Токсичность некоторых ионов металлов

для морской фауны*

Ион металла	Зоопланктон	Ракообразные	Моллюски	Рыбы
Pb+2, Pb+4 Hg+,Hg+2 Cd+2 Cu+,Cu+2	◊ ☻ ◊ ☺	○ ☺ ● ☺	○ ☺ ● ☺	☺ ☺ ☻ ☺

*Токсичность: ◊ - отсутствует;○ - слабая; ●- средняя;☺- сильная; ☻-очень сильная

Биологическая очистка сточных вод

Биологические методы очистки сточных вод разделяют на аэроб­ные и анаэробные. Аэробные методы основаны на использовании аэробных микроорганизмов (активный ил), развитие которых про­исходит в присутствии кислорода при температуре 20-40°С за счет по­глощения 3В, содержащихся в сточных водах. На рис. 8 приведе­на схема биологической очистки сточной воды активным илом.

.

Воздух

Активный ил

Рис. 8 Схема биологической очистки сточной воды с использованием активного ила

Активный ил за сутки перерабатывает 3В в 4-6 раз больше собст­венной массы. Химический состав активного ила С₅Н₇О₂N. В 1 м³ ило­вой смеси содержится 2-10 микроорганизмов. Обычно технология биоочистки предусматривает использование установки, предназна­ченной для снижения влажности избыточного ила, например, путем его уплотнения. С помощью такой установки удается уменьшить объ­ем ила на 1-2 порядка.

Активный ил может очистить воду от многих 3В, но далеко не от всех. Вода, поступающая на биологическую очистку, должна отве­чать определенным требованиям.

Концентрации 3В до и после биологической очистки приведены в табл.9

Анаэробный метод биологической очистки стоков

Анаэробную биологическую очистку применяют для обезврежи­вания осадков полученных при очистке сточных вод.

Таблица 9

Показатели качества воды до и после биоочистки

Наименование 3В	До очистки	После очистки
1 Взвешенные частицы, мг/л	180-400	2-3
2 ВПК, мг O2/л	180-500	2-3
3 ХПК, мг О2/л	200-1400	30-40
4 Соотношение ХПК/БПК	2,5-2,7	5-8
5 Аммоний - ион (NH+4 ), мг/л	15-39	<0,4
6 Фосфаты, мг/л	1,5-6,6	<0,2

Очистку проводят анаэробными микроорганизмами, вызывающи­ми деструкцию осадков с образованием различных продуктов СН₄, СО₂ и других. Процесс очистки осуществляют при температуре 30-50°С.

ПОЧВА

Плодородие почвы

Земельные ресурсы планеты характеризуются: размером, геогра­фическим положением, климатом, плодородием почвы, богатством недр.

Верхняя оболочка Земли - литосфера - имеет слоистую структуру. В почвенном покрове, занимающим верхнюю часть литосферы, про­исходит обмен веществом и энергией между живым и косным веще­ством биосферы. Почва - важнейшее природное тело, созданное жи­вым веществом биосферы.

Под почвой понимают рыхлый поверхностный слой земной ко­ры, обладающий плодородием и непрерывно меняющийся под воз­действием внешней среды, биоты и человека.

Главное свойство почвы - плодородие - способность почвы про­изводить зеленые растения и удовлетворять их потребность в воде, воздухе и минералах.

Плодородие обусловлено запасом питательных веществ в почве, наличием в ней влаги, воздуха, микроорганизмов. Именно плодоро­дие отличает почву от любой горной породы и является наиболее важным для человека.

Существуют разнообразные типы почв: чернозем, глинозем, бо­лотные, солончаки и другие. От типа почвы зависит ее плодородие. Толщина почвенного слоя от нескольких миллиметров до 2-х и более метров. Образование почвы - длительный, многовековой процесс. На образование 1 см чернозема в зависимости от климатических усло­вий по данным ученых-почвоведов требуется от 100 до 300 лет. Ги­бель же 1 см плодородного слоя почвы при антропогенном воздейст­вии протекает в 100 раз быстрее.

Состав почвы

Почва включает следующие части: минеральную, органическую (гумус), жидкую (почвенный раствор) и газообразную.

Минеральная часть почвенного покрова состоит из кварца (SiO₂), алюмосиликатов (А1₂О₃ּSiO₂ּН₂О).

Органическая часть почвы - гумус - представляет собой отмершие остатки флоры и фауны.

В 1 г почвы содержится около 10¹⁰ микроорганизмов, которые иг­рают важную роль в круговороте биогенов (например, клубеньковые бактерии почвы ответственны за процесс N₂ => NH₃).

Характеристика почв

Из общей площади суши Земли около 40% расположено в слиш­ком холодных и засушливых климатических зонах, 20% - на очень крутых склонах, 10% приходится на маломощные почвы, 20% заня­ты пастбищами, лугами и лесами. Пригодными для земледелия счита­ются (6-7)- 10⁹ га, из которых на долю России приходится около 0,15-10⁹га.

Почвы испытывают сильную антропогенную нагрузку со стороны промышленности и сельского хозяйства. Идет интенсивное разруше­ние почвенного покрова Земли. К числу главных факторов разрушения почв относят:

- эрозию почв - разрушение почв под воздействи­ем воды (водная эрозия) и ветра (ветровая эрозия);

- опустынива­ние почв - снижение их увлажненности;

- засоление почв, связан­ное с накоплением в ней солей NаС1, Nа₂SО₄, СаСО₃, МgСО₃ и дру­гих;

- загрязнение почв отходами промышленности, строительства, городскими отходами.

Почва, человек и пища

Ежегодно автотрофы запасают около 1,5-10¹¹ т углеводов, часть которых гетеротрофы превращают в белки. В качестве пищи человек использует сельскохозяйственный урожай в размере 0,8 -10⁹ т. При­мем, что человеку в год требуется минимум 0,365 т пищи. Тогда насе­ление Земли, составляющее около 6-10⁹ человек, ежегодно нужда­ется в 2,2-10 т продовольствия. Из этих данных видно, что урожай составляет лишь треть минимальной потребности людей в продовольствии. По-видимому, почва с ее плодородием и существу­ющими сельскохозяйственными технологиями, не способна прокор­мить население планеты.

Нетрудно подсчитать, что при средней продолжительности жизни человека равной 70 годам через каждого индивидуума проходит около 76 т воды и 25 т пищи (углеводы, белки, жиры, соли и минера­лы). Этот один из примеров существования постоянного обмена ве­ществ между живым организмом с окружающей средой.

Отметим что, человек может обходиться без пищи 5 недель, без воды 5 дней, без воздуха 5 минут.