralizare a apei de la robinet are toate mai multa atentie. În unele întreprinderi, operațiuni legate de managementul apei, toată lumea joacă mare rol. Deosebit de ridicate sunt costurile de alimentare cu apă, tratarea și eliminarea apelor uzate din industria celulozei și hârtiei, minerit și petrochimic.

Epurarea secvenţială a apelor uzate la întreprinderile moderne implică epurarea primară, mecanică (se îndepărtează uşor şi substanţele plutitoare) şi secundară, biologică (sunt îndepărtate substanţele organice degradabile biologic). În acest caz, se efectuează coagularea - pentru a precipita substanțele suspendate și coloidale, precum și fosforul, adsorbția - pentru a elimina substanțele organice dizolvate și electroliza - pentru a reduce conținutul de substanțe dizolvate de origine organică și minerală. Dezinfectarea apelor uzate se realizează prin clorarea și ozonarea acestora. Un element important al procesului tehnologic de curățare este îndepărtarea și dezinfectarea nămolului format. În unele cazuri, operația finală este distilarea apei.

Cele mai avansate instalații moderne de tratare asigură eliberarea apelor uzate din poluarea organică doar cu 85-90% și doar în unele cazuri - cu 95%. Prin urmare, chiar și după curățare este necesar să le diluați de 6-12 ori și adesea chiar mai mult. apă curată pentru a păstra funcționarea normală a ecosistemelor acvatice. Faptul este că capacitatea naturală de autocurățare a rezervoarelor și a pâraielor este foarte mică. Autoepurarea are loc numai dacă apele evacuate au fost complet purificate, iar în corpul de apă au fost diluate cu apă în raport de 1:12-15. Dacă totuși, volume mari de ape uzate pătrund în rezervoare și cursuri de apă, și cu atât mai mult neepurate, echilibrul natural stabil al ecosistemelor acvatice se pierde treptat, iar funcționarea lor normală este perturbată.

Recent, metode din ce în ce mai eficiente de epurare și post-epurare a apelor uzate după tratarea lor biologică au fost dezvoltate și implementate folosind cele mai noi metode de tratare a apelor uzate: radiații, electrochimice, sorbție, magnetice etc. Îmbunătățirea tehnologiei de tratare a apelor uzate, creșterea în continuare a gradul de epurare sunt cele mai importante domenii de protecție a apelor împotriva poluării.

Ar trebui să se folosească mult mai pe scară largă post-tratarea apelor uzate tratate în câmpurile agricole de irigare. În post-tratarea apelor uzate la ZPO, fondurile nu sunt cheltuite pentru post-tratarea lor industrială, creează posibilitatea de a primi produse agricole suplimentare, apa este economisită semnificativ, deoarece aportul de apă dulce pentru irigare este redus și există nu este nevoie să cheltuiți apă pentru a dilua apele uzate. Când sunt utilizate la ZPO, apele uzate urbane conținute în ele nutrienți iar oligoelementele sunt absorbite de plante mai repede și mai complet decât îngrășămintele minerale artificiale.

La număr sarcini importante include și prevenirea poluării corpurilor de apă cu pesticide și pesticide. Acest lucru necesită accelerarea implementării măsurilor antieroziune, creând pesticide care s-ar descompune în decurs de 1-3 săptămâni fără a păstra reziduurile toxice în cultură. Până la rezolvarea acestor probleme, este necesar să se limiteze utilizarea agricolă a zonelor de coastă de-a lungul cursurilor de apă sau să nu se folosească pesticide în acestea. Crearea zonelor de protecție a apei necesită, de asemenea, mai multă atenție.

În protejarea surselor de apă de poluare, introducerea unei taxe pentru evacuarea apelor uzate, crearea de scheme raionale integrate pentru consumul de apă, eliminarea apei și tratarea apelor uzate și automatizarea controlului calității apei în sursele de apă sunt de mare importanță. De menționat că schemele integrate raionale fac posibilă trecerea la reutilizarea și reutilizarea apei, exploatarea instalațiilor de tratare comune raionului, precum și automatizarea proceselor de gestionare a funcționării alimentării cu apă și canalizare.

În prevenirea poluării apelor naturale, rolul de protejare a hidrosferei este important, întrucât proprietățile negative dobândite de hidrosferă nu doar modifică ecosistem acvaticși au un efect deprimant asupra resurselor sale hidrobiologice, dar și distrug ecosistemele terestre, sale sisteme biologice, precum și litosfera.

Trebuie subliniat că una dintre măsurile radicale de combatere a poluării este depășirea tradiției înrădăcinate de a considera corpurile de apă drept receptori de ape uzate. Acolo unde este posibil, fie captarea apei, fie evacuarea apelor uzate ar trebui evitate în aceleași pâraie și rezervoare.

Protecția aerului atmosferic și a solului.

special protejate zone naturale. Protecția animalelor și floră.

formă eficientă protejarea ecosistemelor naturale, precum și comunitățile biotice sunt arii naturale special protejate. Ele vă permit să salvați standarde (eșantioane) de biogeocenoze neatinse și nu numai în unele locuri exotice, rare, ci și în toate zonele naturale tipice ale Pământului.

La arii naturale special protejate(SPNA) cuprinde suprafețele de teren sau de suprafață de apă, care, datorită semnificației lor de mediu și de altă natură, sunt retrase total sau parțial din folosință economică prin hotărâri ale Guvernului.

Legea ariilor protejate, adoptată în februarie 1995, a stabilit următoarele categorii ale acestor teritorii: a) rezervații naturale de stat, incl. biosferic; b) parcuri naţionale; în) parcuri naturale; d) rezervatii naturale de stat; e) monumente ale naturii; e) parcuri dendrologiceși grădini botanice.

rezervă- este un spatiu (teritoriu sau zona de apa) special protejat prin lege, care este complet retras din folosirea economica normala pentru a pastra complexul natural in starea sa naturala. În rezerve sunt permise doar activități științifice, de securitate și de control.

Acum în Rusia există 95 de rezerve cu cu suprafata totala 310 mii mp. km, care reprezintă aproximativ 1,5% din întregul teritoriu al Rusiei. Pentru a neutraliza impactul tehnogen al teritoriilor adiacente, în special în zonele cu industrie dezvoltată, în jurul rezervelor se creează arii protejate.

Rezervațiile biosferei (BR) îndeplinesc patru funcții: conservarea diversității genetice a planetei noastre; efectuarea de cercetări științifice; urmărirea stării de fond a biosferei (monitorizarea mediului); educația pentru mediu și cooperarea internațională.

Evident, funcțiile BR sunt mai largi decât funcțiile oricărui alt tip de arii naturale protejate. Ele servesc ca un fel de standarde internaționale, standarde de mediu.

O rețea globală unificată de peste 300 de rezervații ale biosferei a fost creată acum pe Pământ (11 în Rusia). Toate lucrează conform programului coordonat al UNESCO, efectuând monitorizarea constantă a schimbărilor din mediul natural sub influența activităților antropice.

parc național- un teritoriu vast (de la câteva mii la câteva milioane de hectare), care cuprinde atât zone protejate integral, cât și zone destinate anumitor tipuri de activitate economică.

Scopurile creației Parcuri nationale sunt: ​​1) ecologice (conservarea ecosistemelor naturale); 2) științifice (elaborarea și implementarea metodelor de conservare a complexului natural în condiții de admitere în masă a vizitatorilor) și 3) recreative (turism reglementat și recreere pentru oameni).

Există 33 de parcuri naționale în Rusia, cu o suprafață totală de aproximativ 66,5 mii de metri pătrați. km.

Parc natural- un teritoriu care are o valoare ecologica si estetica deosebita si este folosit pentru recreerea organizata a populatiei.

rezervă- este un complex natural, care este destinat conservării uneia sau mai multor specii de animale sau plante în utilizare limitată alții. Există rezervații peisagistice, forestiere, ihtiologice (pești), ornitologice (păsări) și alte tipuri de rezervații. De regulă, după restabilirea densității populației de specii protejate de animale sau plante, rezervația este închisă și este permis unul sau altul tip de activitate economică. În Rusia există astăzi peste 1.600 de rezervații naturale de stat cu o suprafață totală de peste 600 de mii de metri pătrați. km.

monument al naturii- separat obiecte naturale, care sunt unice și ireproductibile, având valoare științifică, estetică, culturală sau educațională. Aceștia pot fi copaci foarte bătrâni care au fost „martori” la unele evenimente istorice, peșteri, stânci, cascade etc. În Rusia sunt aproximativ 8 mii, în timp ce pe teritoriul pe care se află monumentul, orice activitate care îi poate distruge este interzis.

Parcurile dendrologice și grădinile botanice sunt colecții create de om de arbori și arbuști, atât pentru a păstra biodiversitatea și a îmbogăți flora, cât și în interesul științei, studiului și activității culturale și educaționale. Ei desfășoară adesea lucrări legate de introducerea și aclimatizarea de noi plante.

Pentru încălcarea regimului ariilor naturale special protejate, legislația rusă stabilește răspunderea administrativă și penală. În același timp, oamenii de știință și experții recomandă cu tărie o creștere semnificativă a zonei zonelor special protejate. Deci, de exemplu, în Statele Unite, aria acestuia din urmă este mai mult de 7% din teritoriul țării.

Rezolvarea problemelor de mediu și, în consecință, a perspectivelor de dezvoltare durabilă a civilizației, este în mare măsură asociată cu utilizarea competentă a resurselor regenerabile și a diferitelor funcții ale ecosistemelor și gestionarea acestora. Această direcție este cea mai importantă cale de utilizare a naturii suficient de lungă și relativ inepuizabilă, combinată cu păstrarea și menținerea stabilității biosferei și, în consecință, a mediului uman.

Fiecare specie este unică. Conține informații despre dezvoltarea florei și faunei, care are un uriaș științific și valoare aplicată. Deoarece toate posibilitățile de utilizare a unui anumit organism pe termen lung sunt adesea imprevizibile, întregul bazin genetic al planetei noastre (cu posibila excepție a unor organisme patogene periculoase pentru oameni) este supus unei protecții stricte. Necesitatea de a proteja fondul genetic din punctul de vedere al conceptului de dezvoltare durabilă („co-evoluție”) este dictată nu atât de considerații economice, cât și de considerente morale și etice. Numai umanitatea nu va supraviețui.

Este util să ne amintim una dintre legile de mediu ale lui B. Commoner: „Natura știe cel mai bine!” Până de curând, posibilitățile de utilizare a fondului genetic al animalelor care erau neprevăzute sunt acum demonstrate de bionică, datorită căreia există numeroase îmbunătățiri ale structurilor de inginerie bazate pe studiul structurii și funcțiilor organelor animalelor sălbatice. S-a stabilit că unele nevertebrate (moluște, bureți) au capacitatea de a acumula cantități mari de elemente radioactive si pesticide. Drept urmare, pot fi bioindicatori ai poluării mediului și ajută oamenii să rezolve această problemă importantă.

Protecția fondului genetic al plantelor. Fiind parte integrantă din problema generală a protecției OPS, protecția fondului genetic al plantelor este un ansamblu de măsuri de conservare a întregii diversități de specii de plante - purtătoare a moștenirii ereditare de proprietăți productive sau valoroase din punct de vedere științific sau practic.

Se știe că sub influența selecției naturale și prin reproducerea sexuală a indivizilor din fondul genetic al fiecărei specii sau populații se acumulează cele mai utile proprietăți pentru specie; sunt în combinații de gene. Prin urmare, sarcinile de utilizare a florei naturale sunt de mare importanță. Culturile noastre moderne de cereale, fructe, legume, fructe de pădure, furaje, industriale, ornamentale, ale căror centre de origine au fost înființate de remarcabilul nostru compatriot N.I. Vavilov, își conduc genealogia fie din strămoși sălbatici, fie sunt creații ale științei, dar bazate pe structurile genelor naturale. Prin folosirea proprietăților ereditare ale plantelor sălbatice s-au obținut tipuri complet noi de plante utile. Prin selecția hibrizilor s-au creat hibrizi pereni de grâu și cereale furajere. Potrivit oamenilor de știință, aproximativ 600 de specii de plante sălbatice pot fi utilizate în selecția culturilor agricole din flora Rusiei.

Protecția fondului genetic al plantelor se realizează prin crearea de rezervații, parcuri naturale, grădini botanice; formarea unui bazin genetic de specii locale și introduse; studiul biologiei, nevoilor ecologice și competitivității plantelor; evaluarea ecologică a habitatului plantelor, prognozele schimbărilor sale în viitor. Datorită rezervelor, s-au păstrat pinii Pitsunda și Eldar, fistic, tisa, cibis, rododendron, ginseng etc.

Protecția fondului genetic al animalelor. Modificarea condițiilor de viață sub influența activității umane, însoțită de persecuția directă și exterminarea animalelor, duce la sărăcirea compoziției speciilor acestora și la reducerea numărului multor specii. În 1600 existau aproximativ 4230 de specii de mamifere pe planetă, până la vremea noastră 36 de specii au dispărut și 120 de specii sunt în pericol de dispariție. Din cele 8684 de specii de păsări, 94 au dispărut și 187 sunt pe cale de dispariție. Situația cu subspecii nu este mai bună: din 1600, 64 de subspecii de mamifere și 164 de subspecii de păsări au dispărut, 223 de subspecii de mamifere și 287 de subspecii de păsări sunt pe cale de dispariție.

Protecția fondului genetic uman. Pentru aceasta, au fost create diverse direcții științifice, precum:

1) ecotoxicologie- o ramură a toxicologiei (știința otrăvurilor), care studiază compoziția ingredientelor, caracteristicile de distribuție, acțiunea biologică, activarea, dezactivarea substanțelor nocive din mediu;

2) consiliere genetică medicalăîn instituțiile medicale speciale pentru a determina natura și consecințele acțiunii ecotoxicelor asupra aparatului genetic uman pentru a da naștere a urmașilor sănătoși;

3) screening- selectia si testarea mutagenitatii si carcinogenitatii factorilor de mediu (mediul uman).

Patologia mediului- doctrina bolilor umane, în apariția și dezvoltarea cărora rolul principal îl au factorii de mediu nefavorabili în combinație cu alți factori patogeni.

Direcții principale de protecție a mediului.

Reglementarea calitatii mediului. Protecția atmosferei, hidrosferei, litosferei, comunităților biotice. Echipamente și tehnologii de protecție ecologică.

Starea ecologică a corpurilor de apă este în mare măsură asociată cu procesele de auto-purificare - o rezervă naturală pentru refacerea proprietăților și compoziției originale a apelor.
Principalele procese de autocurățare duc la:

• transformarea (transformarea) poluanților în inofensivi sau mai puțini Substanțe dăunătoare ca urmare a oxidării chimice și în special biochimice;
• purificare relativă - transferul de poluanți din coloana de apă în sedimentele de fund, care în viitor pot servi ca sursă de poluare secundară a apei;
• îndepărtarea poluanților din afara corpului de apă ca urmare a evaporării, eliberării gazelor din coloana de apă sau îndepărtarea spumei prin vânt.

Cel mai mare rol în procesul de autopurificare a apei îl joacă transformarea poluanților. Acoperă poluanții neconservativi a căror concentrație se modifică ca urmare a proceselor chimice, biochimice și fizice din corpurile de apă. Cele neconservatoare sunt în principal organice și nutrienți. Intensitatea oxidării unui poluant transformabil depinde în primul rând de proprietățile acestei substanțe, de temperatura apei și de condițiile de alimentare cu oxigen a corpului de apă.

Condițiile de temperatură pot fi estimate din temperatura medie a apei pentru trei luni de vară, care reflectă în mod adecvat condițiile pentru întreaga perioadă caldă (temperatura apei pe râurile din Rusia în lunile de iarnă rămâne aproape la fel, aproape de 0°C). Conform acestui indicator, râurile și rezervoarele sunt împărțite în trei grupe: cu temperaturi sub 15°C, de la 15 la 20°C și peste 20°C.

Condiţiile de aprovizionare cu oxigen sunt determinate în principal de intensitatea amestecării apei şi de durata, care are o corelaţie destul de strânsă cu vara.

Intensitatea amestecării apei în râuri este estimată aproximativ, în funcție de natura terenului prin care acestea curg, iar pentru lacuri și rezervoare - prin coeficientul de apă de mică adâncime g, în funcție de zonă. suprafața apeiși adâncimea medie a apei. Conform acestor criterii, râurile și rezervoarele sunt împărțite în 4 grupe: cu amestecare puternică, semnificativă, moderată și slabă. După combinarea condiţiilor de temperatură şi amestecare, se disting 4 categorii de condiţii de transformare a poluanţilor în apele de suprafaţă: favorabile, medii, nefavorabile şi extrem de nefavorabile. Evaluarea autopurificării apei pe baza acestor indicatori este inacceptabilă fie pentru cele mai mari râuri transzonale (Volga, Yenisei, Lena etc.), fie pentru râuri mici (cu o suprafață de bazin mai mică de 500 - 1000 km2), deoarece temperatura apei din ele și condițiile de amestecare sunt foarte diferite de valorile de fond.

Un rol important în autoepurarea apei îl joacă și proces fizic diluarea conținutului de poluanți, a căror concentrație în apa râului scade odată cu creșterea debitului de apă în râu. Rolul diluției nu este doar de a reduce concentrația de poluanți, ci și de a reduce probabilitatea de otrăvire (toxicoză) a organismelor acvatice responsabile de degradarea biochimică a poluanților. Un indicator al condițiilor de diluare a poluanților este pentru râu media acestuia consumul anual apă și pentru un rezervor - consumul total apele afluenţilor care se varsă în el. Conform acestui indicator, toate râurile și rezervoarele sunt împărțite în 6 grupuri (cu debitul de apă de la mai puțin de 100 la mai mult de 10.000 m3/s). Prin combinarea celor mai importante două condiții - transformarea poluanților și debitul apei - este posibil să se estimeze aproximativ condițiile de autoepurare a apelor de suprafață de poluanți și să le combine în 5 categorii: de la „cel mai favorabil” la „extrem de nefavorabil". Condițiile de autoepurare, ținând cont de diluția pentru râurile transzonale, au fost calculate individual în funcție de secțiuni separate fiecare râu. Partea superioară a mijlocului și râuri majore, caracterizate printr-o capacitate de diluție slabă, sunt clasificate drept râuri cu condiții „extrem de nefavorabile” de autoepurare.
Există anumite modele spațiale de condiții pentru transformarea poluanților în apele de suprafață ale Rusiei. Astfel, corpurile de apă cu condiții „extrem de nefavorabile” sunt situate în zone joase de tundra și pădure-tundra. Toate lacurile de adâncime (Ladoga, Onega, Baikal etc.) și rezervoarele cu schimburi de apă deosebit de lent aparțin aceluiași grup. Iar teritoriile cu condiții „favorabile” pentru transformare sunt limitate la muntele Rusiei Centrale și Volga, la poalele Caucazului de Nord.

Luând în considerare diluarea poluării, majoritatea râurilor medii și aproape toate râurile mici din Rusia sunt caracterizate de condiții „extrem de nefavorabile” pentru autopurificare. Condițiile „cele mai favorabile” pentru autoepurare sunt caracterizate de tronsoane ale râurilor Ob, Yenisei, Lena și Amur, care se încadrează în chiar categorie înaltă conținutul de apă (mai mult de 10.000 m3/s) la o temperatură a apei în intervalul mediu (15–20°C), precum și cursurile inferioare ale Volgăi cu temperaturi peste 20°C. Aceeași categorie de condiții au rezervoare: Volgogradskoe, Tsimlyanskoe, Nizhnekamskoe.

O analiză a diferenței teritoriale în condițiile de autoepurare a râurilor și rezervoarelor face posibilă estimarea aproximativă a gradului de pericol al poluării acestora din cauza pătrunderii poluanților. Aceasta, la rândul său, poate servi drept bază pentru stabilirea nivelului de restricții privind deversările de ape uzate în orașe și elaborarea de recomandări cu privire la dimensiunea reducerii eliberării dispersate de poluanți în apele de suprafață.