Требования к очищенной воде. Обеззараживание вод

После очистки вода подвергается анализу на содержание микроорганизмов и проходит стадию обеззараживания. Ее осуществляют 3мя основными способами:

ü Хлорирование,

ü Азонирование,

ü УФ-обработка (средним УФ l=200-50 нм).

В процессе обеззараживания происходит уничтожение микроорганизмов, содержащихся в воде. Очищенная вода подвергается анализу по 23 показателям. Определяется соответствие содержания загрязняющих веществ величине ПДК. Кроме того, в воде определяют: коли-титр и коли- индекс – это наличие патогенной микрофлоры.

Согласно действующим «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», сточная вода не должна содержать возбудителей заболеваний.

Ввиду сложности непосредственного определения содержания патогенных бактерий в сточных водах обычно применяют метод оценки эффективности их обеззараживания по титру кишечной палочки.

Обеззараживание сточных вод может быть признано достаточным, если коли-титр в них будет доведен до 0,001.

Дезинфекция сточных вод может производиться различными способами, но наибольшее распространение получило хлорирование, т. е. введение в сточную воду определенного количества хлора, хлорной извести или гипохлорита натрия.

После всех анализов очищенная вода либо повторно используется в технологических циклах, либо сбрасывается в водоем.

В процессе очистки воды образуются осадки СВ, которые также требуют дополнительной утилизации. Если это осадки промышл. производств, то переработка их является трудоемким процессом.

Осадочные горные породы, их классификация

Осадочные горные породы (1%) подразделяются на:

1. обломочные – в основе классификации лежит размер частиц:

1. валуны, глыбы (>200 мм)

2. щебень, гравий, галька (2-200 мм)

3. песок (0,2-2 мм)

4. глина (0,005-0,2 мм)

5. пыль (<0,005 мм)

2. хемогенные – образуются в результате химических процессов в неживой природе, в основе их классификации – состав:

1. поваренная соль (NaCl)

2. ангидрид (CaSO₄)

3. гипс (CaSO₄*2H₂O)

4. известняк (CaCO₃)

3. биогенные:

1. карбонатные (мел)

2. фосфатные (фосфорные удобрения)

3. кремнистые (силикат)

Факторы почвообразования

Все горные породы того или много происхождения, имеющие контакт с окружающей средой постепенно подвергаются разрушению. Такой процесс называется выветриванием. Выделяют 3 типа:

1. физическое выветривание - под действием климатических условий (температура и влажность)

2. химическое выветривание – разрушение горных пород под влиянием химических веществ (высаливание)

3. биологическое выветривание – под действием живых организмов

В результате выветривания образуется материнская субстанция, на которой в дальнейшем протекают процессы почвообразования. Основная роль – осадочные. В процессах почвообразования разрушаемая горная порода определяет фракционный состав, постепенно разрушаясь, формирует минеральную часть почвы. В результате сложных физико-химических процессов на поверхности образуется биокостное вещество называемое почвой.

Органическая часть почвы

Органическая часть почвы состоит из 2 групп веществ:

1. органические остатки не утратившие своего анатомического строения

2. гумус:

1. неспецифические гумусовые соединения (формируются вне почвы и попадают в почву с остатками жизнедеятельности травоядных)

2. промежуточные продукты распада и гумификации (вещества, которые утратили свое строение, но в силу своих свойств еще не могут быть отнесены к специфических гумусовым)

3. специфический гумусовые (вещества формировавшиеся непосредственно в почве в процессе гумификации и имеют определенную структуру)

Наличие органических веществ в почве придает ей ряд специфических свойств:

1. поглотительная способность почвы (5 типов)

1. механическая – удерживание в своем слое взвешенные вещества (крупный дисперсный радиус и нерастворимые в воде)

2. физическая – удерживание примесей за счет пористости почвы

3. химическая – образование химических связей с веществами попадающими в почвенный раствор

4. биологическая

5. катионно-обменная – обмен катионов за счет формирования в почве почвенно-поглотительного комплекса (ППК) – способность обмениваться катионами одного металла с катионами другого. По устойчивости образуемого ППК катионы металлов располагаются в следующий ряд: K⁺→NH₄⁺→Na⁺→Mg²⁺→H⁺→Ca²⁺→Al³⁺→Fe³⁺. Данный катионный ряд по преобладающему катиону формирует цветовую гамму почвы:

- K⁺, NH₄⁺, Na⁺ - черный

- Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺ - белый

- Fe³⁺ - красный

- K⁺, NH₄⁺, Na⁺ + Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺ - серый

- K⁺, NH₄⁺, Na⁺ + Fe³⁺ - бурый

В почве также образуются органоминеральные вещества:

1. гетерополярные соли – образуются в результате нейтрализации гумусовых кислот

2. комплексные гетерополярные соли – в образовании данного типа солей принимают участие гумусовые вещества с разветвленной структурой за счет наличия боковых функционально активных групп. Эти группы способны образовывать комплексные соединения с переходными катионами металлов. По способности образовывать комплексы катионы переходных металлов располагаются в следующем ряду: Fe²⁺→Cr³⁺→Mn²⁺→Ni²⁺→Co²⁺→Zn²⁺→Cu²⁺→Cd²⁺→Pb²⁺

3. сорбционные комплексные соединения – образуются в результате взаимодействия гумусовых веществ и глинистых минералов

52.Виды поглотительной способности почв….

Поглотительная способность — это свойство почвы поглощать и удерживать растворенные или взвешенные в воде твердые вещества, газы, а также живые микроорганизмы.

ППК способен поглощать вещества, вносимые в почву или образовавшиеся в ней. Известный ученый К. К. Гедройц, изучая явление поглощения почвой других ве­ществ, выделил 5 видов поглотительной способности почвы: механическую, биологическую, физико-химическую, физическую и химическую.

Механическая поглотительная — это способность почвы механически задерживать в своих порах твердые частички.

Биологическое поглощение обусловливается жизнедеятельностью микроорганизмов, которые усваивают из почвенного раствора питательные вещества и используют их для построения своего тела.

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность обусловливается свойством коллоидных частиц почвы поглощать из почвенного раствора катионы и анионы, а физические — адсорбировать на своей поверхности целые молекулы.

Химическая поглотительная способность почвы заключается в том, что растворенные в почвенном растворе соединения могут реагировать между собой или с твердой частью почвы, вследствие чего выпадают в осадок и удерживаются в почве.

Физико-химическая поглотительная способность — очень важное свойство почвы. Питательные элементы для растений в форме ионов могут быть в почвенном растворе или в адсорбированном состоянии на поверхности почвенных коллоидов.

Содержание в почве активного и пассивного ила, емкость поглощения катионов и их состав оказывают большое влияние па почвообразовательный процесс и многие важные в агрономическом отношении свойства почвы.

Наличие в почве коллоидных и предколлоидпых частиц - обязательное условие создания почвенной структуры. Почвы, не содержащие эти частицы или бедные ими, бесструктурны. Коллоиды и близкие к ним по размеру частицы служат тем клеющим началом, которое необходимо для создания агрономически ценной структуры. Клеющая способность коллоидных и предколлоидных частиц зависит от их природы, состава обменных катионов, реакции среды. Как уже было показано ранее, от структуры почвы зависят водно-воздушные и механические свойства, определяющие ее плодородие.

Большое значение имеет состав обменных катионов для питания растений. В почвах, не содержащих растворимых солей и карбонатов кальция, обменный кальций - единственный источник известкового питания растений. Обменный калий и аммоний также служат одной из наиболее доступных для растений форм соединений. Присутствие подвижного алюминия, наоборот, токсично для большинства растений.

Влияние повышенной концентрации солей

Повышенная концентрация солей в почвенном растворе, которая бывает в солончаках, солончаковатых и засоленных почвах, губительно действует па культурные растения. Различные растения неодинаково чувствительны к повышению концентрации солей и их качественному составу.

Повышенное содержание в почвенном растворе солей увеличивает в нем осмотическое давление, которое достигает 300-400 атм (обычно около 10 атм). Повышение осмотического давления в почвенном растворе вызывает нарушение устьичного аппарата и усиленную транспирацию. Превышение осмотического давления в почвенном растворе над давлением в растении затрудняет поглощение растением влаги из почвы. Наступает явление физиологической сухости: влага в почве есть, но растения не могут ее использовать. Кроме того, высокая концентрация солей приводит к нарушению процессов ассимиляции, дыхания и т. д.

Особенно вредное влияние на растения оказывает повышенная концентрация хлористого натрия и соды. Губительное влияние проявляется уже при концентрации 0,3-0,5%. Наличие в растворе солей (например, Na2C03 и Na2S04), дающих при диссоциации одинаковые ионы, ослабляет их вредное действие. Отрицательное влияние на растения оказывает содержание в почве обменного натрия, что наблюдается в солонцах и солонцеватых почвах.

Загрязнение почвы

Выделяют 3 способа загрязнения почвы:

1. запыление почвы в результате естественных и антропогенных процессов

Естественные - связано с природными катаклизмами и стихийными бедствиями, биологическое (перемещение семян)

Антропогенные – выброс из стационарных источников (трубы), рассеивание более мелких частиц (пыль в совокупности с влагой на поверхности образуют корку, которая воздухонепроницаемая)

2. замазучивание – разлив нефтепродуктов на поверхность почвы (углеводороды, образующиеся в анаэробных условиях окислением, нетипичны для почвы (в почвенном биоценозе отсутствует звено, отвечающее за разложение нефтепродуктов), поэтому нефтепродукты в почве способны накапливаться, образуя тонкую пленку)

3. засорение – размещение на поверхности почвы всевозможных отходов (образИзменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания - к поражению суставов, их деформации, задержке роста.

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия.

Почва становится мёртвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг).

В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки. Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведёт к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создаёт реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.ование несанкционированных свалок)