Вещества загрязняющие воду


Общие сведения

Дефицит чистой пресной воды — главная и актуальная проблема, которая стоит перед людьми. Основная часть планеты покрыта океанами, реками, озерами, морями. Их наличие является обязательным условием жизни всех организмов на земле. Также немаловажны водные запасы и для хозяйственной сферы.

По данным Википедии, каждый год на планете люди расходуют более 3400−3600 тонн воды. Основное количество этого большого объема (приблизительно 75%) уходит на сельскохозяйственные нужды. Без воды не сможет обойтись металлургия, химическая и целлюлозная промышленность, она требуется для бытовых нужд людей. Следствие хозяйственной деятельности — огромный объем сточных вод.

Быстрое увеличение количества людей, которые проживают на планете, привело к тому, что в определенных странах уже появились сообщения о нехватке пресной воды. Загрязнение гидросферы скоро лишит человечество и этих довольно скромных запасов.

Уже сейчас основная часть водных источников на земле загрязнена. Ежегодно люди вырабатывают примерно 3500 км³ отходов, основная часть попадает в океаны и моря. Естественно, природа может самостоятельно восстанавливаться, однако и для ее защитных механизмов есть определенные ограничения. Современные технологии водоподготовки позволяют стабилизировать положение, но не у каждой страны есть на это средства.


Виды загрязнений

Сегодня известно больше 500 веществ и их производных, которые способны загрязнять естественные водоемы. Однако это не единственная опасность. Можно назвать такие классы загрязнителей вод:

  1. Химические — наличие в воде разных неорганических и органических соединений в объемах свыше допустимых показателей. Это самый распространенный тип антропогенного загрязнения гидросферы. Список отравляющих веществ впечатляет: это нефть, металлы, удобрения. Самый большой «вклад» в отравление водных ресурсов разной «химией» привносят промышленные заводы — в их сточных водах можно найти всю таблицу Менделеева. Этот вид загрязнения является невидимым, для определения потребуются лабораторные анализы.
  2. Тепловые — это увеличение температуры водоемов вследствие сброса большого объема горячих вод атомными и тепловыми станциями. И хоть тепловое загрязнение может показаться наиболее безобидным из всего перечня, но это неверно. Увеличение температуры уменьшает количество кислорода в воде, это негативно отражается на экосистеме.

  3. Физические источники загрязнения гидросферы происходят из-за попадания в водоемы нерастворимых веществ. Они бывают различного размера, от микроскопических частиц пластмасс до довольно крупных отходов. К примеру, в океанах уже есть большие участки, забитые мусором. Они настолько огромны, что их можно заметить даже с космоса.
  4. Радиоактивные — значительное превышение содержания в воде радионуклидов. Главным источником ухудшения состояния водоемов являются полигоны для испытания ядерного оружия, кладбища токсичных отходов, атомные станции. Радионуклиды скапливаются в планктоне, после передвигаются по пищевой цепочке, попадая в результате к людям в виде пойманной рыбы. Естественно, эта пища негативно отражается на человеческом здоровье.
  5. Биологические — это увеличение в воде разных грибков, водорослей, патогенных организмов. Основная причина — высокое содержание органических и неорганических соединений.

Защита на законодательном уровне

Сегодня написано множество докладов и рефератов по теме ухудшения состояния водных запасов, пути решения загрязнения гидросферы пытаются установить на законодательном уровне. К примеру, в Евросоюзе приняли специальные директивы по охране водоемов, которые определяют допустимое количество определенных веществ в воде. Однако как показала практика, добиться исполнения этих решений трудно даже в цивилизованных европейских странах.


В законодательстве России загрязнение водоемов тоже является преступлением, карающееся уголовным наказанием или штрафными санкциями. Но на территории РФ такая проблема еще более глобальна, чем в Европе: доказательством является загрязнение озера Байкал — самого крупного пресного водоема на земле. В России существует хорошая законодательная база, которая регулирует выбросы ядовитых веществ, однако эти законы часто не соблюдаются, так как нет эффективной системы экологического слежения.

Основные загрязнители

Загрязнение водоемов бывает первичным и вторичным. Во время первичного ядовитые вещества оказывают негативное воздействие на фауну, флору, человеческий организм. Вторичным является загрязнение, которое не связано с токсичным веществом, проникшим в гидросферу. Среди основных загрязнителей можно выделить:

  1. Сельскохозяйственная индустрия. Удобрения, которые используются на полях, попадают в реки или являются причиной загрязнения грунтовых вод. Также большой вред приносят крупные животноводческие хозяйства — основной источник попадания органических веществ в водоемы.

  2. Коммунальные стоки. Под этим определением понимают жидкость, стекающую из городской канализационной системы. Это «гремучий состав» из биологических отходов, грязи, продуктов нефтяной промышленности, моющих агрессивных средств, осадков, выбросов предприятий, который сливается в водоемы. При этом в определенных случаях такие выбросы совершенно не проходят через очистительную систему.
  3. Нефть. Каждый год в реки и моря попадает примерно 15 млн тонн нефти. Кроме загрязнения поверхности водоемов, она ограничивает доступ кислорода, это часто приводит к массовой смерти рыб.
  4. Промышленность. Рассматривать нужно не только промышленные предприятия. Большой вред причиняют стоки рудников и шахт, сбросы от водного и железнодорожного транспорта.
  5. Твердые отходы. Большинство природных водоемов, расположенных в различных частях географии земного шара, превращены в свалки: сюда сбрасывают щебень, грунт, бытовые отходы. Это загрязнение изменяет состав воды, препятствует проникновению естественного освещения.

Атмосферное. Дождевая вода соединяется с сажей, золой, разными газами, которые находятся в атмосфере, после эти загрязнители попадают в водоемы. Помимо этого, кислотные дожди могут растворять минералы в земле, что приводит к увеличению количества металлов в воде.

Возможные последствия

Последствия загрязнения гидросферы представляют большую опасность для жизни организмов, которые населяют планету. Отличают такие виды этого воздействия:


  1. Канцерогенный эффект. Употребление грязной воды — основная причина онкологических болезней. Под воздействием токсичных веществ здоровые клетки человеческого организма могут перерождаться в раковые, это вызывает появление злокачественных новообразований.
  2. Нейротоксичное действие. Отравление различными веществами может нанести вред человеческой нервной системе, вызывая психические заболевания, которые могут являться основной причиной неадекватного поведения. Загрязнение рек и морей может вызывать агрессию либо суицид подводных жителей. Известно много случаев, когда по необъяснимой причине дельфины начинают выбрасываться на берег.
  3. Нарушения энергетического обмена. Определенные загрязнители имеют способность подавлять митохондрии тканей человеческого организма, это приводит к невозможности вырабатывать энергию. Множество жизненно важных процессов рыб замедляются либо полностью отказывают вплоть до летального исхода.
  4. Нарушения функции репродукции. Нередко случается так, что ядовитые примеси не приводят к смертельному исходу, но все-таки являются причиной вымирания популяции животных. Под воздействием ядовитых веществ, которые находятся в воде, они утрачивают способность к деторождению.
  5. Генотоксичность загрязнителей. Эти свойства загрязнителей состоят в возможности изменять структуру ДНК. Это часто вызывает тяжелые болезни не только у людей, в организме которых находятся токсичные примеси, но и негативно отражается на здоровье будущего поколения.

Чтобы сделать океаны, моря и реки чище, нужно значительно снизить использование нефтепродуктов. Также важной проблемой считается пластик, который почти не разлагается в естественной среде. Требуется в умеренных количествах использовать инсектициды, пестициды, удобрения. Это же самое относится и к применению бытовых моющих средств.

Даже этот несложный шаг позволит сильно повлиять на сложившуюся ситуацию, если на это пойдет большое количество людей. Помимо этого, будущий дефицит чистой воды заставит расходовать ее более экономно. По большому счету, чтобы избавиться от проблемы загрязнения гидросферы, человечеству нужно изменить мышление и относиться к воде, как к драгоценному и незаменимому ресурсу.

Источник: nauka.club

Воду загрязняют различные химические вещества, начиная от простых неорганических ионов, заканчивая сложными органическими соединениями.

Вещества загрязняющие воду


Вещества, загрязняющие воду, подразделяются на классы. У каждого класса свои особенности проникновения в окружающую среду и специфические опасные свойства. В каждом классе большое количество загрязнителей, широко известных людям в связи с вредным воздействием на организм.

Органические загрязнители

Органические вещества состоят из сложных углеродных соединений. Большинство органических соединений – структурные компоненты живых организмов. Органические вещества, опасные для окружающей среды, возникли в результате человеческой деятельности в последнем столетии. Их огромное множество.

  • Углеводороды. Это соединения углерода и водорода.
  • Полихлорированные бифенилы – устойчивые неактивные соединения, используются в качестве тормозных, охлаждающих и изоляционных жидкостей в трансформаторах и смягчителях красок. Полихлорированных бифенилов много, все они нерастворимы в воде. Во многих странах их использование ограничено.
  • Инсектициды, такие как ДДТ, очень опасны. Они накапливаются в жировой ткани низших животных, передаваясь далее по пищевой цепи.
  • Детергенты (моющие вещества).

Минеральные удобрения

Не все минеральные удобрения токсичны, однако из-за интенсивного использования могут наносить урон окружающей среде. Это относится в первую очередь к нитратам и фосфатам. Нитраты и фосфаты приводят к цветению поверхностных водоемов, в результате чего концентрация кислорода падает. Микроорганизмы, разлагающие водоросли, активно поглощают кислород, вследствие этого возникает дефицит кислорода в водоеме. Это называется эутрофикация.


Металлы

Металлы обладают хорошей электропроводимостью. Участвуют в реакциях в виде положительно заряженных ионов или катионов. Металлы обнаруживаются в природных месторождениях, где осаждаются под действием вулканических сил. Они могут оказывать серьезное вредное влияние на окружающую среду. Металлы обнаруживаются в поверхностных водах в виде устойчивых ионов. Искусственно созданные металлы, полученные в результате ядерных реакций, очень опасны и радиоактивны.

При соединении металлов с другими ионами могут образоваться токсичные продукты соединения. Участвуют в реакциях электронного обмена с кислородом, что приводит к формированию опасных оксид-радикалов. Они могут превращаться в неметаллы и, связываясь с органическими веществами, образовывать очень токсичные липофильные соединения, которые часто откладываются в жировой ткани животных и человека. Металлы могут также связываться с крупными клеточными молекулами в человеческом теле. Самые опасные и токсичные металлы – тяжелые.

Металлы невозможно расщепить до менее токсичных субстанций, так как это целостные неразлагаемые вещества. Единственный путь организма бороться с ними – откладывать их в тканях, где они не могут причинить вред.

Радиоактивные изотопы

Степень опасности изотопа зависит от периода его полураспада. Все радиоактивные изотопы получены людьми в ядерной промышленности. При распаде радиоактивного изотопа могут образовываться четыре вида частиц: альфа-, бета- или гамма-частицы и нейтроны.


Альфа-частицы способны разрушить клетку при столкновении, так как обладают высокой массой. Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, но меньшей разрушительной силой. Гамма-лучи имеют высокую проницаемость. Их повреждающая мощь аналогична таковой бета-лучей. Нейтроны высвобождаются при ядерном распаде и реагируют с другими элементами при столкновении. Являются основой ядерного деления в реакторе.

Разные виды радиации приводят к разным видам повреждений, так как энергия передается тканям разными способами. Альфа-частицы могут приносить в двадцать раз больше вреда, чем такое же количество бета-частиц. Радиоактивные частицы после хранения в течение определенного периода постепенно теряют активность. Сколько именно времени – зависит от периода полураспада изотопа.

Какими путями попадают загрязнители воды в окружающую среду?

Сточные воды – глобальный источник загрязнения окружающей среды. Бытовые и промышленные стоки сбрасываются в поверхностные водоемы через канализационную систему. В некоторых случаях промышленные стоки сбрасываются непосредственно в поверхностные воды.

Бытовые сточные воды чаще всего содержат бумагу, мочу, фекалии и синтетические моющие средства. Промышленные стоки содержат различные загрязнители в зависимости от вида промышленной деятельности, из которой они происходят. Загрязнение тяжелыми металлами связано с проведением горных и рудоплавильных работ. Хлорофенолы и фунгициды – с деревообрабатывающих комбинатов, инсектициды – с сельскохозяйственных предприятий, озабоченных уничтожением насекомых; некоторые органические вещества – с химических производств; радиоактивные вещества – с атомных электростанций.


На земле выброс промышленных отходов контролируется, но в прибрежных зонах выделяющаяся нефть и марганец попадают напрямую в море. Радиоактивные отходы сбрасываются в воду в бетонных баках, для того, чтобы иметь возможность разложиться. Однако часто в процессе распада в бетонных баках появляются дефекты. Представители предприятий зачастую транспортируют отходы по морю, чтоб затем нелегально сбросить их там.

Нефть попадает в воду из нефтяных танкеров и при кораблекрушениях. Пестициды попадают в океан с речной водой.

Во время роста урожая нитраты и фосфаты всасываются растениями. При разложении погибших растений они проникают в почву, а оттуда в поверхностные водоемы.

Помимо умышленного загрязнения воды посредством сброса отходов, есть и непредумышленное, к примеру, загрязняющие вещества попадают в воду с атмосферными осадками. Пестициды легко проникают в воду именно таким образом, поскольку используются в виде аэрозолей и распылителей. Загрязнители, встречающиеся на земле, могут попадать в воду с обратным потоком, или оказываются в поверхностных водах из грунтовых.

Наиболее заметен эффект загрязнителей в небольших внутренних морях и озерах; в океанах загрязнители естественным образом разбавляются в большом объеме воды, что невозможно в озерах. Поэтому многое зависит от степени загрязнения и от количества осадков, так как осадки очищают воду.

Вещества загрязняющие воду

Как перемещаются загрязнители в воде?

Загрязнители могут существовать в воде в различных состояниях, в растворенном состоянии или во взвешенном, в виде капелек или мелких частиц. В любом виде они способны перемещаться в воде на большие расстояния и в разных направлениях.

Твердые частицы опускаются на дно водоема или подниматься на поверхность, в зависимости от плотности. В реках загрязнители перемещаются на большие расстояния за счет потока. В озерах и океанах загрязнители также перемещаются с потоками. В океанах много различных течений, приводимых в движение ветром. Мы часто рассчитываем на способность океана самостоятельно избавиться от загрязняющих веществ, но это не всегда срабатывает, так как направление течений не постоянно. В связи с этим в прибрежных водах концентрация загрязнителей намного выше, чем в открытом море.

Когда загрязнители попадают в организмы рыб или птиц, они входят в пищевую цепь морских обитателей, отравляя их существование, а транспортируясь на дальние расстояния в телах этих животных, попадают в пищевые цепи в свободных от загрязнений территориях.

Как реагируют организмы на загрязнения воды?

Первой реакцией живого организма на проникновение загрязнителя является приведение в действие защитных механизмов. В большинстве случаев это приводит к обезвреживанию токсинов, но иногда в реакциях могут вырабатываться и более токсичные вещества, повреждающие клетку сильнее, чем исходный субстрат.

Другой механизм – связывание загрязнителей молекулами других веществ; полученные в результате вещества или выводятся, или откладываются в тканях.

Еще один механизм – устранение повреждений, вызванных загрязнителем.

Основные эффекты воздействия загрязнителей на организм

Загрязнители воды влияют на организм по-разному, что зависит и от загрязнителя, и от организма.

Генотоксичность

Некоторые соединения, проникающие в организм, могут вызвать повреждение структуры ДНК. Они называются генотоксинами. В таких случаях включается механизм восстановления исходной структуры ДНК. Но если по каким-то причинам это невозможно, клетки с аномальной ДНК могут делиться. Если мутантные клетки начнут безудержное деление, это может привести к серьезным отрицательным последствиям, в том числе для будущего потомства. Примеры генотоксинов – полиароматические углеводороды, афлатоксин, винил-хлорид.

Канцерогенность

Некоторые загрязнители являются канцерогенами, то есть способны провоцировать рак у человека и животных. Они могут быть инициаторами изменений, в результате которых клетка приобретает свойства раковой. Они также могут быть активаторами роста таких клеток. Наконец, они могут быть стимуляторами безудержного деления и разрастания раковых клеток.

При злокачественной опухоли клетки в ней делятся с огромной скоростью, повреждая здоровые клетки и нарушая иммунные механизмы.

Нейротоксичность

Нервная система организма очень восприимчива к интоксикациям, естественным или искусственным (возникшим в результате человеческой деятельности). Химические вещества, повреждающие нервную систему, называются нейротоксинами. Пример – инсектициды.

Последствия нейроинтоксикации бывают различными. Могут появиться нескоординированные мышечные сокращения, нарушение функции нервов или нейропроводимости, головокружение и слабость, или даже нарушение функций отдельных частей тела. Нейроинтоксикация может быть такой сильной, что блокируются нервные синапсы. А это приводит к смерти в результате паралича диафрагмы и дыхательной недостаточности.

Нарушение энергетического обмена

Превращения энергии в организме происходит в клеточных структурах – митохондриях. В митохондриях образуется молекула АТФ, доставляющая энергию всем органам. Если производство АТФ нарушено, передача энергии по организму прекращается. Это приводит к слабости и невозможности нормально функционировать.

Репродуктивная недостаточность

Эндогенные деструкторы – вещества, приводящие к репродуктивной недостаточности вследствие нарушения работы репродуктивных (половых) органов. Пример – эстрогенные вещества, имитирующие эстроген; связываются с рецепторами эстрогена. В результате этого запускаются эстрогенные процессы, возникает репродуктивная недостаточность. Имитаторы эстрогена блокируют эндогенный эстроген, и это приводит к маскулинизации женского организма, то есть женский организм приобретает черты мужского. Возможно также обнаружение женских гормонов в организме мужской особи. Возникает гермафродитизм. Обоеполость – широко распространенное явление среди морских организмов.

Другой вид нарушений – блокировка рецепторов гормонов. Если это происходит в течение долгого времени, может возникнуть бесплодие.

Нарушение поведенческих реакций

Поведение живых организмов может меняться под воздействием загрязнителей. Общее действие загрязнения – снижение аппетита и, как следствие, сокращение потребления пищи. Поиск добычи также может быть затруднен из-за влияния загрязнителей на процессы приобретения навыков, поисковую стратегию и органы чувств. Эти поведенческие изменения приводят к уменьшению выживаемости многих животных.

Одно из свойств загрязнителей, о котором нужно помнить всегда – их способность взаимодействовать друг с другом. В результате таких реакций могут возникнуть соединения, полностью нивелирующие отрицательный эффект загрязнителей, или наоборот появляются еще более токсичные вещества.

Источник: www.zdorovieinfo.ru

Загрязнители воды могут быть сложными по химическому составу и по токсичности. Распространенными видами загрязнения воды являются нефть и нефтепродукты, из нее получаемые, в результате неосторожной или случайной деятельности человека: утечек, сбросов водным транспортом или вместе с другими промышленными и городскими стоками.[ …]

Загрязнители воды — все химические вещества, так или иначе загрязняющие воду, делающие ее непригодной для питья или же вредной для гид-робионтов. Среди загрязнителей водной среды выделяют: легко поддающиеся разложению органические вещества (бытовые стоки); трудно или совсем не поддающиеся разложению (главным образом промышленные стоки); соли (хлориды, сульфаты, нитраты и пр.) и соединения тяжелых металлов (ртути, кадмия, свинца, ниобия и др.). Много загрязнителей дают различные отрасли промышленности, так в табл. 30 указаны приоритетные загрязнители водных экосистем по основным отраслям промышленности.[ …]

Главные загрязнители вод. Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.[ …]

Среди химических загрязнителей воды выделяют свинец, ртуть, нитраты, фосфаты, углеводороды, разнообразные органические синтезированные вещества (моющие средства, пестициды и др.). Чрезмерная концентрация этих веществ способна вызвать массовую гибель содержащихся в воде организмов, пищевые отравления, нервные, онкологические и другие заболевания у людей, потребляющих не только воду, но и рыбу, а также другие организмы, выловленные из загрязненных водоемов.[ …]

Наиболее опасные загрязнители воды — это соли тяжелых металлов, фенолы, пестициды и другие органические яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями биогенная органика, синтетические моющие средства, минеральные удобрения. Примерные количества основных антропогенных загрязнителей гидросферы представлены в табл. 4.4. Их общая масса —около 15 млрд. т в год —весьма значительна даже по отношению ко всему объему поверхностных пресноводных водоемов мира и соответствует средней концентрации 120 мг/л. Однако преобладающая часть этого количества приходится на реки, где средняя концентрация примесей, обусловленных человеческой деятельностью, составляет уже 400 мг/л. Впрочем, глобальные средние не дают полного представления о масштабах и опасности загрязнения водоемов, так как антропогенная нагрузка на различные водные бассейны очень неодинакова.[ …]

В качестве все более опасного загрязнителя вод в последние годы выступают синтетические повархностно-активные вещества (ПАВ), широко применяемые при бурении нефтяных и газовых скважин (для обработки промывочных жидкостей), в процессах разработки и эксплуатации месторождений нефти (для повышения нефтеотдачи пластов и улучшения процесса деэмульсации и обезвоживания нефти) и др. Они образуют стойкие пены, резко снижают эффективность биохимических методов очистки сточных вод, прекращают, даже при небольших концентрациях, рост водорослей и другой растительности.[ …]

Суть ЛПВ заключается в том, что загрязнители воды могут оказывать на водные экосистемы и здоровье человека неблагоприятное воздействие нескольких видов, каждое из которых характеризуется своей безопасной концентрацией. То из воздействий, безопасная концентрация для которого минимальна, и является лимитирующим.[ …]

Опасность загрязнения природных вод характерна также для процессов добычи нефти и газа. Основными загрязнителями воды в данном случае, помимо сточных вод, являются нефть, конденсат, метил-, этилмеркаптан, кислоты, щелочи и др.[ …]

Анализ данных химического состава воды показывает, что основными загрязнителями вод Оби и Иртыша являются нефтепродукты и тяжелые металлы, такие как железо, медь, свинец, алюминий, марганец, ртуть.[ …]

Так как совершенно нерастворимых в воде жидкостей нет, то в процессе экстракции часть экстрагента растворяется в сточных водах, становясь при этом новым загрязнителем воды; поэтому необходимо извлекать экстрагент и из рафината. Потери экстрагента со сточными водами допустимы лишь при условии его растворимости в воде не выше ПДК и низкой стоимости экстрагента.[ …]

Фенолы входят в списки приоритетных загрязнителей воды во многих странах (Россия, США, ЕС и др.). Для их определения либо используют метод ВЭЖХ (см. главу II), либо ГХ/МС. В последнем случае фенолы экстрагируют посредством жидкостножидкостной или твердофазной экстракции после перевода их в ацетаты и анализируют на хромато-масс-спектрометре. Схема анализа фенолов приведена на рис.[ …]

11.54 Перечень важнейших летучих загрязнителей воды [1]

Городская среда является потенциальным загрязнителем вод из-за влияния хозяйственно-бытовых, торговых, промышленных отходов, которые объединяются и образуют сточные воды. Их необходимо очистить, чтобы удалить загрязняющие вещества перед выпуском -этих вод в природные водоемы, иначе можно нанести окружающей среде непоправимый вред. Такая очистка проводится на очистных сооружениях, где применяется множество традиционных методов очистки, основанных на физических, химических и биологических процессах. Однако пока мало таких очистных сооружений, в которых удаление биогенных элементов является частью обычной процедуры очистки сточной воды (хотя, вероятно, эпизодически удаляется до 20 % этих веществ).[ …]

Перечень важнейших летучих органических загрязнителей воды (см. табл. 1.3) включен в состав списка приоритетных загрязнителей в странах ЕС (Европейского Сообщества). Многие из этих соединений являются приоритетными загрязнителями воды и в России [8].[ …]

Нефть и нефтепродукты (бензин, дизельное топливо) как загрязнители воды представляют собой особую опасность для компонентов ОС. Покрывая пленкой значительные участки водной поверхности, 1 т нефти образует на поверхности открытого водоема сплошную пленку площадью 2,6 км2. При этом нарушаются кислородный, углекислотный и другие виды газового обмена в поверхностных слоях воды, оказывается негативное воздействие на речную и озерную фауну и флору. Уже при концентрации нефти и нефтепродуктов в воде водоемов менее 1 г/м3 подавляется жизнедеятельность фитопланктона и возможно уничтожение планктона в целом. Нефть и нефтепродукты оказывают отрицательное воздействие на донные организмы (бентос). Даже незначительные концентрации нефти способны привести к изменению состава крови и нарушению углеводородного обмена рыб.[ …]

ЖЖ-экстракция эффективна при кислотном извлечении из воды таких приоритетных загрязнителей вода, как фенолы (метод ЕРА-625) [32]. Полученная в этих условиях хроматограмма изображена на рис.[ …]

При продувке магистральных газопроводов к потенциальным загрязнителям вод и грунтов относятся: углеводородный конденсат, минеральные смазочные компрессорные масла, метанол, органические кислоты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие детергенты.[ …]

Поверхностноактивные вещества (ПАВ) являются постоянными загрязнителями воды открытых водоемов и практически не задерживаются сооружениями водопроводных станций.[ …]

Несмотря на то, что кислород нельзя строго рассматривать как загрязнитель воды, однако по его присутствию (правильнее, по его отсутствию) и по проверке на органический углерод (ОУ), на потребление биологического кислорода (ПБК) и потребление химического кислорода (ПХК) можно судить о загрязнении воды, связанном главным образом с большими выбросами органических веществ [111]. Метод определения р. к может служить окончанием метода биохимического определения ПБК, основанного на модифицированной методике Винклера.[ …]

Диоксины относятся к типичным представителям высокотоксичных загрязнителей воды, попадающих в нее из продуктов хлорной промышленности, применяемых в аграрном производстве. Диоксины для человека более опасны, чем фосфорорганические нервно-паралитические отравляющие вещества, стрихнин, яд кураре. В отличие от других ядов они не подавляются активностью ферментов при попадании в организм человека, а напротив, стимулируются ими. Диоксины характеризуются длительным периодом скрытого действия, присутствие следов диоксинов резко усиливает токсичность других веществ [10 ].[ …]

Определение ртути — одного из наиболее токсичных приоритетных загрязнителей воды, основано на окислении соединений ртути до Н§(2+) с последующим восстановлением до металлической ртути и на измерении атомной абсорбции резонансного излучения атомов ртути при А=253,7 нм [5].[ …]

Предписания ЕРА включают методы мониторинга таких ЛОС в пробах воды с использованием капиллярной газовой хроматографии и масс-спектрометрического детектирования (КГХ/МС). Метод 525 ЕРА включает пробоподготовку с использованием твердофазной экстракции (рис. Он предназначен для определения 43 веществ, включающих некоторые ПАУ и ПХБ, хлорорганические пестициды, триазины, фталаты и пентахлорфенол. Хроматограмма и перечень этих токсичных приоритетных загрязнителей воды приведены на рис. Чувствительность метода 0,1—1,0 ppb [4].[ …]

Как отмечали многие авторы, все гидробионты являются в какой-то мере очистителями воды, отсюда и развилась тенденция возлагать слишком большие надежды на процессы самоочищения воды в естественных водоемах. Но все гидробионты, особенно растения и так называемые микроорганизмы, являются в то же время и загрязнителями воды. После отмирания нитчатых, зеленых и синезеленых водорослей выделенные продукты разложения могут настолько ухудшить качество воды, что она становится не пригодной для питьевых целей. Многие авторы предлагали предупреждать возможность возникновения «цветения» воды, воздействуя на нее солями тяжелых металлов или пестицидами (Гусева, 1952; Драчев, 1956, 1964).[ …]

Рассмотрим несколько конкретных примеров определения наиболее важных приоритетных загрязнителей воды методом ВЭЖХ.[ …]

Очевидна опасность кислотных дождей и для человека. Являясь-одним из главных ядовитых загрязнителей воды и почвы, отравляющим все виды культивируемых растений, кислотные дожди загрязняют пищу и питьевую воду кислотами и ядовитыми металлами (ртуть, медь, свинец и др.), образующимися при разложении-металлических и других предметов под действием на них кислотных дождей.[ …]

Май 1956 г. можно считать началом наблюдений за наиболее драматическими примерами влияния загрязнителей воды на человека. Кумамота, Япония) поступил больной с симптомами нарушений нервной системы [18]. Природа этих симптомов была неизвестна. Веществом, вызывающим болезнь «Минамата», оказалась метилртуть, которая попадала в море со сточными водами химического завода. В результате заражения морских обитателей пострадало местное население, питавшееся морскими продуктами. Заболевание, которое, видимо, является неизлечимым, затрагивает центральную нервную систему и имеет экстенсивные симптомы как поведенческого, так и физического характера: резкие нарушения речи и движения, потеря слуха, сужение поля зрения и другие сенсорные нарушения, включая галлюцинации [19].[ …]

В целом за весь период наблюдений и по характерным периодам, полученным на основании решения задачи ранжирования периодов, выявлено, что группа приоритетных загрязнителей не меняется (табл. 3).[ …]

С другой стороны, как видно из табл. 1.3 (см. главу I), в перечне важнейших летучих органических загрязнителей воды 25% приходится на долю алкилбензолов (углеводороды нефти) и 75% — относится к галоидным производным алкилбензолов (продукты нефтехимического производства). По этой причине в странах ЕС определяют в питьевой воде именно ароматические углеводороды и их галогенпроизводные. Для этого используют методики ЕС и ЕРА (США) на основе газовой хроматографии и ГХ/МС. Тексты методик приведены ниже [36].[ …]

П.1-А суммированы методы пробоподготовки и определения наиболее важных антропогенных загрязнителей воды [ 1 ] для стран Европейского сообщества.[ …]

Санитарный врач должен уметь решать вопрос о характере происхождения той или иной составной части воды; например, органические вещества воды могут быть и естественного происхождения и могут рассматриваться как загрязнители воды. То же относится к хлору. При толковании анализов воды по протоколам лабораторий санитарный врач должен уметь диференци-ровать характер происхождения ее отдельных компонентов.[ …]

Замещенные фенилмочевины и пиразон являются широко используемыми гербицидами и, следовательно, потенциальными загрязнителями воды. Методом ВЭЖХ можно определить эти соединения в смеси с другими пестицидами. Чувствительность анализа 0,25 ppb.[ …]

Ультрафиолетовый детектор на диодной матрице имеет низкий предел детектирования. В сочетании с извлечением токсичных примесей из воды методом твердофазной экстракции могут быть достигнуты относительно высокие уровни обогащения пробы. Например, определение пестицидов становится возможным при их содержании в питьевой воде на уровне 0,05 мкг/л и ниже. Этот детектор незаменим при определении очень низких содержаний/ пестицидов, гербицидов, фенолов, ПАУ и других приоритетных загрязнителей воды, воздуха и почвы [8].[ …]

В их состав входят углеводороды, циклические соединения, нафтеновые кислоты, деэмульгаторы и др., которые относятся к числу широко распространенных загрязнителей воды. Нефть и нефтепродукты попадают в водоемы со стоками с нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих предприятий, с нефтеналивных судов, смываются талыми и дождевыми водами с территорий различных промышленных, сельскохозяйственных и транспортных предприятий, нефтебаз.[ …]

Наибольшую опасность для водной среды представляют нефть, нефтепродукты, конденсат, xлopqpгaничecкиe соединения, радиоактивные вещества и тяжелые металлы. Основными «поставщиками» этих загрязнителей воды являются металлургическая, нефтедобывающая, газовая, химическая, целлюлозно-бумажная, горнодобывающая, текстильная и другие промышленности.[ …]

Наибольшую опасность для водной среды представляют нефть, нефтепродукты, конденсат, хлорорганические соединения, радиоактивные вещества и тяжелые металлы. Основными «поставщиками» этих загрязнителей воДы являются металлургическая, нефтедобывающая, газовая, химическая, целлюлозно-бумажная, горнодобывающая и текстильная промышленности. Опасность отравления нефтью возрастает с ростом ее концентрации. Токсичность в водной среде проявляется при концентрации более 1 мг/м3. Даже незначительное содержание нефти (200—300 мг/м3) приводит к нарушению экологически равновесного состояния отдельных популяций рыб и других обитателей речной и морской фауны.[ …]

Для того чтобы подчеркнуть различие между аэробным процессом и ферментацией рассмотрим два примера получения ценного продукта из отходов сульфитного щелока. Сульфитный щелок представляет наиболее опасный загрязнитель воды при сульфатной варке целлюлозы и производстве бумаги. Древесная пульпа получается путем варки окоренной измельченной древесины в бисульфатном щелоке. Целлюлозное волокно, используемое для получения бумаги, не растворяется. Лигнин, смолы, сахара и другие компоненты древесины растворимы. На эти материалы приходится около половины всей массы древесины. Отходы сульфитного щелока имеют темно-бурый цвет, содержат от 8 до 12% (по массе) растворенных твердых веществ, незначительное количество взвешенных твердых веществ, 2% сахара, 0,6% двуокиси серы и совершенно не содержат живых организмов. На 1 т производимой пульпы образуется от 7500 до 15 ООО л сульфитного щелока, т. е. огромное количество труднообрабатываемых отходов. Несмотря на то что из этих отходов могут быть получены многие полезные вещества, только 20% целлюлозных заводов могут извлечь экономическую выгоду из получаемых материалов, так как один крупный целлюлозный завод может удовлетворить большую часть потребностей рынка в любом из производимых продуктов.[ …]

Обычно азот встречается в следующих формах: органический, аммонийный, нитритный, нитратный и газообразный. Азотосодержащие органические соединения, такие, как протеин (белок), необходимы живым организмам. Производственные сточные воды часто исследуют на содержание азота и фосфора, чтобы убедиться в том, что в них имеется достаточное количество питательных веществ для биологической обработки. Неорганический азот, главным образом в аммонийной и нитратной формах, используется растениями при фотосинтезе. Азот в природных водах содержится в ограниченных количествах, поэтому загрязнение от азотосодержащих сточных вод может усилить рост водорослей в водоемах и вызвать цветение воды. Аммиак также считается опасным загрязнителем воды из-за его токсичного влияния на рыбу.[ …]

Далее, видимо, можно поставить реагентную обработку стоков и осадков методами нейтрализации, осаждения, окисления и др. Наиболее распространенная схема очистки заключается в нейтрализации стоков известью с последующим выделением осадка и доочисткой воды либо осаждении металлов в виде сульфидов, карбонатов, ферритов и др. Нередко реагентная обработка осуществляется для удаления из стоков вредных компонентов в виде газов (отгонка аммиака и др.). Для окисления цианидов, фенолов, ксентогенатов, дити-офосфатов и других органических веществ-загрязнителей воды широко используют различные методы окисления — «активным хлором» и его производными, озоном, электрохимическое окисление и др.[ …]

Водная эрозия, унося почвенные частицы, переносит также содержащиеся в них и адсорбированные на них соединения фосфора и азота. Если они попадают в водные объекты с замедленным водообменом, улучшаются условия для развития процесса эвтрофикации. В реках США главным загрязнителем воды стали растворенные и взвешенные соединения биогенов.[ …]

Экологические аспекты применения фенольных соединений (металлургия, деревообрабатывающая промышленность, дезинфекция, пропитка древесины в строительстве, нефтехимический синтез и др.) стали особенно важными в последнее время, так как Россия, США и ЕС включили фенолы (табл. 11.7) в списки приоритетный загрязнителей воды, воздуха и почвы.[ …]

Показатели загрязнения почвы промышленными отходами, минеральными удобрениями и пестицидами определяются в соответствии с технологией производства и характером применяемых удобрений и пестицидов. Зона наблюдения в этих случаях регламентируется особенностями производства, возможностью транспортировки загрязнителей водой и воздушными потоками.[ …]

Род Pseudomonas принадлежит к наиболее высокоактивным бактериям-деструкторам. Назрела необходимость изучения его плазмид.[ …]

Источник: ru-ecology.info

Загрязнение воды – негативные изменения физических, химических и бактериологических свойств воды, вызванные введением избытка неорганических веществ (твердых, жидких, газообразных), органических, радиоактивных или, наконец, тепла, которые ограничивают или препятствуют использованию водных ресурсов в питьевых и хозяйственных целях.

Проблема загрязнения воды

Мы обычно говорим о загрязнении, когда одно или несколько веществ присутствуют в воде в концентрации, которая препятствует нормальной жизни растений, животных и людей. Природные водохранилища, такие как океаны, реки, озера, в некоторой степени способны самоочищаться. Однако, попадание в их систему слишком большого количества загрязняющих веществ может нанести огромный, необратимый ущерб. Все зависит от количества.

Вещества загрязняющие воду
Природные и искусственные загрязнители воды.

Состав загрязненных вод

Загрязнение воды вызвано в основном химическими веществами, бактериями, а также другими микроорганизмами, которые содержатся в природных водах в увеличенном количестве. Химические, органические и неорганические (минеральные) вещества встречаются в виде растворов, коллоидных растворов и взвесей. Химический состав загрязняющих веществ определяется природными факторами, например, разложением веществ в почве и горных породах, развитием и гибелью водных организмов, а также антропогенными факторами.

Антропогенные загрязнители поверхностных вод включают пестициды, поверхностно-активные вещества, нефтяные углеводороды, фенолы, производные бифенила хлора и тяжелые металлы: свинец (Pb), медь (Cu), хром (Cr), кадмий (Cd), ртуть (Hg) и цинк (Zn), а также нагретые воды (тепловое загрязнение), которые особенно опасны для поверхностных вод с медленным течением или стоячей водой. Почти все антропогенные загрязнители воды токсичны для водных организмов.

Большинство загрязняющих веществ попадают в воду вместе со сточными водами. Другие источники загрязнения воды – водный и наземный транспорт, использование пестицидов и удобрений, а также коммунальные и промышленные отходы. Водные ресурсы также загрязняются в результате эвтрофикации. Водный цикл в природе нарушается из-за уничтожения лесов, монокультуры сельского хозяйства, неправильного и чрезмерного земледелия, урбанизации.

Виды загрязнения воды

В зависимости от происхождения:

  • природные – те, которые поступают из примесей, содержащихся в поверхностных и подземных водах, например, соли, загрязнение соединениями железа;
  • искусственные – другими словами антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека, например, воды стекающие с сельскохозяйственных угодий, муниципальных свалок. Искусственные загрязнители можно разделить на биологические (бактерии, вирусы, грибки, водоросли) и химические (масла, бензин, удобрения, пестициды, кислоты, щелочи).

В зависимости от степени вредоносности:

  • непосредственно вредные – фенолы (газовые заводы, коксохимические заводы), синильная кислота (газовые заводы), серная кислота и сульфаты, кислотные дожди (заводы по производству удобрений, целлюлозные заводы, заводы по производству искусственного волокна);
  • косвенно вредно – те, которые приводят к снижению количества кислорода в воде ниже уровня, необходимого для поддержания жизни водных организмов.

В зависимости от стойкости примесей:

  • разлагаемые – содержащие органические вещества, потенциально токсичные, но подверженные химическому распаду на простые неорганические соединения с участием бактерий;
  • неразлагаемые – содержащие вещества, которые не подвергаются значительным химическим изменениям и воздействию микроорганизмов (соли тяжелых металлов);
  • стойкие к разложению – содержащие биоразлагаемые вещества в незначительном количестве и сохраняющиеся в окружающей среде в стабильном виде в течение длительного периода (пестициды, фенолы, продукты переработки нефти).

В зависимости от источника:

  • локальные источники – сточные воды, сбрасываемые организованно через канализационные системы, в основном промышленными предприятиями и городскими агломерациями;
  • загрязнение поверхности или территории – загрязнение, смываемое атмосферными осадками с урбанизированных территорий без систем канализации, а также с сельскохозяйственных и лесных угодий;
  • загрязнение от линейных или полосовых источников – загрязнение от транспортных коммуникаций, производимое транспортными средствами и смываемое с поверхности дорог или железнодорожных путей, а также загрязнение от трубопроводов, газопроводов, канализационных каналов.

Оценка степени загрязнения

Степень загрязнения воды определяется с помощью показателей загрязнения, которые показывают концентрацию данного вещества в миллиграммах на 1 дм3 воды. Одним из наиболее важных показателей загрязнения поверхностных водных ресурсов является концентрация растворенного кислорода, которая может иметь максимальное значение 8,9 мг/дм3. Более низкая концентрация кислорода указывает на загрязнение вод органическими соединениями, которые разлагаются биохимически; снижение концентрации кислорода ниже 4 мг/дм3 приводит к гибели многих водных организмов.

Другими показателями контаминации естественных водоемов являются:

  • биохимическое потребление кислорода, которое является мерой содержания биохимически разлагаемых органических соединений;
  • химическое потребление кислорода – мера содержания всех органических соединений;
  • наличие минеральных и органических взвесей, а также неорганических и органических соединений азота и фосфора.

Помимо методов оценки загрязнения воды, основанных на физико-химических показателях, для оценки степени загрязнения используются методы тестирования биологического состояния воды. Наиболее часто используемым методом является так называемая сапробная система, которая использует результаты гидробиологического анализа воды.

В зависимости от состава водных организмов, водоемы делятся на:

  • олигосапробные – чистые;
  • загрязненные:
    • II класс – вода для разведения рыбы (кроме лососевых) и сельскохозяйственных животных, а также организации отдыха, водных видов спорта;
    • Класс III – вода, используемая для полива сельскохозяйственных и садоводческих площадей, теплиц, снабжения промышленные предприятия, за исключением тех, которые нуждаются в качественной питьевой воде.

Тепловое загрязнение воды

Тепло, поступающее в реки и озера от близлежащих заводов, также представляет серьезную угрозу. При увеличении температуры воды ее способность растворять кислород значительно снижается (газы, такие как кислород, имеют более высокую растворимость в холодной воде, тогда как соли, например поваренная соль, имеют лучшую растворимость в теплой воде). Более низкая концентрация кислорода в воде означает, что меньше организмов способны выжить в ней.

Вещества загрязняющие воду
Тепловое загрязнение воды башнями для быстрого охлаждения пара АЭС.

Радиоактивное загрязнение воды

Ядерные отходы образуются в результате промышленных, медицинских и научных процессов, в которых используются радиоактивные материалы. Ядерные отходы могут оказывать пагубное воздействие на водную среду обитания. Ядерные отходы поступают из ряда источников:

  • атомные электростанции, кроме электричества, производят также радиоактивные отходы. Установки по переработке ядерного топлива в северной Европе являются крупнейшими источниками техногенных ядерных отходов в окружающем их океане. Радиоактивные следы от этих электростанций были обнаружены даже в Гренландии;
  • добыча и переработка урана и тория также являются причинами контаминации морей и океанов ядерными отходами;
  • отходы также образуются в ядерном топливном цикле, который используется во многих промышленных, медицинских и научных процессах.

Как справиться с проблемой загрязнения воды?

Очистка морей, рек и океанов в настоящее время кажется почти невозможной. Единственный вариант – это влиять на правительства, чтобы они принимали больше международных законов о защите окружающей среды. Усиление контроля над крупными предприятиями и введение более строгих штрафов за загрязнение воды определенно является хорошей стратегией.

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

Источник: ruslo.info

Загрязнение воды

Вода лежит в основе земной жизни. Огромные загрязнения атмосферы причинили вред почвам, рекам, водохранилищам. Большинство веществ из воздуха оседает на земную поверхность. Но это только часть проблемы. Загрязнения воды происходит при непосредственном попадании отходов в водоисточники. Сельскохозяйственные поля сегодня в больших объемах обрабатываются пестицидами, удобрениями. Создаются многочисленные свалки. Сточные воды предприятий промышленности сливаются в реки.

Загрязняется основной источник пресной воды – подземные воды. Опасные вещества в воде возвращается к людям и отравляют их организм.

Что за воду использует человек? Природная вода всегда обогащена газами, солями и твердыми примесями. Пресные источники содержат до 1 грамма в 1 литре солей.

Загрязнения сокращают источники питьевой воды

Пресная вода природе поступает благодаря круговороту воды. Каждый год выпаривается более 500 кубических метров воды, из них 86% — соленой. Некоторое количество возвращается в океан  в виде осадков, а друга – переноситься воздушными массами на земную поверхность и пополняет реки и озера, подземные воды и ледники.

Только на 2 % гидросфера состоит из пресной воды, которая все время обновляется. Именно скорость определяет доступный ресурс пресной воды.

85% пресной воды расположено в ледниках и льдах на полюсе. Там водообмен происходит за 8 тыс. лет. Для сравнения, в реках период обновления составляет до 12 суток.

Сегодня реки выступают не только источником жизненно важной воды, но и переносчиком вредных отходов. Промышленные сточные воды собираются на территориях и по руслу реки идут в моря и океаны.

Все время количество и уровень очистных сооружений не успевает расти за развитием промышленности. Но это не главная проблема. Самые хорошая очистка загрязненной воды не способно удалить растворенные вещества и десятую часть органики. Для повторного использования воду необходимо разбавлять большим объемом новой. Для людей важную роль играет абсолютный объем сточных вод.

Сегодня 1/5 всего объема пресной воды идет на разбавление очищенной сточной. Это значит, что ресурс скоро иссякнет. Объемы и качество пресной воды с каждым годом уменьшается.

Человек должен найти другие способы водопользования. Антропогенный цикл воды нужно изолировать от природного. То есть нужно обеспечить замкнутый цикл использование воды. Технологии должны быть малоотходные или вообще безотходные со снижением количества потребляемой воды.

Пресной воды много. Однако неправильное отношение к ней приведет к истощению любого источника. Ежегодно на планете количество подобных мест увеличивается в разы. Сейчас 1/5 часть городского населения и ¾ сельского испытывают дефицит пресной воды. Каждый человек потребляет 3-700 литров воды каждый день. Индивидуальная потребность зависит от уровня жизни и места проживания.

Больше всего пресной воды идет на сельскохозяйственные нужды. Орошаемые земли дают 50% урожая, занимая только 15% сельскохозяйственных земель.

Сегодня измене сток рек и много воды не возвращается обратно в реки. Она испаряется и образует растительную массу: при синтезе водяной водород образует органические вещества. На территории России для решения проблемы построено около 1,5 тыс. водохранилищ. Но они решают проблему только 9% рек.

Загрязнения воды стоками различного происхождения

Выделяют промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Они разлагаются под влиянием микроорганизмов, которые нуждаются в кислороде, растворенном в воде. При достаточной его концентрации аэробные бактерии перерабатывают опасные примеси в безвредные вещества. При недостатке наблюдается гибель аэробных бактерий и гниение воды. Так же страдают рыбы, особенно в период нереста.

Вирусы и опасные микроорганизмы попадают в воду со сточных бытовых и животноводческих вод. Если не организовать очистку загрязненной воды, то наблюдаются вспышки эпидемий.  Сегодня в развитых странах эпидемии редко возникают по вине водопроводной воды. Так же отравляются овощи и фрукты, которые поливали сточными водами. Обитатели загрязненных морей и океанов, которые люди любят употреблять в пищу, являются источниками заражения брюшного тифа.

Нитраты и нитриты в пресных водах вызывают эвтрофикацию, которая ведет к снижению концентрации кислорода в воде. Он так же оказывают плохое влияние на организм человека.

Сегодня в воде повышенная концентрация металлов, нефтепродуктов, ядохимикатов, фенолов и синтетических моющих средств. Многие вещества не распадаются в воде или разлагаются очень долго, что приводит к накоплению их в пищевой цепочке.

Данные осадки являются гидрологическим последствиям роста городов. Сельское хозяйства ведется по нарушенным технологиям, уничтожение лесов, нарушение стока рек, что провоцирует эрозию почв. Нарушается равновесия в окружающей среды, страдают донные организмы.

Тепловое загрязнение

К тепловому загрязнению относятся теплые воды от промышленных и теплоэлектростанции. При искусственном повышении температуры в природе уменьшается концентрация кислорода в воде и меняется обмен веществ. Наблюдается гибель многих обитателей водоемов или подавление в их развитии.

Еще 10-20 лет назад загрязнения были расположены на локальных участках. Сегодня оно представляет один массив на огромной территории.

Загрязнение нефтепродуктами

Загрязнения нефтепродуктами — сегодня самые частые в мировой практике. Два самых больших океана, Тихий и Атлантический, сегодня на 4% постоянно покрыты пленкой из нефти. Основные источники – ее транспортировка и разработка. С континентов нефть попадает по речным водам. Каждый год это около 2 млн. тонн нефтепродуктов.

Нефть образует на поверхности сантиметровую пленку. Позже начинает образовываться эмульсия воды и нефти, появляются долгоживущие комочки мазуты, к которым липнут маленькие морские обитатели. Они становятся легкой добычей для хищников. Однако кроме пищи в организм попадают и нефтепродукты, отравляющие организм рыбы. Ее нельзя использовать в пищу из-за плохого вкуса и запаха.

Сообщество морских обитателей скуднеет и сильно изменяется. Начинают активно развиваться микроорганизмы, для которых нефтепродукты являются основной пищей. Для многих обитателей это ядовитая биомасса.

Подводным камнем является то, что нефтяные углеводороды растворяют пестициды, металлы. Все это становиться более токсичным и ядовитым.

Ароматическая фракция приводит к мутации морской среды. Если употреблять пищу с ними, то повышается риск мутации человеческих клеток – рак.

Нефть отравляет поверхностные воды. А ведь они считаются «детским садом» большинства популяций. Нарушается газообмен воды и атмосферы, теплообмен.

У птиц нефть склеивает перья, что не дает ей плавать и наладить правильную теплоизоляцию.

Сырая нефть в океане или море не представляет большой опасности в долгосрочной перспективе для обитателей водной среды. Опаснее являются нефтепродукты – дизель, бензин и т.д. Так же вред наносит большое содержание нефти в приливно-отливной зоне.

Другие виды загрязнения воды

Уже несколько десятков лет нашло большое распространение хлорирование. Хлор используется в сельском и лесном хозяйствах, на городских очистительных сооружений для борьбы с инфекциями. Сегодня в Мировом океане достаточно высокая концентрация этого химического элемента, который приносится реками и атмосферой. Даже в Антарктиде и Арктике обнаружены ДДД.

Полихлорбифенилы являются легкорастворимым веществом в жирах. Он собирается в органах обитателей морской среды. Так как они имеют искусственное происхождение, то в природе нет существ, потребляющих их в пищу. Ксенобиотики не разлагаются, а только накапливаются в природе, в том числе и Мировом океане. Они являются токсичными, негативно сказываются на кровеносной системе и ферментной активности, страдает наследственность.

Речной сток несет в океаны и тяжелые металлы, некоторые из которых токсичны. Ежегодно в Мировой океан поступает около 2 млн. тонн свинца, 10 тыс. тонн ртути, 20 тыс. тонн кадмия.

Треть ртути и половина свинца оказываются в океане из атмосферы.

Последствия загрязнения сточных вод

Инфекционные заболевания

Сточная канализационная вода является основным источником патогенных заражений. Больные животные и люди выделяют множество яиц и патогенов. Встречаются случаи, когда человек даже не подозревает о своей болезни. Если происходит загрязнение питьевой воды, источников пищи или мест купания канализационными стоками, то заражается множество людей. Иногда болезнетворные бактерии передаются по пищевой цепочке от морских обитателей.

Патогенный организм  в среднем живет только сутки вне хозяина.  Развитие инфекционного заболевания зависит от их численности. При незначительной плотности перенос и передача инфекции значительно мал. В густонаселенных городах люди подвержены большему риску.

Во многих странах введены обязательные санитарно-гигиенические нормы, которые предусматривают:

  • дезинфекция воды методом хлорирования или др.;
  • соблюдение гигиены и санитарии во время работы с продуктами;
  • правильный сбор и очистка загрязненной воды.

Снижение концентрации кислорода

Органические составляющие в канализационной воде потребляются микроорганизмами, которые для дыхания используют кислород, растворенный в воде. Большое количество организмов не дает восполняться кислороду естественным путем. Для бактерий кислород не так важен, так как они способны к анаэробному дыханию, брожению. Страдают существа, котором без кислорода не обойтись.

Увеличивается риск микробного заражения: анаэробная среда благоприятна для многих патогенных организмов.

Сбор и очистка сточной воды

Организация первичных стоков

Санитарная  канализационная система собирает сточные трубы и изолирует сточную воду от раковин, ванн и др. Большое потребление чистой воды или просто открытый кран приводит к малой концентрации отходов в вое – 0,1%. Если учесть ливневую воду, то цифра еще будет меньше.

Выделяют три группы загрязнителей первичных стоков:

  • песок и мусор (мусор попадает из туалетов, а песок — ливнестоков);
  • живая и неживая органика: бумага, ткань, пища, экскременты и т.д.
  • растворенные вещества: фосфор, азот, калий, марганец т др.

Этапы очистки

Для полной очистки следует обеспечить удаления всех перечисленных загрязнителей.

Песок и мусор легко удаляется на предварительной очистки.

Первичная и вторичная очистка необходима для устранения коллоидных органических соединений. От биогенов предусмотрена специальная доочистка.

Следует знать, что сточные воды не всегда проходят все этапы очистки. Можно встретить места, где в воду сбрасывают неочищенные стоки или только после первичной очистки. В других городах могут проводить вторичную очистку и иногда доочистку.

Предочистка

Песок и мусор препятствуют продвижению сточных вод по системе. Их устранение считается предварительным этапом очистки.

Мусор удаляется с помощью стрежневых решеток: стержни закреплены через 2,5 см. Мусор собирается и сжигается в печи.

Далее вода идет в песколовку. Вода движется очень медленно, что бы песок успел осесть. Потом его механически убирают и вывозят на свалки.

Первичная очистка

Вода проходит через первичные отстойники – баки большого размера. Пару часов она вообще не движется. На дно оседает 35-55% тяжелых частиц, в том числе и органического происхождения. Одновременно жиры и масла поднимаются на поверхность. Их сливают подобно сливкам. Собранные загрязнения называют ил-сырец.

Первичная очистка требует минимум затрат при высокой эффективности. Но в воде остаются 45-65% биогена и коллоидов.

Вторичная очистка

Вторичная очистка удаляет оставшуюся органику, но не растворенные вещества. Ее еще называют биологической очисткой. Применяют редуценты и детритофаги, которые «поедают» органику и вырабатывают углекислый газ и воду. Чаще используют активный ил и капельный биофильтр.

В капельных биофильтрах применяется разбрызгивание воды по стенки из камней. Образуется естественная экосистема с бактериями, детритофагами, червями и т.д. Потом вода попадает во вторичные отстойники, что бы удалить смытые организмы. После капельного фильтра вода на 90% очищена от органики.

Другим способом является активный ил. Вода идет в резервуар, где добавляется смесь из детритофагов. В процессе погружения происходит обогащение воды аэрирование и размножение полезных микроорганизмов. Они поедают органику, патогенные организмы и т.д. После вода должна отстояться для удаления детритофагов. Они собираются группами, легко удаляются и снова используются. Эффективность очистки загрязненной воды – 95%.

Но вторичная очистка не удаляет биогены. Еще 20 лет назад человек не задумывался про них. Вода просто обрабатывалась хлором и спускалась в водоемы. Где-то такой метод очистки сохранился и сегодня. Но большие города начинают вводить дополнительные методы очистки – доочистка.

Доочистка

Удалить биогены можно различными способами. Например, микрофильтрация или дистилляция, которые эффективны на 100%. Но это сильно дорого. Сегодня работают над новыми способами очистки оды. К примеру, фосфаты удаляют известью: кальций и фосфат образуют нерастворимое вещество, легко отфильтрованное из воды. Но при большой концентрации фосфатов метод будет неэффективным.

Правильная доочистка может сделать воду питьевой. Некоторым становиться неприятно мысль, что мы пьем очищенную сточную воду. Но ведь в природе вода все время совершает круговорот. Может оказаться так, что вода после доочистки намного качественней, чем с рек, в которые сбрасывались неочищенные канализационные сточные воды.

Дезинфекция

Как бы не очищалась вода, ее стремятся продезинфицировать перед выбросом в водоем. Только так можно убить патогенные организмы. Используют хлор. Однако он сильно ядовит, а его доставка угрожает людям. От хлора страдают рыбы. Если он реагирует с органикой, то образуются нерастворимые соединения, которые не разлагаются и очень токсичны. Они вызывают рак, нарушения развития эмбриона и работу половой системы.

Безопасным является озон, который убивает микроорганизмы и образует при их разложении кислород. Но он так же токсичен и может вызвать взрыв.

Новыми методами считаются УФ излучение, которое не имеет побочных явлений.

Очистка воды от железа

Для обезжелезивания необходимо использовать комплексный подход. Универсальных правил не существует. Выделяют реагентные и безреагентные способы очистки. Прибегают к следующим методам:

  • аэрация – обеспечения интенсивного окисления при большой подаче воздуха;
  • обработка сильными окислителями – хлор, марганцовка, озон и т.д.;
  • модифицированная загрузка – специальные материалы, удаляющие механическим и химическим путем все железо в воде.

Наличие железа в воде легко определяется по обседаемому осадку и металлическому привкусу воды. Страдают бытовые приборы, поверхности раковин и ванн, системы отопления и т.д.

Удаление солей жесткости

О жесткой воде знает каждая хозяйка. Она оставляет налет на нагревательных элементах, не дает пениться моющим средствам. Жесткие воды не пригодны для пищевой промышленности. Во всем виновата гидрокарбонаты магния и кальция, которые при кипячении меняют форму на нерастворимую.

Для умягчения воды используют следующие методы:

  • термический – нагревание воды;
  • вымораживание;
  • с использованием реагентов;
  • ионообменный;
  • обратный осмос;
  • электродиализ;
  • комбинированный.

Существуют предприятия, которые сбрасывают в канализацию опасные сточные воды с ртутью, свинцом, хромом, органикой и т.д. Иногда полностью очистить сточные воды от всех примесей не получается: нет финансовых или технических возможностей. Примеси начинают мешать биологической очистке, убивая нужные микроорганизмы.

При использовании в сельском хозяйстве неочищенной воды портятся почвы и вырастают вредные продукты.

Сегодня законодательство не способно контролировать соблюдения всех норм и правил по очистки загрязненной воды.

Вещества загрязняющие воду

Источник: vse-o-vode.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.