Meni
Besplatno
Dom  /  Liječenje opekotina/ Procesi koji promovišu samopročišćavanje vodnih tijela. Samopročišćavanje prirodnih voda

Procesi koji promovišu samopročišćavanje vodnih tijela. Samopročišćavanje prirodnih voda

Dosta je pisano o zagađenju i nedostatku vode za piće na planeti. U jednoj od najbogatijih zemalja vodnim resursima, Rusiji, samo jedan posto izvorne vode iz površinskih zaliha vode za piće zadovoljava standarde kvaliteta. U Kareliji, zemlji rijeka i jezera, gdje dostupnost vodnih resursa premašuje ruski prosjek za 2-3 puta, oko 70% uzoraka vode ulazi u distributivnu mrežu naselja, ne ispunjavaju higijenske uslove za pije vodu. To je najvećim dijelom posljedica intenzivnih tehnogenih i agroindustrijskih aktivnosti usmjerenih prvenstveno na zadovoljavanje neposrednih potreba čovječanstva i nedovoljne pažnje očuvanju vodnih resursa za naredne generacije. Ali ne samo, „zahvaljujući“ tome, prirodna voda, koja je vitalna za čovječanstvo, je u stanju blizu kritičnog.

Prirodna voda je najviše zagađena raznim poljima. Izvori zagađenja vodna tijela izuzetno raznolika. Prije svega, to su otpadne vode iz gradova i industrijskih preduzeća. Industrije koje imaju najviše vode su rudarstvo, čelik, hemikalije, petrohemija, celuloza i papir i prerada hrane. Oni troše do 70% sve vode koja se troši u industriji. Takođe, ogromna količina vode se koristi za hlađenje termičkim i nuklearne elektrane, ispuštene vode dovode do termičkog zagađenja vodnih tijela, što narušava termički, hidrohemijski i hidrobiološki režim vodnih tijela.

IN poslednjih godina u brojnim oblastima im se „natječu“ otpadne vode sa stočarskih farmi i voda koja dolazi iz područja za navodnjavanje i kišovitog zemljišta. Za potrebe Poljoprivreda 60-80% od ukupnog broja nestaje svježa voda. U mnogim regijama svijeta, zagađenje vode je sve više povezano s padavinama. Promjene u režimu rijeka i jezera igraju određenu ulogu u pogoršanju kvaliteta vode.

Zbog ogromnog problema zagađenja prirodne vode Postoje različite metode i metode prečišćavanja vode. Ali uprkos tome, jedno od najvrednijih svojstava prirodnih voda je njihova sposobnost samopročišćavanja.

Samopročišćavanje voda je njihova obnova prirodna svojstva u rijekama, jezerima i drugim vodnim tijelima, koji se prirodno javljaju kao rezultat međusobno povezanih fizičko-hemijskih, biohemijskih i drugih procesa (turbulentna difuzija, oksidacija, sorpcija, adsorpcija itd.). Sposobnost rijeka i jezera da se samopročiste usko ovisi o mnogim prirodnim faktorima. Ovi faktori uključuju: biološke - složene procese interakcije vodenih biljnih organizama sa komponente dolazne otpadne vode; hidrološki - razrjeđivanje i miješanje zagađivača sa glavninom vode; fizički - uticaj sunčevog zračenja i temperature; mehanički - taloženje suspendiranih čestica; hemijski - transformacija organskih materija u mineralne materije (tj. mineralizacija).

Kada otpadna voda uđe u rezervoar, otpadna voda se miješa s vodom iz rezervoara i smanjuje koncentraciju zagađivača. Potpuna izmjena vode u rijekama traje u prosjeku 16 dana, u močvarama - 5 dana, u jezerima - 17 godina. Razlika u vremenu povezana je sa različitim periodima potpune izmjene vode u različitim vodotocima i akumulacijama.

Najintenzivnije samopročišćavanje vode u akumulacijama i potocima dešava se u toploj sezoni, kada je biološka aktivnost u vodenim ekosistemima najveća. Samopročišćavanje se dešava brže u rijekama sa brza struja. Većina suspendiranih zagađivača se taloži, to su suspendirane mineralne i organske čestice, jaja helminta i mikroorganizmi, zbog čega se voda bistri i postaje prozirna.

Smanjenje koncentracije anorganskih supstanci koje zagađuju vodna tijela nastaje neutralizacijom kiselina i lužina zbog prirodnog puferiranja prirodnih voda, stvaranja teško topljivih spojeva, hidrolize, sorpcije i taloženja. Koncentracija organskih supstanci i njihova toksičnost se smanjuju zbog hemijske i biohemijske oksidacije.

Jedan od važnih procesa samoprečišćavanja vode je mineralizacija organskih materija, odnosno stvaranje mineralnih materija iz organskih materija pod uticajem bioloških, hemijskih i drugih faktora. Mineralizacijom u vodi smanjuje se količina organskih tvari, a uz to se može oksidirati i organska tvar mikroba, a samim tim i neke od bakterija umiru.

Tokom procesa samopročišćavanja, saprofiti i patogeni mikroorganizmi odumiru. Oni umiru kao rezultat iscrpljivanja hranljivih materija vode; baktericidni učinak ultraljubičastih sunčevih zraka, koji prodiru više od 1 m u vodeni stup; utjecaj bakteriofaga i antibiotskih supstanci koje luče saprofiti; nepovoljni temperaturni uslovi; antagonistički efekti vodenih organizama i drugi faktori. Značajnu ulogu u procesima samopročišćavanja vode imaju tzv. saprofitna mikroflora i vodenih organizama. Neki predstavnici mikroflore vodenih tijela imaju antagonistička svojstva prema patogenim mikroorganizmima, što dovodi do smrti potonjih. Najjednostavniji vodeni organizmi, kao i zooplankton (rakovi, rotiferi, itd.), Prolazeći vodu kroz svoja crijeva, uništavaju ogroman broj bakterija. Bakteriofagi koji uđu u vodeno tijelo također djeluju na patogene organizme.

Samočišćenje podzemne vode nastaje zbog filtracije kroz tlo i zbog procesa mineralizacije.

Mora se imati na umu da je sposobnost rezervoara da se samopročišćavaju ograničena. Jedinjenja olova, bakra, cinka i žive, koji mogu ući u vodena tijela s otpadnom vodom, uzrokujući toksični učinak na tijelo životinja, mogu usporiti procese samopročišćavanja vode i pogoršati njezina organoleptička svojstva.

Od velike je važnosti distribucija vodene vegetacije (gusti šikari trske, trske i rogoza duž obala), koja u njima djeluje kao svojevrsni biofilter. Visoka sposobnost čišćenja vodenih biljakaširoko se koristi u mnogim industrijskim preduzećima, kako u našoj zemlji, tako iu inostranstvu. U tu svrhu stvaraju se različiti vještački taložnici u kojima je zasađena jezerska i močvarna vegetacija koja efikasno pročišćava zagađene vode.

Posljednjih godina umjetna aeracija je postala široko rasprostranjena - jedna od efikasne načine prečišćavanje zagađenih voda, kada je proces samopročišćavanja naglo smanjen zbog nedostatka kiseonika otopljenog u vodi. Dobra aeracija vode osigurava aktivaciju oksidativnih, bioloških i drugih procesa, pomažući u prečišćavanju vode. U tu svrhu ugrađuju se posebni aeratori u rezervoare i vodotoke ili na aeracionim stanicama prije ispuštanja kontaminirane vode.

Bibliografija

1. Avakyan A.B., Shirokov V.M. Integralno korištenje i zaštita vodnih resursa: Udžbenik. dodatak. - Mn.: Un-koe, 1999;

2. Bernard Nebel “Nauka o životnoj sredini” (u 2 toma), “MIR” M. 1993;

3. Belichenko Yu.P., Shvetsov M.N. Racionalna upotreba i očuvanje vode. - M.: Rosselkhozizdat, 2006

Zadatak br. 6

PROCESI SAMOPROČIŠĆAVANJA PRIRODNIH VODA

1 VRSTE ZAGAĐENJA I NJIHOVE VODE

(KANALI SAMOPROČIŠĆAVANJA VODNE SREDINE)

Pod samopročišćenjem vodena sredina razumiju skup fizičkih, bioloških i hemijskih procesa unutar vodnog tijela čiji je cilj smanjenje sadržaja zagađivača (zagađivača).

Doprinos pojedinačnih procesa sposobnosti prirodnog vodenog okoliša da se samopročišćava ovisi o prirodi zagađivača. U skladu s tim, zagađivači se konvencionalno dijele u tri grupe.

1). Konzervativne supstance - nerazgradive ili se vrlo sporo razlažu u prirodnom okruženju . To su mineralne soli, hidrofobna jedinjenja kao što su organoklorni pesticidi, ulje i naftni derivati. Koncentracija konzervativnih supstanci u vodi se smanjuje samo razrjeđivanjem, fizički procesi prijenos mase, fizičko-hemijski procesi kompleksiranja, sorpcije i bioakumulacije. Samopročišćavanje ima prividnu prirodu, jer dolazi samo do preraspodjele i disperzije zagađivača u okolišu i kontaminacije susjednih objekata.

2). Nutrijenti su supstance koje učestvuju u biološkom ciklusu. To su mineralni oblici dušika i fosfora, lako probavljiva organska jedinjenja.

U ovom slučaju dolazi do samopročišćavanja vodenog okoliša zbog biohemijskih procesa.

3). Tvari rastvorljive u vodi koje nisu uključene u biološki ciklus, ulazeći u rezervoare i vodotoke iz antropogenih izvora, često su toksične. Samopročišćavanje vodene sredine od ovih supstanci vrši se uglavnom zbog njihove hemijske i mikrobiološke transformacije.

Najznačajniji procesi za samopročišćavanje vodenog okoliša su sljedeći:

procesi fizičkog transfera: razrjeđivanje (miješanje), uklanjanje zagađivača u susjedna vodna tijela (nizvodno), taloženje suspendiranih čestica, isparavanje, sorpcija (suspendiranim česticama i sedimentima s dna), bioakumulacija;

mikrobiološka transformacija;

hemijska transformacija: sedimentacija, hidroliza, fotoliza, redoks reakcije itd.

2 RAZRJEĐIVANJE ZAGAĐENJA TOKOM ISPUŠTANJA OTPADNIH VODA

OD OBJEKATA ZA PREČIŠĆAVANJE VODE

Masa zagađivača u otpadnim vodama jednaka je masi zagađivača u mješovitom toku (otpadne vode + vodotočne vode). Jednačina materijalnog bilansa za zagađivače:

Cct·q + γ·Q·Sf = Cv·(q + γ·Q),

gdje je Cct koncentracija zagađivača u otpadnoj vodi, g/m3 (mg/dm3);

q – maksimalni protok otpadne vode koja se ispušta u vodotok, m3/s

γ – koeficijent miješanja

Q – prosječni mjesečni protok vode toka, m3/s;

Cf – pozadinska koncentracija zagađivača u vodotoku (utvrđena na osnovu dugoročnih posmatranja), g/m3 (mg/dm3);

Cw·– koncentracija zagađujućih materija u vodotoku nakon miješanja (razrjeđivanja), g/m3 (mg/dm3);

Iz jednadžbe materijalnog bilansa može se naći koncentracija zagađivača u vodotoku nakon razrjeđivanja:

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

L – rastojanje duž plovnog puta vodotoka (plovni put je najdublja traka date vodene površine) od tačke ispuštanja do kontrolne tačke, m;

α je koeficijent koji zavisi od hidrauličkih uslova protoka. Koeficijent α se izračunava pomoću jednačine:

gdje je ξ koeficijent koji ovisi o mjestu ispuštanja otpadnih voda u vodotok: ξ = 1 kada se ispušta blizu obale, ξ = 1,5 kada se pusti u plovni put;

φ – koeficijent vijugavosti vodotoka, odnosno odnos udaljenosti između razmatranih dionica vodotoka duž plovnog puta i udaljenosti u pravoj liniji; D – koeficijent turbulentne difuzije.

Za nizinske rijeke i pojednostavljene proračune, koeficijent turbulentne difuzije nalazi se pomoću formule:

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

gdje su ac, av aktivnosti supstance A u sorpcionom sloju i u vodenoj fazi;

γs, γv – koeficijenti aktivnosti supstance A u sorpcionom sloju i u vodenoj fazi;

Ss, Sv – koncentracije supstance A u sorpcionom sloju i u vodenoj fazi;

Ks-v – koeficijent raspodjele supstance A (konstanta ravnoteže

AB ↔ AC, izraženo u koncentraciji).

Zatim, sa relativno konstantnim koeficijentom aktivnosti supstance A u sorpcionom sloju (organska faza):

Ks-v = Ka s-v·DIV_ADBLOCK4">

Ovo, posebno, određuje postojanje korelacije između koeficijenata raspodjele tvari u sistemu oktanol – voda i čvrsta organska tvar – voda:

Ks-v ≈ 0,4 Ks-v ,

gdje je Co-in koeficijent raspodjele supstance u sistemu oktanol – voda.

Vrijednost Co-w povezana je s rastvorljivošću tvari u vodi jednostavnim empirijskim odnosom:

log Co-in = (4,5 ÷ 0,75) log S,

gdje je S rastvorljivost supstance, izražena u mg/dm3.

Ova relacija vrijedi za mnoge klase organska jedinjenja, uključujući ugljikovodike, halogenirane ugljovodonike, aromatične kiseline, organoklorne pesticide, klorirane bifenile.

U prirodnim sorbentima organska tvar čini samo određeni dio mase sorbenta. Stoga je koeficijent raspodjele u sistemu sorbent – ​​voda Ks-v normaliziran na sadržaj organskog ugljika u sorbentu Ks-v*:

Ks-v* = Ks-v ω(C),

gdje je ω(C) maseni udio organske tvari u sorbentu.

U ovom slučaju, udio tvari sorbirane iz vodenog medija ωsorb jednak je:

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

gdje je Ssorb koncentracija sorbenta suspendiranog u vodi.

IN donji sedimenti vrijednost Ssorb je značajna, dakle, za mnoge zagađivače Ks-v*· Ssorb >> 1, a jedinica u nazivniku se može zanemariti. Vrijednost ωsorb teži jedinici, tj. sva supstanca A će biti u sorbiranom stanju.

U otvorenim rezervoarima situacija je drugačija - koncentracija suspendovanog sorbenta je izuzetno niska. Dakle, sorpcijski procesi daju značajan doprinos samopročišćenju rezervoara samo za jedinjenja sa Ks-v ≥ 105.

Sorpcija mnogih zagađivača sa rastvorljivošću u vodi od 10-3 mol/l jedan je od glavnih procesa za uklanjanje hemijske supstance iz vodene faze. Ove supstance uključuju organoklorne pesticide, poliklorisane bifenile i PAH. Ova jedinjenja su slabo rastvorljiva u vodi i imaju velike vrijednosti Co-v (104 – 107). Sorpcija – većina efikasan način samopročišćavanje vodenog okoliša od takvih tvari.

4 MIKROBIOLOŠKO SAMOČIŠĆENJE

Mikrobiološka transformacija zagađivača smatra se jednim od glavnih kanala za samopročišćavanje vodenog okoliša. . Mikrobiološka biohemijski procesi uključuju reakcije nekoliko vrsta. To su reakcije koje uključuju redoks i hidrolitičke enzime. Optimalna temperatura za procese biorazgradnje zagađivača je 25-30ºS.

Brzina mikrobiološke transformacije supstance ne zavisi samo od njenih svojstava i strukture, već i od metaboličke sposobnosti mikrobne zajednice..png" width="113" height="44 src=">,

gdje je CS koncentracija supstrata (zagađivača), . Ovdje je keff konstanta brzine biolize, .m je biomasa mikroorganizama ili veličina populacije.

Kinetika pseudo-prvog reda transformacije nekih zagađivača pri fiksnoj veličini populacije i direktno proporcionalno povećanje konstante brzine s povećanjem broja bakterija eksperimentalno je dokazano u mnogim slučajevima. Štaviše, u jednom broju slučajeva keff ne zavisi od faze rasta stanovništva, od površine i sastav vrsta mikrobnu zajednicu.

Integracijom kinetičke jednadžbe reakcije prvog reda dobijamo:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image013_7.png" width="29" height="25 src="> – početna koncentracija supstrata (ili biohemijski oksidabilnih supstanci, što odgovara BPK ukupno). ;

– trenutna koncentracija supstrata (ili biohemijski oksidabilnih supstanci, što odgovara ukupnoj BPK – BPKτ).

Kada zamijenimo https://pandia.ru/text/80/127/images/image014_8.png" width="29" height="25"> odgovarajućom BOD vrijednošću u jednadžbi, dobijamo:

.

Označimo kB/2,303 = k*, gdje je k* konstanta biohemijske oksidacije (ima dimenziju reakcione konstante prvog reda - dan-1). Kada potenciramo jednačinu, imamo jednačinu koja se odnosi na BODtotal. i BODτ, u eksponencijalnom obliku:

Koristeći ovu jednačinu, možemo odrediti vrijeme potpune oksidacije biohemijski oksidirajućih supstanci - vrijeme u kojem se oksidira 99% tvari .

U prirodnim uslovima srednjih geografskih širina, kao rezultat mikrobiološkim procesima Alkani normalne strukture se najbrže razlažu (za 60-90% za tri sedmice). Razgranati alkani i cikloalkani se sporije razlažu od n-alkana - za 40% za nedelju dana, za 80% za tri nedelje. Derivati ​​benzena niske molekularne težine mineraliziraju se brže od zasićenih ugljikovodika (na primjer, fenoli i krezoli) . Supstituisani di- i trihlorfenoli se potpuno razlažu u sedimentima dna za nedelju dana, nitrofenoli - za dve do tri nedelje. Međutim, PAH se sporo razgrađuju.

Na procese biorazgradnje utiču mnogi faktori: osvetljenje, sadržaj rastvorenog kiseonika, pH , sadržaj nutrijenata, prisustvo otrovnih materija itd. . Čak i ako mikroorganizmi imaju potreban skup enzima za uništavanje zagađivača, oni možda neće biti aktivni zbog nedostatka dodatnih supstrata ili faktora.

5 HIDROLIZA

Mnogi zagađivači su slabe kiseline ili baze i učestvuju u acidobaznim transformacijama. Soli formirane od slabih baza ili slabih kiselina podliježu hidrolizi . Soli formirane od slabih baza hidroliziraju se kationom, a soli formirane od slabih kiselina anjonom. Kationi TM, Fe3+, Al3+ podležu hidrolizi:

Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+

Al3+ + HOH ↔ AlOH2+ + H+

Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+

Pb2+ + HOH ↔ PbOH+ + H+.

Ovi procesi uzrokuju zakiseljavanje okoliša.

Anjoni slabih kiselina se hidroliziraju:

CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

SiO32- + HOH ↔ HSiO3- + OH-

PO43- + HOH ↔ HPO42- + OH-

S2- + HOH ↔ HS - + OH-,

što doprinosi alkalizaciji okoline.

Istovremeno prisustvo hidrolizirajućih kationa i aniona uzrokuje u nekim slučajevima potpunu ireverzibilnu hidrolizu, koja može dovesti do stvaranja taloženja slabo topljivih hidroksida Fe(OH)3, Al(OH)3 itd.

Hidroliza katjona i anjona se odvija brzo, jer se odnosi na reakcije jonske izmjene.

Među organskim jedinjenjima hidrolizu prolaze esteri i amidi karboksilnih kiselina i raznih kiselina koje sadrže fosfor. U ovom slučaju voda sudjeluje u reakciji ne samo kao otapalo, već i kao reagens:

R1–COO–R2 + HOH ↔ R1–COOH + R2OH

R1–COO–NH2 + HOH ↔ R1–COOH + NH3

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

Kao primjer može se navesti dihlorvos (o, o-dietil-2,2-dihlorovinilfosfat).

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

Hidroliziraju se i različita organohalogena jedinjenja:

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.

Ovi hidrolitički procesi se odvijaju u različitim vremenskim razmjerima. Reakcije hidrolize mogu se izvoditi i bez katalizatora i uz sudjelovanje kiselina i baza otopljenih u prirodnim vodama kao katalizatorima. Prema tome, konstanta brzine hidrolize se može predstaviti kao:

Gdje https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – konstante brzine kisele hidrolize, hidrolize u neutralnom okruženju i alkalne hidrolize;

U ovom slučaju, hidroliza se može smatrati reakcijom pseudo prvog reda, budući da su zagađivači prisutni u prirodnim vodama u količinama u tragovima. Koncentracija vode u odnosu na njihove koncentracije je mnogo veća i praktično se smatra nepromijenjenom.

Da bi se odredila koncentracija onečišćujuće tvari koja se mijenja u vremenu, koristi se jednadžba kinetičke reakcije prvog reda:

gdje je C0 početna koncentracija zagađivača;

WITH trenutna koncentracija zagađivača;

τ vrijeme proteklo od početka reakcije;

k konstanta brzine reakcije (hidrolize).

Stupanj konverzije zagađivača (udio tvari koja je reagirala) može se izračunati pomoću jednadžbe:

β = (S0 C)/C0 = 1– e-kτ.

6 PRIMJERA RJEŠAVANJA PROBLEMA

Primjer 1. Izračunajte koncentraciju iona željeza Fe3+ u riječnoj vodi na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadnih voda, ako je njegova koncentracija u otpadnoj vodi pri ispuštanju u rezervoar 0,75 mg/dm3. Brzina toka rijeke je 0,18 m/s, zapreminski 62 m3/s, dubina rijeke 1,8 m, koeficijent krivudavosti rijeke 1,0. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,005 m3/s. Pozadinska koncentracija Fe3+ je 0,3 mg/dm3.

Rješenje:

Koeficijent turbulentne difuzije je jednak

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

Koeficijent α prema uslovima zadatka (koeficijent koji uzima u obzir uslove ispuštanja otpadnih voda ξ = 1 pri ispuštanju u blizini obale; koeficijent krivudavosti rijeke φ = 1) izračunava se po jednačini:

= 1.0 1.0https://pandia.ru/text/80/127/images/image028_2.png" width="44" height="28 src="> i pronađite njegovu brojčanu vrijednost

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.

odgovor: Koncentracija Fe3+ na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadnih voda iznosi 0,302 mg/dm3, odnosno skoro jednaka pozadinskoj koncentraciji

Primjer 2. Izračunajte konstantu brzine biooksidacije k* ako je eksperimentalno utvrđeno da se ukupna BPK opaža 13. dana inkubacije uzorka. Koliki je udio BPK ukupno u ovom slučaju BPK5?

Rješenje:

Za određivanje BODtot, pretpostavlja se da je BODtot: (BODtot – BODτ) = 100:1, tj. 99% organskih supstanci je oksidirano.

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 ili 82,2%.

Odgovori : Konstanta brzine biooksidacije je 0,15 dan-1. BPK5 od BODtotal iznosi 82,2%.

Primjer 3. Izračunajte poluživot, stepen hidrolize i koncentraciju metilhoracetata (ClCH2COOCH3) na T = 298K u stajaćem rezervoaru sa pH = 6,9 nakon: a) 1 sata; b) 1 dan nakon ulaska u rezervoar, ako je njegova početna koncentracija bila 0,001 mg/l. Konstante brzine hidrolize metil hloracetata date su u tabeli.

Rješenje:

U skladu sa zakonom djelovanja mase, brzina hidrolize je jednaka

gdje je kHYDR konstanta brzine hidrolize, s-1;

Koncentracija zagađivača – koncentracija zagađivača.

Hidroliza se može smatrati reakcijom pseudo prvog reda, budući da su zagađivači prisutni u prirodnim vodama u tragovima. Koncentracija vode u odnosu na njihove koncentracije je mnogo veća i praktično se smatra nepromijenjenom.

Konstanta hidrolize se izračunava pomoću jednačine

Gdje https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – konstante brzine kisele hidrolize, hidrolize u neutralnom okruženju i alkalne hidrolize (vidi tabelu dodatka );

SH+ – koncentracija vodonikovih jona, mol/l;

SOH – koncentracija hidroksidnih jona, mol/l.

Pošto je, prema uslovima zadatka, pH = 6,9, možemo naći koncentraciju vodonikovih jona i koncentraciju hidroksidnih jona.

Koncentracija vodikovih jona (mol/l) jednaka je:

CH+. = 10–pH = 10-6,9 = 1,26·10-7.

Zbir indikatora vodonika i hidroksila je uvijek konstantan

Stoga, znajući pH, možete pronaći hidroksilni indeks i koncentraciju hidroksidnih iona.

pOH = 14 – pH = 14 – 6,9 = 7,1

Koncentracija hidroksidnih jona (mol/l) jednaka je:

COH - = 10–pOH = 10-7,1 = 7,9 10-8.

Konstanta hidrolize metil hloracetata je:

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.

Vrijeme poluraspada tvari τ0,5 u reakciji prvog reda jednako je:

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

Stepen konverzije (stepen hidrolize) zagađivača može se izračunati pomoću jednačine:

β = (S0 C)/C0 = 1– e-kτ.

Sat nakon što metil hloracetat uđe u rezervoar, njegov stepen hidrolize je jednak:

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

Nakon 24 sata, stepen hidrolize zagađivača je:

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

Trenutna koncentracija metil hloracetata može se odrediti poznavanjem njegovog stepena konverzije C = C0(1 – β).

Sat nakon što metil kloracetat uđe u rezervoar, njegova koncentracija će biti:

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

Nakon 24 sata koncentracija zagađivača će biti jednaka:

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

odgovor: Poluživot metil hloracetata je 2 sata. Sat nakon što zagađivač uđe u rezervoar, njegov stepen konverzije će biti 29,2%, koncentracija – 7,08 10-4 mg/l. Dan nakon što zagađivač uđe u rezervoar, njegov stepen konverzije će biti 99,98%, koncentracija – 2,5 10-7 mg/l.

7 ZADATAKA ZA SAMOSTALNO RJEŠENJE

1. Izračunajte koncentraciju Cu2+ jona u riječnoj vodi na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija Cu2+ u otpadnoj vodi 0,015 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,25 m/s, zapreminski 70 m3/s, dubina rijeke 3 m, koeficijent zavojitosti rijeke 1,2. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,05 m3/s. Pozadinska koncentracija Cu2+ je 0,010 mg/l.

2. Izračunati koncentraciju jona NH4+ u riječnoj vodi na udaljenosti od 800 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija NH4+ u otpadnoj vodi 0,25 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,18 m/s, zapreminski 50 m3/s, dubina rijeke 1,8 m, koeficijent krivudavosti rijeke 1,2. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,04 m3/s. Pozadinska koncentracija NH4+ je 0,045 mg/l.

3. Izračunati koncentraciju jona Al3+ u riječnoj vodi na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija Al3+ u otpadnoj vodi 0,06 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,25 m/s, zapreminski 70 m3/s, dubina rijeke 3 m, koeficijent krivudavosti rijeke 1,0. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,05 m3/s. Pozadinska koncentracija Al3+ je 0,06 mg/l.

4. Izračunati koncentraciju Fe3+ jona u riječnoj vodi na udaljenosti od 300 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija Fe3+ u otpadnoj vodi 0,55 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,20 m/s, zapreminski 65 m3/s, dubina rijeke 2,5 m, koeficijent zavojitosti rijeke 1,1. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadnih voda iznosi 0,45 m3/s. Pozadinska koncentracija Fe3+ je 0,5 mg/l.

5. Izračunati koncentraciju sulfatnih jona u riječnoj vodi na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija SO42- u otpadnoj vodi 105,0 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,25 m/s, zapreminski 70 m3/s, dubina rijeke 3 m, koeficijent zavojitosti rijeke 1,2. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,05 m3/s. Pozadinska koncentracija SO42- je 29,3 mg/l.

6. Izračunati koncentraciju hloridnih jona u riječnoj vodi na udaljenosti od 500 m od mjesta ispuštanja otpadne vode, ako je koncentracija Cl - u otpadnoj vodi 35,0 mg/l. Brzina toka rijeke je 0,25 m/s, zapreminski 70 m3/s, dubina rijeke 3 m, koeficijent krivudavosti rijeke 1,0. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Volumetrijski protok otpadne vode je 0,5 m3/s. Pozadinska koncentracija SO42- je 22,1 mg/l.

7. Koncentracija Cu2+ jona bakra u otpadnoj vodi iznosi 0,02 mg/l. Na kojoj udaljenosti od mjesta ispuštanja otpadnih voda koncentracija Cu2+ će premašiti pozadinski nivo za 10% ako je zapreminski protok otpadne vode 0,05 m3/s? Brzina toka rijeke je 0,15 m/s, zapreminski 70 m3/s, dubina rijeke 3 m, koeficijent zavojitosti rijeke 1,2. Otpadne vode se ispuštaju sa obale. Pozadinska koncentracija Cu2+ je 0,010 mg/l.

8. Kao rezultat suvog taloženja iz atmosfere, čestice aerosola prečnika 50 mikrona i gustine 2500 kg/m3 ušle su u protočni rezervoar dubok 1,5 m. Brzina protoka vode je 0,8 m/s, viskoznost vode je 1·10-3 Pa·s, gustina vode je 1000 kg/m3. Koliko će daleko ove čestice, odnesene strujom, putovati prije nego što se slegnu na dno?

9. Kao rezultat vlažnog taloženja iz atmosfere, čestice aerosola prečnika 20 mikrona i gustine 2700 kg/m3 ušle su u protočni rezervoar dubine 3,0 m. Brzina protoka vode je 0,2 m/s, viskoznost vode je 1·10-3 Pa·s, gustina vode je 1000 kg/m3. Koliko će daleko ove čestice, odnesene strujom, putovati prije nego što se slegnu na dno?

10. Kao rezultat suvog taloženja iz atmosfere, čestice aerosola prečnika 40 mikrona i gustine 2700 kg/m3 ušle su u protočni rezervoar dubine 2,0 m. Brzina protoka vode je 0,25 m/s, viskoznost vode je 1·10-3 Pa·s, gustina vode je 1000 kg/m3. Dužina rezervoara u pravcu struje je 5000 m. Hoće li se te čestice taložiti na dno rezervoara ili će ih struja odneti van njegovih granica?

11. Izračunati prečnik suspendovanih čestica koje ulaze u tekući rezervoar sa otpadnom vodom, koji će se taložiti na dno rezervoara 200 m od tačke ispuštanja otpadne vode, ako je gustina čestica 2600 kg/m3. Brzina protoka vode je 0,6 m/s, viskoznost vode je 1·10-3 Pa·s, gustina vode je 1000 kg/m3. Dubina rezervoara je 1,8 m.

12. Kao rezultat nesreće, heksan se proširio po površini rezervoara. Pritisak zasićene pare heksana na 20°C, 30°C i 40°C je 15998,6 Pa, 24798,0 Pa i 37063,6 Pa, respektivno. Odrediti pritisak zasićene pare heksana na temperaturi od 15°C grafička metoda. Izračunajte brzinu isparavanja heksana na 15°C koristeći formulu ako je brzina vjetra 1 m/s. Gustina vazduha na 0°C je 1,29 kg/m3, viskoznost vazduha na 15°C je 18∙10−6 Pa∙s, prečnik tačke koju formira heksan na površini vode je 100 m.

13. Kao rezultat nesreće, toluen se proširio po površini rezervoara. Pritisak zasićene pare toluena na 20°C, 30°C i 40°C je 3399,7 Pa, 5266,2 Pa i 8532,6 Pa, respektivno. Odredite grafički pritisak zasićene pare toluena na temperaturi od 25°C. Izračunajte brzinu isparavanja toluena na 25°C koristeći formulu ako je brzina vjetra 2 m/s. Gustina vazduha na 0°C je 1,29 kg/m3, viskoznost vazduha na 25°C je 20∙10−6 Pa∙s, prečnik tačke koju formira toluen na površini vode je 200 m.

14. Kao rezultat nesreće, proširio se po površini rezervoara m-ksilen. Pritisak zasićene pare m-ksilen na 20°C i 30°C su 813,3 i 1466,5 Pa, respektivno. Odredite pritisak zasićene pare m-ksilen na temperaturi od 25°C, koristeći integralni oblik izobarne jednadžbe hemijska reakcija. Izračunajte brzinu isparavanja m-ksilen na 25°C prema formuli, ako je brzina vjetra 5 m/s. Gustina vazduha na 0°C je 1,29 kg/m3, viskoznost vazduha na 25°C je 20∙10−6 Pa∙s, prečnik formirane mrlje m-ksilen na površini vode, jednak 500m.

15. Benzen se slučajno prosuo po laboratorijskoj klupi. Pritisak zasićene pare benzena na 20°C i 30°C je 9959,2 i 15732,0 Pa, respektivno. Odrediti tlak zasićene pare benzena na temperaturi od 25°C koristeći integralni oblik izobarne jednadžbe za kemijsku reakciju. Izračunajte brzinu isparavanja benzena na 25°C koristeći metodu za određivanje emisije štetnih tvari u atmosferu. Prečnik tačke koju formira benzol na površini stola je 0,5 m. Hoće li MPC vrijednost biti prekoračena? h.(C6H6) = 5 mg/m3 15 minuta nakon izlivanja benzena, ako je zapremina prostorije 200 m3?

16. Hlorobenzen je slučajno prosut po laboratorijskom stolu. Pritisak zasićene pare hlorobenzena na 20°C i 30°C je 1173,2 i 199,8 Pa, respektivno. Odrediti pritisak zasićene pare hlorobenzena na temperaturi od 25°C koristeći integralni oblik izobarne jednadžbe hemijske reakcije. Izračunajte brzinu isparavanja hlorobenzena na 25°C koristeći metodu za određivanje emisije štetnih tvari u atmosferu. Prečnik tačke koju formira hlorobenzen na površini stola je 0,3 m. Hoće li MPC vrijednost biti prekoračena? h.(C6H5Cl) = 50 mg/m3 10 minuta nakon izlivanja hlorobenzena, ako je zapremina prostorije 150 m3?

17. Kao rezultat nesreće nastala je mješavina oktana, toluena i m- ksilen težine 1000 kg. Sastav smjese (maseni udio): oktan - 0,3; toluen - 0,4; m-ksilen - 0,3. Pritisak zasićene pare oktana, toluena i m-ksilen na 20°C je 1386,6; 3399,7 Pa i 813,3 Pa, respektivno. Izračunajte stope isparavanja ugljikovodika na 20°C koristeći metodologiju za određivanje emisije štetnih tvari u atmosferu. Odredite sastav smjese (masene udjele) nakon sat vremena ako je promjer mrlje formirane mješavinom ugljovodonika na površini vode 10 m. Brzina vjetra je 1m/s.

18. Kao rezultat nesreće nastala je mješavina benzena, toluena i m- ksilen težine 1000 kg. Sastav smjese (maseni udio): benzen - 0,5; toluen - 0,3; m-ksilen - 0,2. Pritisak zasićene pare benzena, toluena i m-ksilen na 20°C je 9959,2; 3399,7 Pa i 813,3 Pa, respektivno. Izračunajte stope isparavanja ugljikovodika na 20°C koristeći metodologiju za određivanje emisije štetnih tvari u atmosferu. Odredite sastav smjese (masene udjele) nakon sat vremena ako je promjer mrlje formirane mješavinom ugljovodonika na površini vode 12 m. Brzina vjetra je 0,5 m/s.

19. Izračunajte frakciju 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioksina adsorbiranog suspendiranim česticama koje sadrže 3,5% (tež.) organskog ugljika. Koncentracija suspendovanih čestica u donjim slojevima rezervoara je 12.000 ppm. Koeficijent raspodjele 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioksina u sistemu oktanol-voda KO-B iznosi 1,047·107.

20. Izračunajte frakciju 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioksina adsorbiranog suspendiranim česticama koje sadrže 4% (tež.) organskog ugljika. Koncentracija suspendovanih čestica u donjim slojevima rezervoara je 10.000 ppm. Koeficijent raspodjele 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioksina u sistemu oktanol-voda KO-B iznosi 5,888·105.

21. Izračunajte udio fenola adsorbiran suspendiranim česticama koje sadrže 10% (tež.) organskog ugljika. Koncentracija suspendovanih čestica u donjim slojevima rezervoara je 50.000 ppm. Koeficijent raspodjele fenola u sistemu oktanol-voda KO-B je 31.

22. Da li će doći do stvaranja sedimenta PbSO4 kada otpadna voda koja sadrži 0,01 mg/l jona Pb2+ uđe u protočni rezervoar sa zapreminskim protokom od 50 m3/s? Volumetrijski protok otpadne vode je 0,05 m3/s. Pozadinska koncentracija SO42- je 30 mg/l. Uzmite faktor miješanja γ jednak 1∙10−4. PR(PbSO4) = 1,6 10−8.

23. Hoće li se Fe(OH)3 taložiti kada otpadna voda koja sadrži 0,7 mg/l jona Fe3+ uđe u protočni rezervoar sa zapreminskim protokom od 60 m3/s? Volumetrijski protok otpadne vode je 0,06 m3/s. pH = 7,5. Uzmimo faktor miješanja γ jednak 4∙10−4. PR(Fe(OH)3) = 6,3 10−38.

24. Izračunajte stepen hidrolize i koncentraciju hloroforma (CHCl3) na T = 298 K u stajaćem rezervoaru sa pH = 7,5 nakon: a) 1 dana; b) 1 mjesec; c) godinu dana nakon ulaska u rezervoar, ako je njegova početna koncentracija bila 0,001 mg/l. Konstante brzine za hidrolizu hloroforma date su u tabeli.

25. Izračunati stepen hidrolize (stepen konverzije) i koncentraciju dihlorometana (CH2Cl2) na T = 298 K u stajaćem rezervoaru sa pH = 8,0 nakon: a) 1 dana; b) 1 mjesec; c) godinu dana nakon ulaska u rezervoar, ako je njegova početna koncentracija bila 0,001 mg/l. Konstante brzine za hidrolizu dihlormetana date su u tabeli.

26. Izračunati stepen hidrolize (stepen konverzije) i koncentraciju bromometana (CH3Br) na T = 298 K u stajaćem rezervoaru sa pH = 8,0 nakon: a) 1 dana; b) 1 mjesec; c) šest mjeseci nakon ulaska u rezervoar, ako je njegova početna koncentracija bila 0,005 mg/l. Konstante brzine hidrolize bromometana date su u tabeli.

27. Nakon kojeg vremena će koncentracija etil acetata u rezervoaru sa sporim tokom postati jednaka: a) polovini početne koncentracije; b) 10% početne koncentracije; c) 1% prvobitne koncentracije? T= 298K. pH = 6,5. Konstante brzine hidrolize etil acetata date su u tabeli.

28. Nakon kojeg vremena će koncentracija fenilacetata u mirnoj vodi postati jednaka: a) polovini početne koncentracije; b) 10% početne koncentracije; c) 1% prvobitne koncentracije? T= 298K. pH = 7,8. Konstante brzine hidrolize fenilacetata date su u tabeli.

29. Nakon kojeg vremena će koncentracija fenil benzoata u stajaćem rezervoaru postati jednaka: a) polovini početne koncentracije; b) 10% početne koncentracije; c) 1% prvobitne koncentracije? T= 298K. pH = 7,5. Konstante brzine hidrolize fenil benzoata date su u tabeli.

30. Izračunajte biooksidacijsku konstantu k* u prirodnoj vodi i vrijeme za uklanjanje polovine zagađivača ako se eksperimentalno utvrdi da su vrijednosti BPK5 i BODtotal 3,0 odnosno 10,0 mgO2/dm3.

31. Izračunajte biooksidacijsku konstantu k* u prirodnoj vodi i vrijeme za uklanjanje polovine kontaminanata ako se eksperimentalno utvrdi da su vrijednosti BPK5 i BODtotal 1,8 odnosno 8,0 mgO2/dm3.

32. Izračunajte konstantu brzine biooksidacije k* u prirodnoj vodi ako se eksperimentalno utvrdi da se ukupna BPK posmatra 13. dana inkubacije uzorka ove vode. Koliki je udio BPK ukupno u ovom slučaju BPK5?

33. Izračunajte konstantu brzine biooksidacije k* u prirodnoj vodi ako se eksperimentalno utvrdi da se ukupna BPK posmatra 18. dana inkubacije uzorka ove vode. Koliki je udio BPK ukupno u ovom slučaju BPK5?

34. Vrijeme potpune oksidacije fenola u ribnjaku sa prirodnom aeracijom bilo je 50 dana. Izračunajte konstantu brzine biooksidacije k* fenola u ovom ribnjaku, kao i njegovu koncentraciju nakon 10 dana, ako je početna koncentracija fenola 20 µg/l.

35. Vrijeme potpune oksidacije toluena u ribnjaku sa prirodnom aeracijom bilo je 80 dana. Izračunajte konstantu brzine biooksidacije k* toluena u ovom ribnjaku, kao i njegovu koncentraciju nakon 30 dana, ako je početna koncentracija toluena 50 µg/l.

36. Izračunajte COD. sirćetna kiselina. Izračunajte COD prirodne vode koja sadrži 1∙10−4 mol/L octene kiseline. Izračunajte BODtotal. ove vode, ako BPK ukupno: COD = 0,8: 1. Izračunajte

37. Odrediti koncentraciju fenola u vodi stajaće akumulacije jedan dan nakon njenog ulaska, ako je početna koncentracija fenola bila 0,010 mg/l. Uzmite u obzir da se transformacija fenola događa uglavnom kao rezultat oksidacije RO2 radikalom. Stacionarna koncentracija RO2 je 10-9 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 104 mol l-1 s-1.

38. Odrediti koncentraciju formaldehida u vodi sporoprotočne akumulacije 2 dana nakon njenog ulaska, ako je početna koncentracija formaldehida bila 0,05 mg/l. Uzmite u obzir da se transformacija formaldehida događa uglavnom kao rezultat oksidacije RO2 radikalom. Stacionarna koncentracija RO2 je 10-9 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,1 mol l-1 s-1.

PRIMJENA

Tabela - Konstante brzine hidrolize nekih organskih supstanci na T=298K

Supstanca

Proizvodi

hidroliza

Konstante hidrolize

l mol-1 s-1

l mol-1 s-1

Etil acetat

CH3COOH + C2H5OH

Metil kloroacetat

SlCH2COOH + CH3OH

fenilacetat

CH3COOH + C6H5OH

Fenil benzoat

C6H5COOH + C6H5OH

Hlorid CH3Cl

Bromometan CH3Br

Diklorometan CH2Cl2

Triklorometan CHCl3

Jedno od najvrednijih svojstava prirodnih voda je njihova sposobnost samopročišćavanja. Samopročišćavanje vode je obnavljanje njihovih prirodnih svojstava u rijekama, jezerima i drugim vodnim tijelima, koje se prirodno javljaju kao rezultat međusobno povezanih fizičko-hemijskih, biohemijskih i drugih procesa (turbulentna difuzija, oksidacija, sorpcija, adsorpcija itd.). Sposobnost rijeka i jezera da se samopročišćavaju usko ovisi o mnogim drugim prirodnim faktorima, a posebno o fizičko-geografskim uslovima, sunčevom zračenju, aktivnosti mikroorganizama u vodi, utjecaju vodene vegetacije i posebno hidrometeorološkom režimu. Najintenzivnije samopročišćavanje vode u akumulacijama i potocima dešava se u toploj sezoni, kada je biološka aktivnost u vodenim ekosistemima najveća. Brže teče na rijekama s brzim strujama i gustim šikarama trske, trske i rogoza duž njihovih obala, posebno u šumsko-stepskim i stepskim zonama zemlje. Potpuna izmjena vode u rijekama traje u prosjeku 16 dana, u močvarama - 5 godina, u jezerima - 17 godina.

Smanjenje koncentracije anorganskih supstanci koje zagađuju vodna tijela nastaje neutralizacijom kiselina i lužina zbog prirodnog puferiranja prirodnih voda, stvaranja teško topljivih spojeva, hidrolize, sorpcije i taloženja. Koncentracija organskih supstanci i njihova toksičnost se smanjuju zbog hemijske i biohemijske oksidacije. Ove prirodne metode samopročišćavanja ogledaju se u prihvaćenim metodama prečišćavanja kontaminirane vode u industriji i poljoprivredi.

Za održavanje potrebnog prirodnog kvaliteta vode u akumulacijama i potocima od velike je važnosti širenje vodene vegetacije koja u njima djeluje kao svojevrsni biofilter. Visoka sposobnost čišćenja vodenog bilja ima široku primenu u mnogim industrijskim preduzećima u našoj zemlji i inostranstvu. U tu svrhu stvaraju se različiti vještački taložnici u kojima je zasađena jezerska i močvarna vegetacija koja efikasno pročišćava zagađene vode.

U posljednjih nekoliko godina, umjetna aeracija je postala široko rasprostranjena - jedan od učinkovitih načina za pročišćavanje kontaminirane vode, kada je proces samopročišćavanja naglo smanjen zbog nedostatka kisika otopljenog u vodi. U tu svrhu ugrađuju se posebni aeratori u rezervoare i vodotoke ili na aeracionim stanicama prije ispuštanja kontaminirane vode.

Zaštita vodnih resursa od zagađenja.

Zaštita vodnih resursa se sastoji u zabrani ispuštanja neprečišćenih voda u rezervoare i vodotoke, stvaranju vodozaštitnih zona, podsticanju procesa samopročišćavanja u vodnim tijelima, očuvanju i poboljšanju uslova za formiranje površinskog i podzemnog oticanja u slivovima.

Prije nekoliko decenija rijeke su, zahvaljujući svojoj funkciji samopročišćavanja, uspjele pročistiti svoje vode. Sada, u najnaseljenijim područjima zemlje, kao rezultat izgradnje novih gradova i industrijskih preduzeća, lokacije za korištenje vode su locirane tako gusto da su često mjesta za ispuštanje otpadnih voda i vodozahvati gotovo u blizini. Stoga se sve više pažnje poklanja razvoju i implementaciji efikasnih metoda za prečišćavanje i naknadni tretman otpadnih voda, prečišćavanje i neutralizacija vode iz slavine. U nekim preduzećima poslovi se odnose na upravljanje vodama, igraju sve važniju ulogu. Troškovi vodosnabdijevanja, tretmana i odvođenja otpadnih voda posebno su visoki u industriji celuloze i papira, rudarstvu i petrohemijskoj industriji.

Sekvencionalni tretman otpadnih voda u savremenim preduzećima podrazumeva primarni, mehanički tretman (uklanjaju se lako taložene i plutajuće materije) i sekundarni, biološki (uklanjaju se biološki razgradive organske supstance). U ovom slučaju se provodi koagulacija - za taloženje suspendiranih i koloidnih tvari, kao i fosfora, adsorpcija - za uklanjanje otopljenih organskih tvari i elektroliza - za smanjenje sadržaja otopljenih tvari organskog i mineralnog porijekla. Dezinfekcija otpadnih voda se vrši hlorisanjem i ozoniranjem. Važan element procesa čišćenja je uklanjanje i dezinfekcija nastalog taloga. U nekim slučajevima, završni korak je destilacija vode.

Najnapredniji moderni uređaji za prečišćavanje osiguravaju oslobađanje otpadnih voda od organskih zagađivača za samo 85-90%, a samo u nekim slučajevima i za 95%. Stoga ih je i nakon čišćenja potrebno razrijediti 6-12 puta, a često i više. čista voda za očuvanje normalnog funkcionisanja vodenih ekosistema. Činjenica je da je prirodna sposobnost samopročišćavanja akumulacija i vodotoka vrlo neznatna. Samoprečišćavanje se dešava samo ako je ispuštena voda prošla potpuno prečišćavanje, a u vodnom tijelu je razrijeđena vodom u omjeru 1:12-15. Ako otpadne vode u velikim količinama dospiju u rezervoare i vodotoke, a još više nepročišćene, postepeno se gubi stabilna prirodna ravnoteža vodenih ekosistema i narušava se njihovo normalno funkcioniranje.

U poslednje vreme se razvijaju i primenjuju sve efikasnije metode prečišćavanja i naknadnog tretmana otpadne vode nakon njenog biološkog tretmana primenom najnovijih metoda prečišćavanja otpadnih voda: radijacionim, elektrohemijskim, sorpcionim, magnetnim itd. Unapređenje tehnologije prečišćavanja otpadnih voda, dalje povećanje stepena prečišćavanja su najvažniji zadaci u oblastima zaštite voda od zagađenja.

Naknadni tretman prečišćenih otpadnih voda na poljoprivrednim navodnjavanim poljima (AIF) treba da se koristi mnogo šire. Prilikom naknadnog tretmana otpadnih voda u ZPO-u ne troše se sredstva za njihov industrijski naknadni tretman, stvara se mogućnost dobijanja dodatnih poljoprivrednih proizvoda, značajno se štedi voda, jer je smanjen unos slatke vode za navodnjavanje i nema potrebe. potrošiti vodu za razrjeđivanje otpadnih voda. Prilikom korištenja gradskih otpadnih voda u postrojenju za tretman otpada, njihov sadržaj hranljive materije a mikroelemente biljke apsorbuju brže i potpunije od veštačkih mineralnih đubriva.

Na broj važnih zadataka Ovo također uključuje prevenciju zagađenja vodenih tijela pesticidima i toksičnim hemikalijama. Da bi se to postiglo, potrebno je ubrzati provođenje mjera protiv erozije, stvoriti pesticide koji bi se razgradili u roku od 1-3 sedmice bez očuvanja toksičnih ostataka u usjevu. Dok se ova pitanja ne riješe, potrebno je ograničiti poljoprivrednu upotrebu obalnih područja duž vodotoka ili ne koristiti pesticide u njima. Više pažnje zahtijeva i stvaranje vodozaštitnih zona.

U zaštiti vodoizvorišta od zagađivanja važno je uvođenje naknade za ispuštanje otpadnih voda, izrada sveobuhvatnih regionalnih šema za potrošnju vode, odvođenje i tretman otpadnih voda, te automatizacija kontrole kvaliteta vode u izvorištima. Treba napomenuti da složene regionalne šeme omogućavaju prelazak na ponovnu upotrebu i ponovnu upotrebu vode, rad postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda zajedničkih za region, kao i automatizaciju procesa upravljanja radom vodovodnih i kanalizacionih sistema.

U prevenciji zagađivanja prirodnih voda uloga zaštite hidrosfere je velika, jer negativna svojstva hidrosfere ne samo da modificiraju vodeni ekosistem i depresivno djeluju na njegove hidrobiološke resurse, već i uništavaju kopnene ekosisteme, njene biološke sisteme, kao i litosfera.

Mora se naglasiti da je jedna od radikalnih mjera u borbi protiv zagađenja prevazilaženje uvriježene tradicije da se vodna tijela posmatraju kao prijemnici otpadnih voda. Gdje je moguće, zahvatanje ili ispuštanje otpadnih voda treba eliminirati u istim vodotocima i vodnim tijelima.

    Sigurnost atmosferski vazduh i tlo.

Posebno zaštićeno prirodna područja. Zaštita životinja i flora.

Efektivna forma zaštita prirodnih ekosistema, kao i biotičke zajednice posebno zaštićena prirodna područja. Oni omogućavaju očuvanje standarda (uzoraka) netaknutih biogeocenoza, ne samo na nekim egzotičnim, rijetkim mjestima, već iu svim tipičnim prirodnim zonama Zemlje.

TO posebno zaštićena prirodna područja(SPNA) se odnose na površine kopna ili vode koje su, zbog ekološkog i drugog značaja, odlukama Vlade u potpunosti ili djelimično povučene iz ekonomske upotrebe.

Zakonom o zaštićenim prirodnim područjima, usvojenim u februaru 1995. godine, utvrđene su sljedeće kategorije ovih teritorija: a) državni prirodni rezervati, uklj. biosfera; b) nacionalni parkovi; c) parkovi prirode; d) državne prirodne rezerve; e) spomenici prirode; f) dendrološki parkovi i botaničke bašte.

Rezerva- radi se o posebno zakonom zaštićenom prostoru (teritoriju ili akvatoriju), koji je u potpunosti povučen iz normalne ekonomske upotrebe radi očuvanja prirodnog kompleksa u prirodnom stanju. U prirodnim rezervatima dozvoljene su samo naučne, sigurnosne i kontrolne aktivnosti.

Danas u Rusiji postoji 95 rezervata prirode sa sa ukupnom površinom 310 hiljada kvadratnih metara. km, što je oko 1,5% ukupne teritorije Rusije. Kako bi se neutralizirao tehnogeni utjecaj susjednih teritorija, posebno u područjima sa razvijenom industrijom, oko prirodnih rezervata se stvaraju zaštitne zone.

Rezervati biosfere (BR) obavljaju četiri funkcije: očuvanje genetske raznolikosti naše planete; sprovođenje naučnih istraživanja; praćenje pozadinskog stanja biosfere (ekološki monitoring); ekološko obrazovanje i međunarodna saradnja.

Očigledno je da su funkcije prirodnog rezervata šire od funkcija bilo kojeg drugog tipa zaštićenih prirodnih područja. Oni služe kao neka vrsta međunarodnih standarda, ekoloških standarda.

Na Zemlji je sada stvorena jedinstvena globalna mreža od više od 300 rezervata biosfere (u Rusiji ih ima 11). Svi oni rade po dogovorenom UNESCO programu, uz stalno praćenje promjena prirodno okruženje pod uticajem antropogenih aktivnosti.

nacionalni park- ogromnu teritoriju (od nekoliko hiljada do nekoliko miliona hektara), koja obuhvata kako potpuno zaštićena područja tako i zone namijenjene određenim vrstama privrednih djelatnosti.

Svrhe stvaranja nacionalni parkovi su: 1) ekološki (očuvanje prirodnih ekosistema); 2) naučni (razvoj i primena metoda za očuvanje prirodnog kompleksa u uslovima masovnog prijema posetilaca) i 3) rekreativni (regulisani turizam i rekreacija ljudi).

U Rusiji postoje 33 nacionalna parka ukupne površine od oko 66,5 hiljada kvadratnih metara. km.

Park prirode- teritorija posebne ekološke i estetske vrijednosti koja se koristi za organizovanu rekreaciju stanovništva.

Rezerva je prirodni kompleks koji je dizajniran za očuvanje jedne ili više vrsta životinja ili biljaka uz ograničenu upotrebu drugih. Postoje pejzažni, šumski, ihtiološki (ribe), ornitološki (ptice) i drugi tipovi rezervata. Obično, nakon što se obnovi gustina naseljenosti zaštićenih vrsta životinja ili biljaka, rezervat se zatvara i dozvoljava se jedna ili druga vrsta privredne djelatnosti. U Rusiji sada postoji više od 1.600 državnih rezervata prirode ukupne površine od preko 600 hiljada kvadratnih metara. km.

Spomenik prirode- odvojeno prirodni objekti, odlikuje se jedinstvenošću i neponovljivošću, ima naučni, estetski, kulturni ili obrazovni značaj. To mogu biti veoma stara stabla koja su bila “svjedoci” nekih istorijskih događaja, pećine, stijene, vodopadi itd. U Rusiji ih ima oko 8 hiljada, dok se na teritoriji gdje se spomenik nalazi svaka aktivnost koja bi mogla da ih uništi. je zabranjeno.

Dendrološki parkovi i botaničke bašte su zbirke drveća i grmlja koje je stvorio čovjek u svrhu očuvanja biodiverziteta i obogaćivanja flore, te u interesu nauke, studija i kulturno-prosvjetnog rada. Često obavljaju poslove vezane za uvođenje i aklimatizaciju novih biljaka.

Za kršenje režima posebno zaštićenih prirodnih područja, rusko zakonodavstvo je uspostavilo administrativne i krivična odgovornost. Istovremeno, znanstvenici i stručnjaci snažno preporučuju značajno povećanje područja posebno zaštićenih područja. Tako, na primjer, u SAD-u površina potonjeg iznosi više od 7% teritorije zemlje.

Rješenje ekoloških problema, a samim tim i perspektiva održivog razvoja civilizacije, u velikoj mjeri je vezano za kompetentno korištenje obnovljivih resursa i različitih funkcija ekosistema, te upravljanje njima. Ovaj pravac je najvažniji put za prilično dugotrajno i relativno održivo korišćenje prirodnih resursa u kombinaciji sa očuvanjem i održavanjem stabilnosti biosfere, a samim tim i čovekovog okruženja.

Svaka biološka vrsta je jedinstvena. Sadrži podatke o razvoju flore i faune, što je od velikog naučnog i primijenjenog značaja. Budući da su sve mogućnosti dugoročnog korištenja datog organizma često nepredvidive, cjelokupni genofond naše planete (s eventualnim izuzetkom nekih patogenih organizama opasnih po čovjeka) podliježe strogoj zaštiti. Potreba za zaštitom genofonda sa stanovišta koncepta održivog razvoja (“koevolucije”) nije diktirana toliko ekonomskim, koliko moralnim i etičkim razmatranjima. Čovječanstvo neće preživjeti samo.

Vrijedi se prisjetiti jednog od ekoloških zakona B. Commonera: "Priroda zna najbolje!" Mogućnosti korištenja genofonda životinja, koje su ranije bile nepredviđene, sada pokazuje bionika, zahvaljujući kojoj postoje brojna poboljšanja u inženjerskim projektima temeljenim na proučavanju strukture i funkcija organa divljih životinja. Utvrđeno je da neki beskičmenjaci (mekušci, spužve) imaju sposobnost akumulacije velikih količina radioaktivnih elemenata i pesticida. Kao rezultat toga, oni mogu biti bioindikatori zagađenja okoliša i pomoći ljudima u rješavanju ovog važnog problema.

Zaštita biljnog genofonda. Kao sastavni dio općeg problema zaštite životne sredine, zaštita biljnog genofonda je skup mjera za očuvanje cjelokupne vrste raznolikosti biljaka – nosilaca nasljednog naslijeđa proizvodnih ili naučno ili praktično vrijednih svojstava.

Poznato je da se pod uticajem prirodne selekcije i kroz seksualnu reprodukciju jedinki, najkorisnija svojstva za vrstu akumuliraju u genskom fondu svake vrste ili populacije; sadržani su u kombinacijama gena. Stoga su zadaci korištenja prirodne flore od velike važnosti. Naše moderne žitarice, voće, povrće, jagodičasto, krmno, industrijsko, ukrasno bilje, čije je središte porijekla uspostavio naš izvanredni sunarodnik N.I. Vavilov, vuku svoje porijeklo ili od divljih predaka, ili su tvorevine nauke, ali zasnovane na prirodnim genskim strukturama. Korištenjem nasljednih svojstava divljih biljaka dobijene su potpuno nove vrste korisnih biljaka. Hibridnom selekcijom stvoreni su višegodišnji hibridi pšenice i žito-krmnih biljaka. Prema proračunima naučnika, oko 600 vrsta divljih biljaka može se koristiti u selekciji poljoprivrednih kultura iz flore Rusije.

Zaštita biljnog genofonda vrši se stvaranjem rezervata prirode, parkova prirode i botaničkih vrtova; formiranje banke genofonda lokalnih i introduciranih vrsta; proučavanje biologije, ekoloških potreba i konkurentske sposobnosti biljaka; ekološka procjena staništa biljaka, prognoze njegovih promjena u budućnosti. Zahvaljujući rezervama sačuvani su borovi pitsunda i eldar, pistacija, tisa, šimšir, rododendron, ginseng itd.

Zaštita genofonda životinja. Promjene životnih uvjeta koje nastaju pod utjecajem ljudske djelatnosti, praćene direktnim progonom i istrebljenjem životinja, dovode do iscrpljivanja njihovog sastava vrsta i smanjenja broja mnogih vrsta. Godine 1600 Na planeti je postojalo oko 4.230 vrsta sisara; do danas je 36 vrsta nestalo, a 120 vrsta je u opasnosti od izumiranja. Od 8.684 vrste ptica, 94 su nestale, a 187 je ugroženo. Ništa bolja situacija nije ni sa podvrstama: od 1600. godine nestale su 64 podvrste sisara i 164 podvrste ptica, 223 podvrste sisara i 287 podvrsta ptica su u opasnosti.

Zaštita genofonda čovječanstva. U tu svrhu stvoreni su različiti naučni pravci, kao što su:

1) ekotoksikologija- odjeljak toksikologije (nauka o otrovima), koji proučava sastav sastojaka, karakteristike distribucije, biološko djelovanje, aktiviranje, deaktiviranje štetnih materija u životnoj sredini;

2) medicinsko genetičko savjetovanje u posebnim medicinskim ustanovama za utvrđivanje prirode i posljedica djelovanja ekotoksikanata na ljudski genetski aparat kako bi se rodilo zdravo potomstvo;

3) skrining- selekcija i ispitivanje na mutagenost i kancerogenost faktora životne sredine (prirodna sredina oko čoveka).

Patologija životne sredine- doktrina ljudskih bolesti u čijem nastanku i razvoju vodeću ulogu imaju nepovoljni faktori životne sredine u kombinaciji sa drugim patogenim faktorima.

    Temeljni pravci zaštite životne sredine.

Standardizacija kvaliteta životne sredine. Zaštita atmosfere, hidrosfere, litosfere, biotičkih zajednica. Ekološka zaštitna oprema i tehnologije.

Samopročišćavanje vode u akumulacijama je skup međusobno povezanih hidrodinamičkih, fizičko-hemijskih, mikrobioloških i hidrobioloških procesa koji dovode do vraćanja izvornog stanja vodnog tijela.

Među fizičkim faktorima, razrjeđivanje, otapanje i miješanje ulaznih zagađivača su od najveće važnosti. Dobro miješanje i smanjene koncentracije suspendiranih čestica osigurava brz tok rijeka. Samopročišćavanje rezervoara je olakšano taloženjem nerastvorljivih sedimenata na dno, kao i taloženjem zagađenih voda. U područjima sa umjerena klima rijeka se čisti nakon 200-300 km od mjesta zagađenja, a na Daleki sjever- nakon 2 hiljade km.

Dezinfekcija vode nastaje pod uticajem ultraljubičastog zračenja sunca. Dezinfekcijski učinak postiže se direktnim destruktivnim djelovanjem ultraljubičastih zraka na proteinske koloide i enzime protoplazme mikrobnih stanica, kao i spore organizama i virusa.

Među hemijskim faktorima samopročišćavanja rezervoara treba istaći oksidaciju organskih i neorganskih materija. Samopročišćavanje rezervoara se često procjenjuje u odnosu na lako oksidirajuću organsku materiju ili opšti sadržaj Organske materije.

Sanitarni režim rezervoara karakteriše prvenstveno količina kiseonika otopljenog u njemu. Trebalo bi biti najmanje 4 mg na 1 litar vode u bilo koje doba godine za rezervoare prvog i drugog tipa. Prvi tip uključuje rezervoare koji se koriste za snabdijevanje preduzeća pitkom vodom, drugi tip uključuje one koji se koriste za kupanje, sportskih događaja, kao i one koje se nalaze unutar naseljenih mjesta.

TO biološki faktori samopročišćavanje rezervoara uključuje alge, plijesan i kvasac. Međutim, fitoplankton nema uvijek pozitivan učinak na procese samopročišćavanja: u nekim slučajevima, masovni razvoj plavo-zelenih algi u umjetnim rezervoarima može se smatrati procesom samozagađenja.

Predstavnici životinjskog svijeta također mogu doprinijeti samopročišćenju vodenih tijela od bakterija i virusa. Dakle, kamenica i neke druge amebe adsorbiraju crijevne i druge viruse. Svaki mekušac filtrira više od 30 litara vode dnevno.

Čistoća vodenih tijela nezamisliva je bez zaštite njihove vegetacije. Samo na osnovu dubokog poznavanja ekologije svakog rezervoara, može se postići efikasna kontrola nad razvojem različitih živih organizama koji ga nastanjuju. pozitivni rezultati, osiguravaju transparentnost i visoku biološku produktivnost rijeka, jezera i akumulacija.

Drugi faktori također negativno utiču na procese samopročišćavanja vodnih tijela. Hemijsko zagađenje vodnih tijela industrijskim otpadnim vodama, nutrijentima (azot, fosfor, itd.) inhibira prirodne oksidativne procese i ubija mikroorganizme. Isto se odnosi i na ispuštanje termalnih otpadnih voda iz termoelektrana.

Višefazni proces, koji se ponekad proteže za dugo vrijeme- samočišćenje od ulja. IN prirodni uslovi kompleks fizičkih procesa samopročišćavanja vode iz nafte sastoji se od niza komponenti: isparavanja; taloženje grudvica, posebno onih preopterećenih sedimentom i prašinom; sljepljivanje grudica suspendiranih u vodenom stupcu; plutanje grudica koje tvore film s inkluzijama vode i zraka; smanjenje koncentracije suspendovanog i rastvorenog ulja usled taloženja, plutanja i mešanja sa čistom vodom. Intenzitet ovih procesa zavisi od svojstava određene vrste ulja (gustina, viskoznost, koeficijent termičkog širenja), prisustva koloida, suspendovanih i prenosivih čestica planktona itd. u vodi, temperature vazduha i sunčeve svetlosti.

Na negativno prirodni faktori dostupnost strme padine i poplavljena područja koja su nestabilna na dodatno tehnogeno opterećenje. Negativnim tehnogenim faktorima treba smatrati veliki nered u pojedinim područjima, uticaj zagađenih i nedovoljno prečišćenih otpadnih voda iz stambenih naselja, industrijskih zona i preduzeća, koji utiču na kvalitet vodnih tijela. Shodno tome, stanje akumulacija ne ispunjava uslove za kulturne i društvene sadržaje. Osim toga, prekomjerno zagađenje zraka duž autoputeva je tipično za gotovo cijelu teritoriju.

II. Vodna tijela, kao prirodni i prirodno-tehnogeni elementi pejzažno-geohemijskih sistema, u većini slučajeva su konačna karika u akumulaciji oticaja većine pokretnih tehnogenih materija. U pejzažno-geohemijskim sistemima, supstance se transportuju sa viših nivoa na niže hipsometrijske nivoe sa površinskim i podzemnim oticanjem, i obrnuto (od niskih ka višim visoki nivoi) - atmosferskim tokovima i samo u nekim slučajevima tokovima žive tvari (na primjer, prilikom masovnog odlaska insekata iz vodenih tijela nakon završetka faze razvoja larve koja se odvija u vodi, itd.).

Elementi pejzaža koji predstavljaju početne, najviše locirane karike (zauzimaju, na primjer, lokalne površine sliva) su geohemijski autonomni i unos zagađivača u njih je ograničen, s izuzetkom njihovog ulaska iz atmosfere. Elementi pejzaža koji formiraju niže stadijume geohemijskog sistema (nalaze se na padinama i u depresijama reljefa) su geohemijski podređeni ili heteronomni elementi koji uz unos zagađivača iz atmosfere primaju deo zagađivača koji dolazi sa površinskim i podzemnim vodama. iz viših dijelova pejzaža -geohemijska kaskada. S tim u vezi, zagađivači nastali u slivnom području, zbog migracije u prirodnom okruženju, prije ili kasnije ulaze u vodna tijela uglavnom s površinskim i podzemnim vodama, postepeno se akumulirajući u njima.


5 Osnovni procesi samopročišćavanja vode u vodnom tijelu

Samopročišćavanje vode u akumulacijama je skup međusobno povezanih hidrodinamičkih, fizičko-hemijskih, mikrobioloških i hidrobioloških procesa koji dovode do vraćanja izvornog stanja vodnog tijela.

Među fizičkim faktorima, razrjeđivanje, otapanje i miješanje ulaznih zagađivača su od najveće važnosti. Dobro miješanje i smanjene koncentracije suspendiranih čestica osigurava brz tok rijeka. Samopročišćavanje rezervoara je olakšano taloženjem nerastvorljivih sedimenata na dno, kao i taloženjem zagađenih voda. U zonama sa umjerenom klimom rijeka se čisti nakon 200-300 km od mjesta zagađenja, a na krajnjem sjeveru - nakon 2 hiljade km.

Dezinfekcija vode nastaje pod uticajem ultraljubičastog zračenja sunca. Dezinfekcijski učinak postiže se direktnim destruktivnim djelovanjem ultraljubičastih zraka na proteinske koloide i enzime protoplazme mikrobnih stanica, kao i spore organizama i virusa.

Među hemijskim faktorima samopročišćavanja rezervoara treba istaći oksidaciju organskih i neorganskih materija. Samopročišćavanje rezervoara se često ocjenjuje u odnosu na lako oksidirajuću organsku materiju ili prema ukupnom sadržaju organske tvari.

Sanitarni režim rezervoara karakteriše prvenstveno količina kiseonika otopljenog u njemu. Trebalo bi biti najmanje 4 mg na 1 litar vode u bilo koje doba godine za rezervoare prvog i drugog tipa. Prvi tip obuhvata rezervoare koji se koriste za snabdevanje preduzeća pitkom vodom, drugi tip obuhvataju rezervoare koji se koriste za plivanje, sportske događaje i one koji se nalaze u naseljenim mestima.

Biološki faktori samopročišćavanja rezervoara uključuju alge, plijesan i kvasac. Međutim, fitoplankton nema uvijek pozitivan učinak na procese samopročišćavanja: u nekim slučajevima, masovni razvoj plavo-zelenih algi u umjetnim rezervoarima može se smatrati procesom samozagađenja.

Predstavnici životinjskog svijeta također mogu doprinijeti samopročišćenju vodenih tijela od bakterija i virusa. Dakle, kamenica i neke druge amebe adsorbiraju crijevne i druge viruse. Svaki mekušac filtrira više od 30 litara vode dnevno.

Čistoća vodenih tijela nezamisliva je bez zaštite njihove vegetacije. Samo na osnovu dubokog poznavanja ekologije svakog rezervoara i efektivne kontrole razvoja različitih živih organizama koji ga nastanjuju mogu se postići pozitivni rezultati, osigurati transparentnost i visoka biološka produktivnost rijeka, jezera i akumulacija.

Drugi faktori također negativno utiču na procese samopročišćavanja vodnih tijela. Hemijsko zagađenje vodnih tijela industrijskim otpadnim vodama, nutrijentima (azot, fosfor, itd.) inhibira prirodne oksidativne procese i ubija mikroorganizme. Isto se odnosi i na ispuštanje termalnih otpadnih voda iz termoelektrana.

Proces u više faza, koji se ponekad proteže i na duže vrijeme, je samopročišćavanje ulja. U prirodnim uslovima, kompleks fizičkih procesa samoprečišćavanja vode od nafte sastoji se od niza komponenti: isparavanja; taloženje grudvica, posebno onih preopterećenih sedimentom i prašinom; sljepljivanje grudica suspendiranih u vodenom stupcu; plutanje grudica koje tvore film s inkluzijama vode i zraka; smanjenje koncentracije suspendovanog i rastvorenog ulja usled taloženja, plutanja i mešanja sa čistom vodom. Intenzitet ovih procesa zavisi od svojstava određene vrste ulja (gustina, viskoznost, koeficijent termičke ekspanzije), prisustva koloida, suspendovanih i prenosivih čestica planktona i dr. u vodi, temperaturi vazduha i sunčevoj svetlosti.


6 Mjere za intenziviranje procesa samopročišćavanja vodnog tijela

Samopročišćavanje vode je nezamjenjiva karika u kruženju vode u prirodi. Zagađenje bilo koje vrste tokom samopročišćavanja vodnih tijela na kraju se ispostavlja da je koncentrirano u obliku otpadnih proizvoda i mrtvih tijela mikroorganizama, biljaka i životinja koji se njima hrane, a koji se akumuliraju u masi mulja na dnu. Vodna tijela u kojima prirodna sredina više ne može da se nosi sa nadolazećim zagađivačima se degradiraju, a to se događa uglavnom zbog promjena u sastavu biote i poremećaja u lancima ishrane, prvenstveno mikrobne populacije vodnog tijela. Procesi samopročišćavanja u takvim vodnim tijelima su minimalni ili se potpuno zaustavljaju.

Takve promjene mogu se zaustaviti samo namjernim utjecajem na faktore koji doprinose smanjenju stvaranja otpada i smanjenju emisija zagađenja.

Ovaj zadatak se može riješiti samo provođenjem sistema organizacionih mjera i inženjerskih i melioracionih radova usmjerenih na obnavljanje prirodnog okruženja vodnih tijela.

Prilikom obnove vodnih tijela preporučljivo je započeti implementaciju sistema organizacionih mjera i inženjerskih i melioracionih radova sa uređenjem slivnog područja, a zatim izvršiti čišćenje vodnog tijela, nakon čega slijedi razvoj obalnog i poplavnog područja. oblasti.

Osnovni cilj tekućih mjera zaštite životne sredine i inženjersko-meliorativnih radova na slivnom području je smanjenje stvaranja otpada i sprječavanje neovlaštenog ispuštanja zagađujućih materija na topografiju slivnog područja, za šta se provode sljedeće aktivnosti: sistem za regulisanje stvaranja otpada; organizacija ekološke kontrole u sistemu upravljanja proizvodnim i potrošnim otpadom; provođenje inventara objekata i lokacija za otpad od proizvodnje i potrošnje; rekultivacija poremećenog zemljišta i njihovo unapređenje; pooštravanje naknada za neovlašteno ispuštanje zagađujućih materija na teren; uvođenje malootpadnih i neotpadnih tehnologija i reciklažnih sistema vodosnabdijevanja.

Mjere zaštite životne sredine i radovi koji se izvode u priobalnim i poplavnim područjima obuhvataju radove na ravnanju površine, ravnanju ili terasiranju kosina; izgradnja hidrotehničkih i rekreacionih objekata, jačanje obala i obnova stabilnog travnatog pokrivača i drveće i žbunjaste vegetacije, koji naknadno sprečavaju procese erozije. Izvode se radovi na uređenju okoliša prirodni kompleks vodnog tijela i prebacivanje većeg dijela površinskog oticaja u podzemni horizont u svrhu njegovog prečišćavanja, korištenjem stijene priobalno područje i poplavna područja kao hidrohemijska barijera.

Obale mnogih vodnih tijela su razbacane, a vode su zagađene hemikalije, teški metali, naftni proizvodi, plutajući ostaci, a neki od njih su eutrofikirani i zamuljeni. Nemoguće je stabilizirati ili aktivirati procese samopročišćavanja u takvim vodnim tijelima bez posebne inženjerske i melioracijske intervencije.

Cilj izvođenja inženjersko-melioracionih mjera i poslova zaštite životne sredine je stvaranje uslova u vodnim tijelima koji osiguravaju efikasno funkcionisanje različitih objekata za prečišćavanje vode, te izvođenje radova na otklanjanju ili smanjenju negativan uticaj izvori distribucije zagađivača vankanalnog i kanalskog porijekla.