Organske nečistoće prirodne vode. Organske materije u otpadnim vodama Šta su organska jedinjenja u vodi

Sudbina zagađivača u prirodnim vodama razvija se na različite načine. Teški metali, kada dođu u rezervoar, distribuiraju se u različitim oblicima, nakon čega se postepeno odnose strujom, zahvaćaju sedimentima dna ili apsorbuju vodeni organizmi (prvenstveno vezivanjem za SH-grupe), s kojima se talože u dno, i različiti oblici teških metala apsorbovani u različitom stepenu.

Naftni proizvodi se praktički ne miješaju s vodom i šire se po njenoj površini u obliku tankog filma, koji se odnose strujama i s vremenom se adsorbira na suspendirane čestice i taloži na dno. Otopljeni naftni proizvodi se također adsorbiraju na suspendiranim česticama, ili oksidiraju kisikom otopljenim u vodi, a razgranati ugljovodonici se oksidiraju brže od nerazgranatih. Također, naftne proizvode mogu apsorbirati vodeni mikroorganizmi, ali ovdje je situacija obrnuta: razgranati se apsorbiraju sporije.

Površinski aktivne supstance se adsorbuju na suspendovanim česticama i talože na dno. Mogu ih razgraditi i neki mikroorganizmi. Neki tenzidi formiraju nerastvorljive soli s kalcijem i magnezijem, ali budući da se takvi surfaktanti ne pjene dobro u tvrdoj vodi, zamjenjuju ih tvari koje ne stvaraju nerastvorljive soli. Ponašanje surfaktanata koji ne stvaraju nerastvorljive soli uglavnom se opisuje kinetičkim modelima koji koriste efektivnu linearnu brzinu protoka od vodenog stupca do dna.

Gnojiva, jednom u rezervoaru, obično apsorbiraju živi organizmi, naglo povećavajući biomasu, ali se na kraju ipak talože na dno (iako se mogu djelomično izvući iz donjih sedimenata).

Većina organskih tvari, uključujući pesticide, ili se hidroliziraju ili oksidiraju otopljenim kisikom, ili se (nešto rjeđe) vezuju za huminske kiseline ili Fe 3+ ione. I oksidaciju i hidrolizu mogu olakšati određeni mikroorganizmi. Supstance koje sadrže sumpor u niskim oksidacionim stanjima, dvostruke veze, aromatični prstenovi sa donorskim supstituentima su podvrgnuti oksidaciji. Atomi ugljika povezani s kisikom i atomi ugljika na polariziranim vezama također se oksidiraju:

Jedinjenja koja sadrže halogene, kao i aromatična jedinjenja sa meta-orijentacionim supstituentima (na primjer, NO 2 -grupa) i halogenima, oksidiraju se mnogo sporije od nesupstituiranih analoga. Grupe koje sadrže kisik u molekuli ili o, n - orijentirajući supstituenti (osim halogena) u aromatičnom prstenu, naprotiv, ubrzavaju oksidaciju. Generalno, relativna otpornost spojeva na oksidaciju u vodi je približno ista kao u atmosferi.

Prije svega, spojevi koji sadrže polarne veze ugljik-halogen prolaze kroz hidrolizu, esterske veze su mnogo sporije, a C-N veze su još sporije.

Povećanje polariteta veze dovodi do ubrzanja hidrolize. Višestruke veze, kao i veze sa aromatičnim jezgrom, praktično se ne hidroliziraju. Spojevi u kojima jedan atom ugljika ima nekoliko atoma halogena također su slabo hidrolizirani. Ako se kiseline formiraju kao rezultat hidrolize, tada povećanje pH, u pravilu, doprinosi ovom procesu, ako se formiraju baze, smanjenje pH doprinosi povećanju hidrolize. U jako kiselim sredinama ubrzava se proces hidrolize C-O veza, ali se usporava hidroliza ugljik-halogenih veza.

I oksidacija i hidroliza organskih spojeva opisani su kinetičkim modelima i mogu se okarakterizirati poluživotom ovih spojeva. Hidroliza katalizirana kiselinama i bazama opisana je složenijim modelima, jer njena brzina vrlo ovisi o pH (sl.).

Ova zavisnost se obično izražava jednačinom

k \u003d k n + k a * 10 - pH + k b £ „ * 10 14 -pH,

gdje je k je ukupna konstanta brzine hidrolize, k n je konstanta brzine hidrolize u neutralnom mediju, k a je konstanta brzine hidrolize katalizovane kiselinom, k b je konstanta brzine hidrolize katalizovane bazom.

Proizvodi oksidacije i hidrolize u pravilu su manje opasni za organizme od polaznih materijala. Osim toga, mogu se dalje oksidirati u H 2 O i CO 2 ili asimilirati pomoću mikroorganizama. U hidrosferi je vjerojatniji drugi način. Hemijski stabilne organske tvari na kraju završavaju u sedimentima dna zbog adsorpcije na suspenzijama ili apsorpcije od strane mikroorganizama.

U svim rezervoarima efektivni linearni protok rastvorenih materija na dno je obično mnogo manji od 10 cm/dan, tako da je ovaj način prečišćavanja rezervoara prilično spor, ali veoma pouzdan. Organske tvari koje su pale u donje sedimente obično uništavaju mikroorganizmi koji žive u njima, a teški metali se pretvaraju u nerastvorljive sulfide.

Kao rukopis

IZVEKOVA Tatyana Valerievna

UTICAJ ORGANSKIH JEDINJENJA KOJI SE SADRŽE U PRIRODNIM VODAMA NA KVALITET VODE ZA PIĆE (na primjeru Ivanova)

Ivanovo - 2003

Rad je izveden u Državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja „Ivanovski državni hemijsko-tehnološki univerzitet“.

Naučni savetnik: doktor hemijskih nauka,

Vanredni profesor Grinevič Vladimir Ivanovič

Zvanični protivnici: doktor hemije,

Profesor Bazanov Mihail Ivanovič Doktor hemije, Profesor Yablonsky Oleg Pavlovič

Vodeća organizacija: Institut za hemiju rastvora Rusije

Akademija nauka (Ivanovo)

Odbrana će se održati 1. decembra 2003. godine u 10 časova na sjednici disertacijskog vijeća D 212.063.03 u Državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja "Ivanovski državni hemijsko-tehnološki univerzitet" na adresi: 153460, Ivanovo , F. Engels Ave., 7.

Disertacija se nalazi u biblioteci Državne obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja „Ivanovski državni hemijsko-tehnološki univerzitet“.

naučni sekretar

disertacijsko vijeće

Bazarov Yu.M.

Relevantnost rada. Problem vezan uz prisustvo različitih organskih jedinjenja u vodi za piće privlači pažnju ne samo istraživača u različitim oblastima nauke i stručnjaka za tretman vode, već i potrošača.

Sadržaj organskih jedinjenja u površinskim vodama veoma varira i zavisi od mnogih faktora. Dominantna od njih je ljudska gospodarska djelatnost, uslijed koje se površinsko otjecanje i padavine zagađuju raznim tvarima i spojevima, uključujući i organske, koje se nalaze u tragovima, kako u površinskim vodama tako iu pitkoj vodi. Neke supstance, kao što su pesticidi, policiklični aromatični ugljovodonici (PAH), organohlorna jedinjenja (OC), uključujući dioksine, izuzetno su opasne po ljudsko zdravlje čak i u mikrodozama. To određuje njihov prioritet pored ostalih ekotoksikanata i zahtijeva odgovoran pristup pri odabiru tehnologije za prečišćavanje vode, monitoringa i kontrole kvaliteta vode za piće i izvorišta.

Stoga je potrebno proučavanje sadržaja CHOS kako u vodi izvora vode, tako i pojave potonjeg u vodi za piće; Utvrđivanje rizika po javno zdravlje od kratkoročne i dugotrajne upotrebe vode kao potencijalne opasnosti po zdravlje i za poboljšanje postojećih sistema za prečišćavanje vode je od trenutnog značaja. U radu disertacije, studija je provedena na primjeru rezervoara Volsky, pružajući

80% potrošnje vode za piće stanovništva Ivanova. __

Rad je izveden u skladu sa tematskim istraživačkim planovima Ivanovskog državnog univerziteta za hemiju i tehnologiju (2000 - 2003), RFBR GRANT br. 03-03-96441 i Federalnog centra za naučna istraživanja.

Osnovna svrha ovog rada bila je da se utvrdi odnos između kvaliteta vode u akumulaciji Uvodskoye i vode za piće, kao i da se proceni rizik od kancerogenih i opšte toksičnih efekata na stanovništvo. Za postizanje ovih ciljeva sprovedeno je sljedeće:

eksperimentalna mjerenja sljedećih najvažnijih pokazatelja kvaliteta vode: pH, suhi ostatak, COD, koncentracije fenola, isparljivih halougljika (kloroform, ljudi "~ [kloroetan,

Trihloretilen, tetrahloretilen, 1,1,2,2-tetrahloretan), hlorofenoli (2,4-dihlorofenol, 2,4,6-triklorofenol) i pesticidi (gama HCCH, DDT), kako u izvoru vode tako i u vodi za piće ;

Utvrđeni su glavni izvori i ponori ugljovodonika nafte i fenola u rezervoaru Uvodsk;

Izrađeni su proračuni vrijednosti rizika za pojavu kancerogenih i općetoksičnih učinaka i preporuke kako bi se smanjila vjerovatnoća njihove pojave kod potrošača vode.

Naučna novina. Otkrivene su zakonitosti vremenskih i prostornih promjena kvaliteta vode na izvorištu vodosnabdijevanja grada Ivanova. Utvrđeni su odnosi između sadržaja glavnih toksičnih supstanci u izvorištu vodosnabdijevanja i kvaliteta vode za piće, koji omogućavaju, variranjem doze hlora ili poboljšanjem sistema za prečišćavanje vode, smanjiti rizik od razvoja štetnih kancerogenih i općih toksični efekti. Utvrđen je odnos između sadržaja suspendirane organske tvari i hlorfenola u rezervoaru i vodi za piće. Pokazano je da je sadržaj kloroforma određen pH vrijednostima i permanganatnom oksidativnošću (PO) prirodne vode. Po prvi put su identifikovani rizici od razvoja štetnih organoleptičkih, opšte toksičnih i kancerogenih efekata kod građana, kao i povezanog smanjenja očekivanog životnog veka i oštećenja javnog zdravlja.

Praktični značaj. Po prvi put su utvrđeni glavni izvori (kanal Volga-Uvod i atmosferske padavine) i ponori ugljovodonika nafte i fenola (hidrodinamičko uklanjanje, biohemijska transformacija, sedimentacija i isparavanje) u rezervoaru Uvodskoye. Osim toga, dobijeni eksperimentalni podaci mogu se koristiti kako za predviđanje promjena u kvaliteti vode u akumulaciji tako i za vodu za piće. Date su preporuke o zahvatu vode sa kontrolisane dubine u određeno doba godine, kao i ekološko-ekonomsko opravdanje potrebe modernizacije sistema za prečišćavanje vode.

Osnovne odredbe za odbranu. 1. Obrasci prostorno-vremenske i međufazne raspodjele COS u vodnom tijelu.

2. Korelacija između sadržaja COS u akumulaciji Uvod i u vodi za piće koja je prošla sve faze tretmana vode.

3. Rezultati bilansnih proračuna za dotok i odliv naftnih ugljovodonika i fenola iz ležišta.

4. Rezultati proračuna rizika po zdravlje stanovništva pri kratkotrajnoj i dugotrajnoj upotrebi prečišćene vode, smanjenju životnog vijeka (LLE) i štetama, izraženim u novčanom iznosu, pričinjenim zdravlje stanovništva Ivanova prema statističkim troškovima života (SLC) i šteta prema «minimalnom iznosu osiguranja od odgovornosti za štetu po život, zdravlje...».

Objavljivanje i odobravanje rada. Glavni rezultati disertacije objavljeni su na III ruskom naučno-tehničkom seminaru „Problemi snabdijevanja pitkom vodom i načini njihovog rješavanja“, Moskva, 1997; Sveruska naučno-tehnička konferencija "Problemi razvoja i korišćenja prirodnih resursa severozapada Rusije", Vologda, 2002; II Međunarodna naučno-tehnička konferencija "Problemi ekologije na putu održivog razvoja regiona", Vologda, 2003.

Volumen disertacije. Disertacija je postavljena na 148 stranica, sadrži 50 tabela, 33 slike. a sastoji se od uvoda, pregleda literature, metoda istraživanja, rasprave o rezultatima, zaključaka i popisa citirane literature, uključujući 146 naslova.

U prvom poglavlju razmatraju se glavni izvori i ponori organskih, uključujući organoklorna jedinjenja u prirodnim površinskim vodama, mehanizmi nastanka i razgradnje organohlornih jedinjenja u vodi. Daje se komparativna analiza različitih metoda tretmana vode (hlorisanje, ozoniranje, UV zračenje, ultrazvuk, rendgensko zračenje), kao i uticaj jedne ili druge metode dezinfekcije vode na sadržaj COS u njoj. Pokazano je da za sada ne postoji jedinstvena metoda i sredstvo bez određenih nedostataka, univerzalno za sve vrste tretmana vode: pripremu vode za piće, dezinfekciju industrijskih otpadnih voda, kućne kanalizacije i atmosferske vode. Dakle, najefikasniji i najisplativiji

Osnovni cilj je poboljšanje kvaliteta prirodnih voda u izvorima vodosnabdijevanja. Dakle, proučavanje stvaranja i migracije glavnih toksikanata u svakom konkretnom slučaju vodosnabdijevanja nije samo relevantno, već je i obavezno kako za poboljšanje kvaliteta vode u izvorištu, tako i za odabir metode pročišćavanja vode.

U drugom poglavlju predstavljeni su objekti istraživanja: površinski (akumulacija Uvodskoye, sl. 1) i podzemni (vodozahvat Gorinski) izvori vodosnabdijevanja, kao i voda iz gradskog vodovoda.

Analiza indikatora kvaliteta izvršena je prema certificiranim metodama: pH-potenciometrijski; suhi ostatak i suspendirane čvrste tvari određivani su gravimetrijskom metodom; hemijska (COD), biohemijska (BPK5) potrošnja kiseonika i rastvorenog kiseonika - titrimetrijski, isparljivi fenoli - fotometrijski (KFK-2M), naftni produkti su određeni IR spektrofotometrijskom metodom ("Srecors1-80M"), isparljivi halougljici (hloroform, ugljen-tetrahlorid , hloretileni, hloroetani) određivani su i gasnom hromatografijom i

i fotometrijske metode, hlorfenoli i pesticidi (gama HCCH, DDT) - gasne hromatografske metode (gasni hromatograf marke Biolut sa detektorom za hvatanje elektrona (ECD)). Slučajna greška pri mjerenju COS hromatografskim metodama (vjerovatnoća pouzdanosti 0,95) nije prelazila 25%, a relativna greška mjerenja svih ostalih pokazatelja kvaliteta vode standardnim metodama nije prelazila 20%.

Poglavlje 3. Kvalitet vode u rezervoaru Uvodskoye. Poglavlje je posvećeno analizi prostorno-vremenske distribucije organskih jedinjenja i uticaju generalizovanih indikatora na njih (poglavlje 2). Mjerenja su pokazala da promjena pH vrijednosti ne ide dalje od tolerancije vodenog ekosistema.

prethodno skladištenje

Mi. osim nekoliko mjerenja (stanice: brana, kanal). Sezonske promjene - povećana svilenkastost, a. shodno tome, pH vrijednosti vode u ljetnom periodu uglavnom su povezane s procesima fotosinteze. Od 1996. godine (povlačenje) postoji trend povećanja pH. po godinama: 7,8 (1996); 7,9 (1997); 8.1 (1998); 8.4 (2000); 9.0 (2001). što je, očigledno, povezano s povećanjem bioproduktivnosti rezervoara i akumulacijom biomase u vodi. To ukazuje na postepeno povećanje trofičkog nivoa rezervoara.

Analiza sadržaja organskih materija (Sl. 2) u vodi Uvodskog rezervoara od 1993. do 1995. godine pokazala je povećanje njihovog sadržaja na 210 mg/l, sa rastvorenim organskim materijama do 174 mg/l, a u suspendovanim od kojih je njihov sadržaj povećan na 84%. Najveća količina otopljene organske tvari zabilježena je na području sela Rozhnovo, a suspendirana organska tvar je manje-više ravnomjerno raspoređena po rezervoaru.

Proučavanje sadržaja organskih supstanci u sastavu rastvorenih i suspendovanih oblika na vodozahvatu pokazalo je da je u fazama stabilne razmene vode najveći deo organskih jedinjenja u rastvorenom ili koloidno rastvorenom stanju (93-98,5%). .

Tokom poplava (2. kvartal) povećava se sadržaj organskih jedinjenja, kako u rastvorenom tako iu suspendovanom obliku, a suspendovani oblici čine 30-35% ukupnog sadržaja organskih materija. 01menp je obavezan. da je u fazama stabilne razmjene vode sadržaj organskih jedinjenja u vodozahvatnom području veći nego u zimskim mjesecima. Očigledno je to zbog intenzivnijih procesa oksidacije, fotosinteze ili hidrolize dijela organskih tvari (moguće naftnih proizvoda) i njihovog prelaska u otopljeno stanje.

Vrijednost softvera se promijenila tokom 1995-2001. unutar (mg Oo/l): 6,3-10,5; prosječne godišnje vrijednosti su bile: 6,4-8,5. Sadržaj biohemijski oksidirajućih organskih jedinjenja (BPK5) u vodi rezervoara Uvodsk

■ Q1 Q2 QQ Q4 Q4

Nilisha se kretala od 1,1 - 2,7 mg O2/l pri normalizovanim vrednostima od 2 mg Og/l prema BPK5, i PO - 15 mg Og/l.

Maksimalna vrijednost citotoksičnosti rastvora podložnih oksidaciji (hlorisanje, ozoniranje) se javlja pri minimalnom BPK/PO odnosu, što ukazuje na prisustvo biološki neoksidabilnih jedinjenja u rastvoru. Stoga, pod određenim uvjetima, oksidacija supstituiranih spojeva može dovesti do stvaranja međuproizvoda veće citotoksičnosti.

Rezultati mjerenja (Tablica 1) pokazuju da postoji tendencija smanjenja BPK5/PO omjera, što ukazuje na nakupljanje teško oksidirajućih organskih tvari u rezervoaru i predstavlja negativan faktor za normalno funkcionisanje rezervoara. i, kao rezultat, povećava se vjerovatnoća stvaranja COS tokom hloriranja vode.

Tabela 1

Sezonska promjena BPK5/LD omjera_

BODz/LD vrijednost sezone

1995. 1996-1997 1998 2000-2001

Zima 0,17 0,17 0,15 0,15

Opruga 0,26 0,23 0,21 0,21

Ljeto 0,13 0,20 0,20 0,19

Jesen 0,13 0,19 0,19 0,18

Avg. 0,17 0,20 0,19 0,18

Tijekom cijelog proučavanog perioda, količina otopljenog kisika u rezervoaru Uvodskoye nikada nije pala ispod norme, a apsolutne vrijednosti su bliske jedna drugoj tokom godina. Ljeti, zbog povećanja intenziteta procesa fotosinteze, koncentracija otopljenog kisika pada u prosjeku na 8,4 mg/l. To dovodi do smanjenja intenziteta oksidativnih procesa zagađivača, ali se ne uočava adekvatno povećanje sadržaja organskih jedinjenja (OC) u 3. kvartalu (Sl. 2). Shodno tome, glavni kanali razgradnje OS su ili fotohemijski procesi ili reakcije hidrolize i biohemijske oksidacije, a ne hemijske oksidacije.

Kontrola sadržaja organskih materija (sl. 3) u akvatoriju akumulacije pokazala je da je prosječni sadržaj isparljivih fenola i naftnih ugljovodonika maksimalan u proljetnom periodu i iznosi oko 9 i 300 MPC.x. respektivno. Posebno visoke koncentracije primećene su u oblasti sela Mikshino (14 i 200 MPCr.ch.), sela Rozhnovo (12 i 93 MPCr.kh.) i blizu sela Ivankovo

više od 1000 MPC.x. (o naftnim proizvodima). Shodno tome, nakupljanje biohemijski teško oksidirajućih organskih supstanci u vodi rezervoara Uvodskoye posledica je zagađenja rezervoara, što objašnjava povećanje vrednosti PO.

1 četvrtina mg/l

2. kvartal u-

3 četvrtina 5 -

4 četvrtina O

12 3 4 Naftni proizvodi

Rice. 3. Prostorno-vremenska distribucija isparljivih fenola i naftnih derivata iz doba godine po stanicama (1995): 1) brana, 2) Mik|ni1yu, 3) kanal, 4) Rozhnovo, 5) Ivankovo.

Kako bi se razjasnili glavni razlozi "povećanog sadržaja fenola i naftnih ugljovodonika (OP) u vodi akumulacije, mjeren je njihov sadržaj u atmosferskim padavinama (tabela 2), što je omogućilo utvrđivanje glavnih izvora i ponora ovih spojeva u rezervoaru iz jednadžbe bilansa (tablica 3).

tabela 2

Koncentracije fenola i naftnih ugljikovodika u atmosferskim padavinama u

Indikator Snježni pokrivač* Kiša

1 2 3 4 15 1 Prosj.

Fenoli, μg/l 17 12 15 8 19 IV 12

NP. mg/l 0,35 pt 0,1 pt 0,05 0,1 0,3

*1) brana, 2) Mnkšino, 3) kanal, 4) Rožnovo, 5) Ivankovo.

Tabela 3

Izvori i ponori fenola i naftnih ugljovodonika u rezervoaru Uvodskoye

Složeni izvori prihoda, t/god. 2, t/god. Izvori proizvodnje, t/godišnje* A. t/god.

Kišno otjecanje Voda otopljenog snijega Otjecanje R-Uvod Volga-Uvod kanal GW, t/god. BT, t/god. U, t/god.

Fenoli 0,6 0,3 0,5 0,8 2,2 1,1 0,3 0,6 -0,2 (8,5%)

NP 13,76 2,36 156,3 147,7 320,1 111,6 93,6 96,0 -18,9 (5,9%)

* GV - hidrodinamičko uklanjanje: BT - transformacija (biohemijska), I - isparavanje; X - ukupni račun; D - razlika između stavki prihoda i rashoda.

Kontaminacija atmosferskih padavina sa NP, u poređenju sa njihovim sadržajem u akumulaciji tokom prolećne poplave, je mala i iznosi 0,1 mg/l za sneg (2 MPCpit), a za kišu 0,3 mg/l (6 MPCpit), stoga je povećana koncentracije NP, uočene u proleće (slika 3) u vodi rezervoara Uvodskoye uzrokovane su drugim izvorima. Tablični podaci. 3 pokazuju sljedeće:

Glavni izvori naftnih ugljovodonika koji ulaze u rezervoar Uvodskoye su kanal Volga-Uvod i oticanje rijeke Uvod (svaki oko 50%), atmosferske padavine i otopljene vode ne utiču značajno na sadržaj OP u vodi rezervoara;

Za fenole, glavni izvori se smatraju ulaznim kanalima: kanal Volga-Uvod - 36%, kišno otjecanje - 26%, otjecanje rijeke. Odvoz - 23%, otopljena voda - 15%;

Određeni su glavni kanali izlučivanja: za fenole - hidrodinamičko uklanjanje (~ 50%); za NP - hidrodinamičko uklanjanje, isparavanje i biohemijska transformacija -34,30,29%, respektivno.

Mjerenja sadržaja ukupnog organskog hlora, uključujući isparljivi, adsorbirajući i ekstrahirajući COS (slika 4), pokazala su da je ukupan sadržaj COS u smislu klora u akumulaciji maksimalan pri proljetnoj razmjeni vode u području vodotoka. selo Ivankovo - 264 i ljetni period - 225 μg / l ("Mikshi-no"), au jesen - kanal, Ivankovo (234 i 225 mcg / l, respektivno).

■ 1 kvartal

□ 2 kvartal

□ Q3 Q4

1 2 3 4 5 među loncima.

Treba napomenuti da ako je 1995-96. u vodozahvatnom području, u okviru osjetljivosti metoda, COS nije uvijek detektovan, tada je 1998. godine hloroform zabilježen u 85% mjerenja, a tetrahlorid ugljika u 75%. Raspon varijabilnih vrijednosti za hloroform se kretao od 0,07 do 20,2 µg/l (prosjek - 6,7 µg/l), što je 1,5 puta više od MPC.ch., a za SCC od 0,04 do 1,4 µg/l ( u prosjeku 0,55 µg/l), u normaliziranom odsustvu istog u vodotoku. Koncentracije hloretilena u vodi akumulacije nisu prelazile normalizovane vrednosti, međutim, u leto 1998. godine „registrovan je tetrahloretilen, čije je prisustvo u prirodnim vodama neprihvatljivo. od 1,2 - dihloroetana i 1,1,2 ,2-

tetrahloretan. ali je 1998. godine u vodozahvatnom području tokom proljetne izmjene vode utvrđeno prisustvo 1,2-dihloroetana.

Klorfenoli u rezervoaru Uvodskoye akumuliraju se uglavnom u donjim slojevima vode, a tokom poplava (2. kvartal) njihova koncentracija raste. Slična raspodjela je uočena za suspendirane i otopljene organske tvari (slika 2). Dakle, postoji dobra korelacija između povećanja sadržaja suspendovanih čvrstih materija (koeficijent korelacije 11=0,97), odnosno organskih suspenzija (12,5 puta) i koncentracije hlorfenola u vodi rezervoara (sl. 5).

C, µg/dm* U fazi održivog vodosnabdijevanja

2,4-dihlorofenol / mena sadržaj hlorfenola u

2,4,6-triklorofenol/. maksimalno područje zahvata vode,

što je, očigledno, povezano s kretanjem otrovnih tvari na površinu

izvagano u slojevima od donjih slojeva, od-

60 70 80 mas.%

imaju veći sadržaj

Rice. Slika 5. Ovisnost koncentracije hlora, u g, suspendiranih organskih fenola od sadržaja suspendiranih

organska materija. supstance.

Tokom čitavog perioda istraživanja, γ-HCH, DDT i njegovi metaboliti nisu pronađeni u vodi rezervoara Uvodsk i vodi za piće. Očekivano smanjenje sadržaja OS kao rezultat procesa razblaživanja u uzorcima vode uzetim na uzastopnim stanicama (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo) ne dolazi. Na primjer, na stanici Rozhnovo, prosječne koncentracije fenola, OP. hloroform, trihloretilen. Softver je u dionicama MPCrx-a, respektivno, 8,7:56;<0,5; 0,02; 0,85. На станции «Микшино» средние концентрации составляю! соответственно - 8.9: 110; 2.9; 0.03; 0.73.На станции «Иванково» - 7,0; 368: 6.75; 0.36; 0,55. Таким образом, явление разбавления характерно для фенолов и других, трудно окисляемых соединений (ПО); для НП. хлороформа и трихлорэтилена отмечается явный рост концентраций.

Nešto drugačija situacija bilježi se na stanicama "Kanal" i "Dam". Ovdje su prikazani procesi razrjeđivanja za sva mjerljiva jedinjenja.

Prosječne koncentracije fenola, NP, hloroforma, trihloretilena, PO na stanici „Kanal“ su u udjelima MPCrx, odnosno 7,4; trideset; 0,7; 0,04, 0,55; prosječne koncentracije na stanici Plotina su 4,8; deset;<0,5; 0,02; 0,61. Наблюдается рост концентраций трудно окисляемых соединений (по результатам замеров ПО, БПК5/ПО) у верхнего бьефа плотины, что связано с гидродинамическим переносом с акватории водохранилища.

Poglavlje 4. Odnos kvaliteta vode u izvorištu vodosnabdijevanja i vode za piće. Tokom čitavog perioda posmatranja, postoji veza između sadržaja organohlornih jedinjenja u rezervoaru Uvodskoye i u vodi za piće nakon procesa hlorisanja. Ukupni sadržaj organohlornih jedinjenja u pogledu hlora je maksimalan u rezervoaru čiste vode na ulazu u rudarski kolektor u svim posmatranim periodima (Sl. 4). Imajte na umu da je povećanje ovog pokazatelja nakon hloriranja vode iz podzemnog izvora neznatno (1,3 puta), a maksimalna vrijednost je 88 µg/l.

Tabela 4

Godišnja dinamika sadržaja COS u rezervoaru Uvodskoye

■ Indikator ■ -■■ ......- Prosječna vrijednost, μg / dm * MPCr.h.,

1995** 1996-1997 1998 mcg/dm3

Hloroform<5-121 /8,6 <5-12,6/8,0 1,4-15,0/7,8 5

SSC<1-29,4/1,3 <1 0,08-1,4/0,5 отс.

1,2-dikloroetan___<6 <6 <0,2-1,7/0,6 100

Trihlortilen<0,4-13/0,81 <0,1-0,1 /0,05 <0,1-0,1 /0,03 10

tetrahloretilen - -<0,04-0,1 /0,02 отс.

1,1,2,2-tetrahloretan - -<0,1 отс.

2,4-diklorofenol -<0,4-3,4/1,26 <0,1-2.1 /0,48 О 1С.

2,4,6-triklorofenol j<0.4-3,0/1,3 | <0,4-2,3/0,43 ОТС.

♦min - shak/(godišnji prosjek); ** - prosjek podaci sa 6 osmatračnica.

Postoji povoljan trend da ekosistem rezervoara smanjuje sadržaj svih kontrolisanih COS (tabela 4), ali prosečne godišnje koncentracije hloroforma, ugljen-tetrahlorida, tetrahloretilena, 2,4-dihlorofenola i 2,4,6-triklorofenola premašuju odgovarajući

MPC, tj. vodeni ekosistemi doživljavaju povećana opterećenja ovih jedinjenja.

Nakon hloriranja, koncentracije COS u vodi za piće se povećavaju, ali ne prelaze relevantne standarde utvrđene za vodu za piće, osim 2,4-dihlorfenola (tabela 5).

Tabela 5

Godišnja dinamika sadržaja CHOS u vodi za piće

Indeks Srednja vrijednost, mcg/dm"1 *

1995. 1996-1997 1998 2000 2001 MPCp**

Hloroform 7,8-35,2 5,6-24,6 5,0-43,5 3,2-38,6 5,0-24,4 200/30

(18,3) (12,2) (11,3) (10,95) (9,3)

SSC<1 <1 0.2-0.86 (0,5) 0,2-1,2 (0,53) 0.2-1.1 (0,51) 6/2

1,2-dihloretan<6-8,6 <6 <6 <0.2-6.0 (1,4) <0.2-2.5 (1,18) <0.2-1.3 (0,74) 20/10

Trihloretilen<0,4-0,4 <0,4 <0,4 <0.1-0.7 (0,18) <0.1-0.2 (0,1) <0.1-0.4 (0,16) 70/3

tetrahloretilen -<0.04-0.1 (0,06) <0,040,1 2/1

1,1,2,2-tetrahloretan - -<0,1 <0,10.12 <0,1 200

2,4-dihlorofenol - 0,4-5,3<0.1-4.3 <0.1-2.1 0.1-0.4 2

(1,6) (1,43) (0,7) (0,3)

2,4,6-triklorofenol -<0,4-2,8 (0,92) <0.4-3.1 (1,26) <0.4-1.3 (0,78) <0,4 4/10

Gamma HCCH DDT -<0,002 2/отс

*max - tt / (prosječne godišnje vrijednosti); **MAC" - RF standardi/ - standardi SZO.

C1 Povremeno (u odvojenim mjesecima) na-

I-S-S-S! oJ-C-O "+ SNCH, uočen je povećan sadržaj chlo-O C1 O roforma u odnosu na preporučene norme

WHO kupatila. Količina nastalog hloroforma određena je pH i PO vrijednostima prirodne vode (slika 7), što nije u suprotnosti sa literaturnim podacima.

Periodično (u nekoliko mjeseci) dolazi do povećanja sadržaja hloroforma u odnosu na norme koje preporučuje SZO. Količina nastalog hloroforma određena je pH i PO vrijednostima prirodne vode (slika 7), što nije u suprotnosti sa literaturnim podacima.

Koncentracija 2,4-dihlorofenola premašila je normalizovanu vrijednost (MPC -2 µg/l) u 30% mjerenja u prosjeku za 40-5-50% tokom cijelog perioda

zapažanja. Treba napomenuti da su maksimalne koncentracije hlorfenola u vodi za piće zabilježene ljeti (Q3), što je u korelaciji sa njihovim sadržajem u vodozahvatnom području.

C HF, µg/dm3

Rice. Slika 7. Međusobni odnos sadržaja hlora. Slika 8. Korelacija između sadržaja hloroforma u vodi za piće iz pH (1) hlorfenola u vodi za piće i hlorfe-iCOD (2) u prirodnoj vodi nol (1), suspendovana organska

(I, = 0,88; = 0,83). spojeva (2) u prirodnoj vodi

(K| - 0,79; K2 - 0,83).

Postoji tendencija povećanja hlorfenola u vodi za piće: 2,4-dihlorofenol u prosjeku 2 puta, a 2,4,6-triklorofenol - 1,3 puta ljeti. Postoji dobra korelacija (slika 8) između koncentracije hlorfenola u vodi za piće, kao i njihove koncentracije i sadržaja suspendovanih organskih jedinjenja u prirodnoj vodi.

Zbog činjenice da su koncentracije hlorfenola u donjim slojevima veće i da su pretežno u suspenziji, potrebno je poboljšati proces filtracije vode, kao i vršiti unos vode sa kontrolisane dubine. posebno u proleće i leto.

Poglavlje 5. Procjena uticaja vode za piće na javno zdravlje. Korišćenjem

kompjuterski program "Čista voda". koju je razvilo istraživačko-proizvodno udruženje "POTOK" iz Sankt Peterburga, izvršena je procjena usaglašenosti vode za piće prema koshrolir>emy\1 indikatorima i procjena rizika od poremećaja u funkcionisanju ljudskih organa i sistema kada sprovedena je voda za piće koja je prošla tretman vode (1 tabela 6) .

Rezultati proračuna pokazuju smanjenje rizika od štetnih organoleptičkih efekata pri konzumiranju vode za piće, kako trenutne tako i kronične intoksikacije u odnosu na prirodnu vodu na vodozahvatnom području. Značajan deo tome doprinose indikatori kao što su fenoli i njihovi derivati hlora (2,4-dihlorofenol i 2,4,6-triklorofenol). S druge strane,

rona nakon tretmana vode povećava (1,4 puta) rizik od kancerogenih efekata (kloroform, tetrahlorid i trihloretilen) i opći toksični rizik: kronično djelovanje 4-5 puta i ukupno 2-3 puta, koji stvaraju fenole, kloroform, ugljen-tetrahlorid, 1,2-dihloretan i trihloretilen.

Tabela 6

Rezultati proračuna rizika za 1998_

Indikatori Rizik

Površina Bottom Drinking

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih efekata (trenutna akcija) 0,971 0,999 0,461

Rizik od štetnih organoleptičkih efekata (hronične intoksikacije) 0,911 0,943 0,401

Rizik od kancerogenih efekata 0,018 0,016 0,21

Opći toksični rizik (razvoj kronične intoksikacije) 0,001 0,001 0,005

Opći toksični rizik (ukupno) 0,003 0,003 0,008

Dobijeni podaci omogućili su identifikaciju prioritetnih zagađivača među

la istraženih, kao što su hloroform, ugljen-tetrahlorid i trihloretilen, 1,2-dihloretan, 2,4-dihlorofenol i 2,4,6-triklorofenol, koji daju značajan doprinos ukupnom opštem toksičnom riziku.

Pronađene vrijednosti vjerovatnoće ispoljavanja općih toksičnih i kancerogenih učinaka značajno premašuju normaliziranu vrijednost rizika. Prihvatljivi (prihvatljivi rizik) od supstanci sa kancerogenim svojstvima nalazi se u rasponu od 1 (G4 do 10-6 osoba/čovjek-godina, odnosno vrijednosti rizika od bolesti i smrti kod vode za piće nisu prihvatljivo.

Pokazano je da trenutno stanje vode za piće koju konzumira stanovništvo Ivanova dovodi do pogoršanja njegovog zdravlja i, kao rezultat, smanjenja očekivanog životnog vijeka: muškarci - 5,2; žene - 7,8 godina (Tabela 7).

Tabela 7

Smanjenje očekivanog trajanja za populacije___

Naziv rizika (R), udio rel. jedinice 1XE \u003d b x K, godina

Muškarci Žene

Prosječan životni vijek 56 71

Prosječna starost stanovništva 37 42.3

Očekivani ostatak i<изни 19 28.7

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih efekata (trenutna akcija) 0,157 Indikator koji karakteriše pojavu nestabilnih negativnih reakcija organizma na konzumiranu vodu za piće (alergijske reakcije i sl.). Organolep. neposredni pokazatelji. radnje u većini slučajeva ne dovode do BE.

Nastavak tabele. 7

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih efekata (hronične intoksikacije) 0,09 Indikator koji karakteriše pojavu trajnih negativnih reakcija organizma na konzumiranu vodu za piće (stečena „globalna“ alergija, respiratorna oboljenja, anemija itd.)

Rizik od kancerogenih efekata 0,02 Indikator koji karakteriše pojavu mutagenih i kancerogenih efekata u ljudskom organizmu (rak, promene DNK, itd.)

Opšti toksični rizik (razvoj hronične intoksikacije) 0,006 Indikator koji karakteriše razvoj bolesti respiratornog, endokrinog sistema, urinarnog trakta, itd.

le 0,11 0,17

£1XE, godina 5.2 7.8

Rezultati proračuna pokazuju da je najveće smanjenje trajanja

Očekivano trajanje života određuju faktori koji formiraju nepovoljne organoleptičke efekte, čija je veličina određena sadržajem fenola i njihovih derivata hlora (tabela 6).

U praksi se koristi ekonomska procena uticaja životne sredine na zdravlje, koja se zasniva na troškovima života i visini naknade za obnavljanje zdravlja. Dakle, šteta (Y) po zdravlje stanovništva Ivanova (450 hiljada ljudi) od konzumacije vode za piće koja je pripremljena obračunata je po statističkim troškovima života (tabela 8), a šteta u „minimalnom iznosu osiguranja od odgovornosti za nanošenje štete životu, zdravlju ili imovini drugih lica i prirodnoj sredini u slučaju nezgode na opasnom objektu” (tabela 9).

Tabela 8

Obračun iznosa štete na osnovu statističkih troškova života (CVL)*

Stanovništvo u Ivanovu, osoba Muškarci (164000) Žene (197250)

BE od potrošnje nekvalitetne vode za piće po osobi, godine 5.2 7.8

Prosječan (očekivani) životni vijek, godina 56 71

Šteta od smanjenja očekivanog životnog vijeka 1 osobe izražena u novčanom iznosu 3496,6 € 4407,4

Ukupna šteta 0,96 milijardi eura

* SCV = BDP h Tsr / N. gdje je BDP - bruto domaći proizvod, rub; T^, - prosječni životni vijek, godine; N - broj stanovnika, ljudi.

Tabela 9

Obračun visine štete, na osnovu "minimalne sume osiguranja"

Šteta od smanjenja očekivanog životnog vijeka 1. osobe izražena u novčanom iznosu, € Muškarci Žene

Ukupna šteta, 0,3 milijarde €**

** na osnovu čl. 15 Zakona Ruske Federacije "O industrijskoj sigurnosti opasnih objekata" br. 116-FZ (klauzula 2)

Iz dobijenih vrednosti (tabele 7-9), na teritoriji Ivanova postoji područje neprihvatljivog ekološkog rizika (Yu.-.Yu "4), koje zahteva mere zaštite životne sredine, bez obzira na obim finansijskih troškova Važno je napomenuti da izračunati nivo rizika po životnu sredinu ne može biti posledica samo potrošnje vode za piće.

Budući da je glavni problem u sistemu za prečišćavanje vode stvaranje COS-a tokom hlorisanja vode, a zbog velike dužine cevovoda u gradu, hlorisanje se ne može u potpunosti isključiti iz procesa prerade vode, to se može uraditi zamenom hlora na Nudi se 1. faza hlorisanja sa drugim oksidantom, a to je ozon, au 2. fazi - hlorisanje.

Glavni rezultati i zaključci

1. Utvrđeno je da promjena sadržaja organskih spojeva u rezervoaru Uvodskoye s vremenom ima tendenciju smanjenja, iako su koncentracije naftnih derivata i hlapljivih fenola i dalje značajno veće od normaliziranih vrijednosti do 42 i 4 MPC. .x. respektivno.

2. Pokazano je da nema smanjenja sadržaja organskih jedinjenja kao rezultat procesa razblaživanja na uzastopnim stanicama (Rožnovo, Mikšino, Ivankovo). Fenomen razblaživanja je tipičan samo za fenole, dok je za naftne derivate, hloroform i trihloretilen jasno povećanje koncentracija, što je povezano sa dodatnim izvorima prihoda (difuzija iz intersticijalnih voda, površinsko oticanje).

Glavni izvori naftnih ugljikovodika koji ulaze u rezervoar Uvodskoye su kanal Volga-Uvod i otjecanje rijeke Uvod (na

oko 50% svaki), atmosferske padavine i otopljene vode nemaju veliki uticaj na sadržaj naftnih derivata u vodi akumulacije;

Određeni su glavni kanali izlučivanja: za fenole - hidrodinamičko uklanjanje (~ 50%); za naftne proizvode - hidrodinamičko uklanjanje, isparavanje i biohemijsku transformaciju - 34,30,29%, respektivno.

4. Pokazano je da su koncentracije COS u vodi za piće međusobno povezane kako sa procesima unutar rezervoara tako i sa procesom dezinfekcije vode – hlorisanjem.

7. Sadašnje stanje vode za piće koju konzumira stanovništvo Ivanova dovodi do pogoršanja njegovog zdravlja i, kao rezultat, smanjenja očekivanog životnog vijeka (muškarci - 5 godina, žene - 8 godina, 2001). Iznos finansijskog gubitka procjenjuje se na 0,3 milijarde €/godišnje, a na osnovu statističkih troškova života na 0,96 milijardi €/god.----

8. Pokazalo se da se hlorfenoli u vodi rezervoara Uvodskoye nalaze uglavnom u sastavu suspendovanih materija, pa se preporučuje poboljšanje procesa filtracije kako bi se smanjila njihova koncentracija u vodi za piće, kao i da se vrši unos sa kontrolisane dubine, posebno u prolećno-letnjem periodu.

1. Grinevič V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Česnokova T.A. Korelacije između kvalitete vode u vodotoku i opskrbe pitkom vodom // Tez. izvještaj na 3. ruskom naučno-tehničkom seminaru „Problemi snabdijevanja pitkom vodom i načini njihovog rješavanja“, Moskva. -1997.-S. 123-125.

2. Grinevič V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Česnokova T.A. Izvori organohlornih jedinjenja u vodi za piće u Ivanovu // Časopis "Inženjerska ekologija" br. 2,1998. - S. 44-47.

3. Grinevič V.I., Kostrov V.V., Česnokova T.A., Izvekova T.V. Kvalitet vode za piće u Ivanovu. // Zbornik znanstvenih radova "Životna sredina i zdravlje ljudi" // Ivanovo, 1998. - S. 26-29.

4. Izvekova T.V., Grinevič V.I., Kostrov V.V. Organoklorni spojevi u vodi za piće // Tez. izvještaj "Problemi razvoja i korišćenja prirodnih resursa severozapada Rusije: materijali Sveruske naučno-tehničke konferencije." - Vologda: VoGTU, 2002. - S. 85-88.

5. Izvekova T.V., Grinevič V.I., Kostrov V.V. Organohlorni zagađivači u prirodnom izvoru vodosnabdijevanja i pitkoj vodi grada Ivanova // Časopis "Inženjerska ekologija" br. 3,2003. - S. 49-54.

6. Izvekova T.V., Grinevič V.I. Organska jedinjenja u vodi rezervoara Uvodskoye // Tez. izvještaj Na drugoj međunarodnoj naučno-tehničkoj konferenciji "Problemi ekologije na putu održivog razvoja regiona". - Vologda: VoGTU, 2003. - S. 212 - 214.

Dozvola LR br. 020459 od 10.04.97. Potpisano za štampu 27.10.2003 Format papira 60x84 1/16. Tiraž 90 primjeraka. Red 2 "¡> $. Državni hemijsko-tehnološki univerzitet Ivanovo. 153460, Ivanovo, pr. F. Engelsa, 7.

Release Responsible

Izvekova T.V.

Uvod.

Poglavlje 1 Književni pregled.

§ 1-1 Sanitarno-higijenske karakteristike organskih zagađivača vode za piće.

§1.2 Izvori stvaranja organohlornih jedinjenja.

§ 1.3 Osnovne metode pripreme vode za piće.

Poglavlje 2. Metode i predmet eksperimentalnog istraživanja.

§2.1 Fizičke i geografske karakteristike područja rezervoara Uvodskoye.

§ 2.2 ONVS - 1 (m. Avdotino).

§ 2.3 Metode za određivanje koncentracija organskih i neorganskih jedinjenja.

§ 2.3.1 Uzimanje uzoraka vode i priprema za analizu.

§2.3.2 Instrumentalne metode za proučavanje HOS.

§ 2.4 Određivanje isparljivih organohalogenih jedinjenja u vodi

§2.4.1 Definicija hloroforma.

§ 2.4.2 Određivanje ugljen-tetrahlorida.

§2.4.3 Definicija 1,2-dihloroetana.

§ 2.4.4 Određivanje trihloretilena.

§ 2.5 Određivanje organohlornih pesticida (y-HCCH, DCT).

§2.5.1 Određivanje hlorfenola (CP).

§ 2.6 Procjena kvaliteta i obrada rezultata mjerenja.

§ 2.7 Definicija generalizovanih indikatora kvaliteta vode.

Poglavlje 3. Kvalitet vode u rezervoaru Uvodskoye.

§ 3.1 Glavni pokazatelji kvaliteta vode u akumulaciji Uvod.

§3.1.1 Uticaj promjene pH.

§ 3.1.2 Odnos suspendovanih i rastvorenih supstanci u rezervoaru.

§3.1.3 Otopljeni kiseonik.

§3.1.4 Promjene u BPK5, COD.

§ 3.2 Toksične supstance (fenol, naftni proizvodi).

§3.2.1 Uticaj padavina.

§ 3.2.2 Glavni izvori i ponori nafte i fenolnih ugljovodonika u rezervoaru Uvodskoye.

§ 3.3 Hlorovani ugljovodonici u vodi rezervoara Uvodsk.

Poglavlje 4. Međuodnos kvaliteta vode u izvorištu vodosnabdijevanja i vode za piće.

§ 4.1 Kvalitet vode za piće u Ivanovu.

§ 4.2 Uticaj kvaliteta vode u izvorištu vode na vodu za piće.

§ 4.3 Kvalitet slatke podzemne vode.

Poglavlje 5 Procjena uticaja vode za piće na javno zdravlje.

§5.1 Uporedna procjena rizika po javno zdravlje.

§ 5.2 Procjena rizika za skraćeni životni vijek. Obračun štete po zdravlje stanovništva prema statističkim troškovima života.

§ 5.4 Obrazloženje potrebe rekonstrukcije sistema za prečišćavanje vode na ONVS - 1.

Uvod Diplomski rad iz biologije, na temu "Uticaj organskih jedinjenja sadržanih u prirodnim vodama na kvalitet vode za piće"

Problem sadržaja različitih organskih jedinjenja u vodi za piće privlači pažnju ne samo istraživača u različitim oblastima nauke i stručnjaka za tretman vode, već i potrošača. C Sadržaj organskih jedinjenja u površinskim vodama uveliko varira i zavisi od mnogih faktora, od kojih je glavna ljudska ekonomska aktivnost, usled čega se površinsko oticanje i padavine zagađuju različitim supstancama i jedinjenjima, uključujući i organske. Određenu ulogu u zagađivanju površinskih prirodnih voda imaju poljoprivredne efluente, koje su inferiornije u odnosu na industrijske otpadne vode po obimu lokalnog prijema ekotoksikanata, ali zbog činjenice da su rasprostranjene gotovo posvuda, ne treba ih zanemariti. . Poljoprivredno zagađenje je povezano sa pogoršanjem kvaliteta površinskih voda malih rijeka, kao i, u određenoj mjeri, podzemnih voda povezanih sa prirodnim vodotocima na nivou gornjih vodonosnih slojeva.

Složenost problema leži u činjenici da je skup organskih zagađivača sadržanih u mikrokoličinama, kako u površinskim vodama tako i u vodi za piće, veoma širok i specifičan. Neke supstance, kao što su pesticidi, PAH, organohlorna jedinjenja (OC), uključujući dioksine, izuzetno su opasne po ljudsko zdravlje čak i u mikrodozama. Jedan od glavnih razloga nezadovoljavajućeg kvaliteta vode za piće je visok sadržaj kloriranih ugljovodonika u njoj. To određuje njihov prioritet pored ostalih opasnih ekotoksikanata i zahtijeva odgovoran pristup pri odabiru tehnologije za prečišćavanje vode, monitoringa i kontrole kvaliteta vode za piće i izvorišta.

Većina istraživača odavno je došla do zaključka da je za utvrđivanje specifičnih uzroka i izvora stvaranja ugljikovodika koji sadrže klor potrebno poznavati sastav organskih spojeva sadržanih u prirodnim vodama koje se koriste kao izvor vodoopskrbe. Zbog toga je za predmet istraživanja odabrana akumulacija Uvodskoye, koja je glavni izvor vodosnabdijevanja grada Ivanova (80% ukupne potrošnje vode), kao i pijaće vode nakon procesa prečišćavanja vode.

Za većinu COS-a, maksimalno dopuštene koncentracije (MAC) su postavljene na nivou od mikrograma po litri pa čak i manje, što uzrokuje određene poteškoće u odabiru metoda za njihovu kontrolu. Povišene koncentracije takvih spojeva u vodi za piće izuzetno su opasne za potrošače. Sumnja se da su tetrahlorid, hloroform i trihloretilen kancerogeni, a povećan sadržaj tih jedinjenja u vodi, a samim tim i u ljudskom organizmu, izaziva destrukciju jetre i bubrega.

Dakle, proučavanje uzroka pojave hloriranih ugljovodonika u vodi za piće u zavisnosti od izvora vodosnabdevanja, određivanje njihovih koncentracija i izrada preporuka za smanjenje rizika od kancerogenih i nekancerogenih efekata kod potrošača vode za piće relevantan. Upravo je to bio glavni cilj ove studije.

1. PREGLED LITERATURE

§ 1.1. Sanitarno-higijenske karakteristike organskih zagađivača vode za piće

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), od 750 identificiranih hemijskih zagađivača u vodi za piće, 600 su organska jedinjenja, koja su grupirana na sljedeći način:

Prirodne organske tvari, uključujući humusne spojeve, mikrobne eksudate i druge otpadne proizvode životinja i biljaka otopljene u vodi;

Sintetičko zagađenje, uključujući pesticide, dioksine i druge tvari koje proizvodi industrija;

Jedinjenja dodana ili nastala tokom tretmana vode, posebno hlorisanje.

Ove grupe logično označavaju načine na koje organski zagađivači dospiju u vodu za piće. U istom radu se napominje da ovih 600 supstanci predstavlja samo mali dio ukupnog organskog materijala prisutnog u vodi za piće. Zaista, napredak postignut u poboljšanju analitičkih metoda nedavno je omogućio da se identifikuje i unese u memoriju računara oko 300 organskih jedinjenja pronađenih u podzemnim vodama, površinskim vodama i vodi za piće.

Na sl. 1 prikazani su neki od puteva ulaska i mogućih transformacija zagađivača u površinskim vodama. Zagađenje podzemnih izvora vode se dešava uglavnom preko tla. Dakle, akumulacija namjenski unesenih organoklornih pesticida u tlu dovodi do njihovog postepenog prodiranja u podzemne vode podzemnih izvora za piće. Prema radovima, samo u SAD je zbog toga zatvorena trećina arteških bunara namenjenih za snabdevanje pitkom vodom. Organohlorna jedinjenja se najčešće nalaze u podzemnim vodama. Prema opšteprihvaćenoj međunarodnoj terminologiji nazivaju se DNAPL (guste nevodene faze tečnosti), tj. teške nevodene tekućine (TNVZH). Nevodeni znači da formiraju odvojenu tečnu fazu u vodi poput naftnih ugljovodonika. Za razliku od naftnih ugljovodonika, oni su gušći od vode. Ove supstance se nazivaju i guste tečnosti koje se ne mešaju sa vodom. Istovremeno, njihova rastvorljivost je sasvim dovoljna da izazove zagađenje podzemnih voda. Jednom u podzemnim vodama, COS može tamo ostati decenijama, pa čak i vekovima. Oni se teško uklanjaju iz vodonosnika i stoga predstavljaju dugoročni izvor zagađenja podzemnih voda i okoliša općenito.

Rice. 1. Šema migracije COS-a u stajaćem vodnom tijelu

Smjernice SZO napominju da preporučene vrijednosti imaju tendenciju da budu pristrasne prema pretjeranom oprezu zbog nedovoljnih podataka i nesigurnosti u njihovoj interpretaciji. Dakle, preporučene vrijednosti dopuštenih koncentracija ukazuju na podnošljive koncentracije, ali ne služe kao regulatorne brojke koje određuju kvalitetu vode. Tako je Američka agencija za zaštitu okoliša za sadržaj hloroforma u vodi za piće predložila kao standardnu vrijednost ne 30, već 100 µg/l. Standard za trihloretilen je 5 puta niži od onoga koji preporučuje SZO, a za 1,2 dihloretan je 2 puta niži. Istovremeno, standardi usvojeni u SAD-u za ugljični tetrahlorid su 2 puta, a za 1,1-dihloretilen 23 puta veći od onih koje preporučuje SZO. Ovaj pristup se čini legitimnim i sa stanovišta stručnjaka SZO, koji ističu da su vrijednosti koje predlažu samo savjetodavne prirode.

Hloroform 30

1,2 - dihloretan 10

1.1- Dikloretilen 0.3

Pentaklorofenol 10

2,4,6 - Triklorofenol 10

Heksahlorobenzen 0,01

U tabeli. U tabeli 1.1 prikazane su preporučene koncentracije zagađujućih materija u vodi, utvrđene na osnovu toksikoloških podataka i podataka o karcinogenosti, uzimajući u obzir prosječnu tjelesnu masu čovjeka (70 kg) i prosječnu dnevnu potrošnju vode (2 l).

Dozvoljeni sadržaj organohlornih jedinjenja (OC) u prirodnoj vodi i vodi za piće prema Ministarstvu zdravlja Ruske Federacije i njihove toksikološke karakteristike su sažete u tabeli. 1.2.

Među brojnim organskim zagađivačima vode za piće, pažnju higijeničara posebno privlače ona jedinjenja koja su kancerogena. To su uglavnom antropogeni zagađivači, i to: hlorisani alifatski i aromatični ugljovodonici, policiklični aromatični ugljovodonici, pesticidi, dioksini. Istovremeno, treba napomenuti da su hemijski zagađivači u vodi sposobne da prolaze kroz različite hemijske transformacije pod uticajem kompleksa fizičko-hemijskih i bioloških faktora, što dovodi kako do njihovog potpunog raspadanja, tako i do delimične transformacije. Rezultat ovih procesa može biti ne samo smanjenje štetnog utjecaja organskih zagađivača na kvalitet vode, već ponekad čak i njegovo jačanje. Na primjer, toksičniji proizvodi mogu se pojaviti tijekom razgradnje i transformacije određenih pesticida (klorofos, malation, 2,4-D), polikloriranih bifenila, fenola i drugih spojeva.

Tabela 1.2.

Dozvoljene koncentracije i toksikološke karakteristike nekih

Jedinjenje MPC, µg/l Klasa opasnosti Priroda uticaja na ljudski organizam

Voda za piće Prirodne vode (v.v.) TAC*

Štetni faktor ***

Hloroform 200/30** 5/60 2 Social-T. Lijek koji je toksičan za metabolizam i unutrašnje organe (posebno jetru). Izaziva kancerogena i mutagena dejstva, iritira sluzokožu.

Tetrahlorid ugljenika 6/3** ots / 6 2 Socijal-T. Lijek. Utiče na centralni nervni sistem, jetru, bubrege. Ima lokalno nadražujuće dejstvo. Izaziva mutagene, kancerogene efekte. Visoko kumulativno jedinjenje.

1,2-dihloretan 20/10** 100/20 2 Socijal-T. politropni otrov. Utječe na kortikalno-subkortikalne regije mozga. Lijek. Izaziva distrofične promjene u jetri, bubrezima i narušava funkcije kardiovaskularnog i respiratornog sistema. Ima iritirajući efekat. Karcinogen.

1,1,2,2-tetrakloretan 200 ots / 200 4 org. Lijek. Oštećuje parenhimske organe. Ima iritirajući efekat.

Grikloretilen 70/3** 10/60 2 Soc.-T. Lijek ima neurotoksično i kardiotoksično djelovanje. Karcinogen.

Pentachlorophenol 10** ots /10 2 Social-T. Ima visoku lipofilnost, akumulira se u masnim naslagama i vrlo sporo se izlučuje iz organizma

Tetrahloretilen 2/1** ots / 20 2 Social-T. Djeluje slično trihloretilenu, depresira centralni i periferni nervni sistem. Hipnotički efekat je jači nego kod SCS. Utiče na jetru i bubrege. Ima iritirajući efekat.

Nastavak tabele. 1.2.

2-klorofenol 1 ots / 1 4 org. Imaju umjerena kumulativna svojstva. Narušava funkciju bubrega i jetre.

2,4-dihlorofenol 2 ots /2 4 org.

2,4,6-tri-klorofenol 4/10** ots /4 4 org.

Gamma HCCH 2 / ots** ots /4 1 s.-t. Visokotoksični neurotropni otrov sa embriotoksičnim i iritirajućim efektima. Utiče na hematopoetski sistem. Izaziva kancerogena i mutagena dejstva.

DDT 2 / ots* * ots /100 2 socijal-t. - Približno dozvoljeni nivoi štetnih materija u vodi rezervoara za upotrebu u domaćinstvu i vodi za piće. - "orijentacioni" standardi uspostavljeni u skladu sa preporukama SZO

15] i Direktiva EU 80/778 o kvalitetu vode za piće . - granični znak štetnosti tvari za koju je utvrđen standard:

S.-t. - sanitarni i toksikološki pokazatelj štetnosti; org. - organoleptički pokazatelj štetnosti.

Najčešćim mehanizmima za uništavanje COS u životnoj sredini mogu se smatrati fotohemijske reakcije i, uglavnom, procesi metaboličke razgradnje uz učešće mikroorganizama. Fotohemijska razgradnja COS u molekulima koji sadrže aromatične prstenove i nezasićene hemijske veze nastaje kao rezultat apsorpcije sunčeve energije u ultraljubičastim i vidljivim područjima spektra. Međutim, nisu sve tvari sklone fotokemijskoj interakciji, na primjer, lindan (y-HCH) pod UV zračenjem samo se izomerizira u a-HCH. Šema predloženog mehanizma fotohemijske konverzije DDT-a prikazana je na slici 2a.

Brzina fotohemijske razgradnje, kao i sastav konačnih proizvoda ove reakcije, zavise od sredine u kojoj se ovaj proces odvija. Laboratorijske studije su pokazale da se nakon zračenja UV zračenjem (A. = 254 nm) u trajanju od 48 sati, do 80% DDT-a razgrađuje, a među proizvodima su pronađeni DDE (glavna količina), DCD i ketoni. Dalji eksperimenti su pokazali da je DDD vrlo otporan na UV zračenje, a DDE se postepeno pretvara u niz spojeva među kojima su pronađeni PCB-i. Metabolizam COS-a od strane mikroorganizama, baziran na njihovoj upotrebi organskog ugljika kao hrane, gotovo uvijek je kataliziran biološkim enzimima.

DDE sg! a-chooschOjo-

dnhlorobenzofenon

S1- S - S1 I n ddd a) b)

Rice. Slika 2. Šema predloženog mehanizma (a) fotohemijske i (b) metaboličke konverzije DDT-a.

Kao rezultat prilično složenih uzastopnih kemijskih reakcija nastaju različiti metaboliti, koji se mogu pokazati ili bezopasnim tvarima ili opasnijim za žive organizme od svojih prethodnika. Uobičajena šema za metaboličku transformaciju DDT-a, koja je u principu istinita i za druge COS, prikazana je na Sl. 26 .

Potreba da se u svakoj zemlji uvedu standardi za praćenje sadržaja anorganskih i organskih zagađivača u vodi za piće često je određena karakteristikama korištenja zemljišta u slivu, prirodom izvora vode (površinske i podzemne vode) i prisustvom toksičnih tvari. spojeva industrijskog porijekla u njima. Stoga je potrebno uzeti u obzir niz različitih lokalnih geografskih, socio-ekonomskih, industrijskih i nutritivnih faktora. Sve to može uzrokovati značajno odstupanje nacionalnih standarda od vrijednosti koje preporučuje SZO za koncentracije različitih otrovnih tvari.

Zaključak Teza na temu "Ekologija", Izvekova, Tatyana Valerievna

Glavni rezultati i zaključci

2. Pokazano je da nema smanjenja sadržaja organskih jedinjenja kao rezultat procesa razblaživanja na uzastopnim stanicama (Rožnovo, Mikšino, Ivankovo). Fenomen razrjeđivanja tipičan je samo za fenole, a za naftne derivate, hloroform i trihloretilen, primjećuje se jasno povećanje koncentracija, što je povezano s dodatnim izvorima prihoda (difuzija iz muljevite vode, površinsko otjecanje).

3. Po prvi put su iz bilansne jednačine utvrđeni glavni izvori i ponori ugljovodonika nafte i fenola u ležištu, i to:

Glavni izvori naftnih ugljikovodika koji ulaze u rezervoar Uvodskoye su kanal Volga-Uvod i otjecanje rijeke Uvod (svaki oko 50%), atmosferske padavine i otopljene vode nemaju veliki utjecaj na sadržaj naftnih derivata u vodi rezervoara;

Za fenole, glavni izvori se smatraju ulaznim kanalima: kanal Volga-Uvod - 36%, kišno otjecanje - 26%, otjecanje rijeke. Odvoz - 23%, otopljena voda -15%;

4. Pokazano je da su koncentracije COS u vodi za piće međusobno povezane kako sa procesima unutar rezervoara tako i sa procesom dezinfekcije vode – hlorisanjem.

5. Ukupan sadržaj organohlornih jedinjenja (u smislu SG) nakon hlorisanja vode iz rezervoara Uvodsk raste u prosjeku 7 puta, a nakon hloriranja vode iz podzemnog izvora (vodozahvat Gorinskog) samo 1,3 puta.

6. Utvrđena je korelacija između sadržaja hlorfenola i suspendovane organske materije u vodi rezervoara Uvodsk i koncentracija 2,4-dihlorofenola i 2,4,6-triklorofenola nakon hlorisanja vode za piće.

7. Sadašnje stanje vode za piće koju konzumira stanovništvo Ivanova dovodi do pogoršanja njegovog zdravlja i, kao rezultat, smanjenja očekivanog životnog vijeka (muškarci - 5 godina, žene - 8 godina, 2001). Iznos finansijskih gubitaka procjenjuje se na 0,3 milijarde €/god, a na osnovu statističkih troškova života na 0,96 milijardi €/god.

8. Pokazano je da se hlorfenoli u vodi rezervoara Uvodskoe nalaze uglavnom u sastavu suspendovanih materija, pa se preporučuje da se poboljša proces njegove filtracije kako bi se smanjila njihova koncentracija u vodi za piće, kao i da se izvrši unos vode sa kontrolisane dubine, posebno u proleće i leto.

9. Utvrđeno je da glavni doprinos vrijednosti vrijednosti ekološkog rizika daju hemijski hemijski agensi, pa se preporučuje zamjena prve faze hloriranja (ONVS-1) ozoniranjem.

Bibliografija Teza iz biologije, kandidat hemijskih nauka, Izvekova, Tatyana Valerievna, Ivanovo

1. Kuzubova L.I., Morozov C.V. Organski zagađivači vode za piće: Analit. Pregled / Državna javna naučna i tehnička biblioteka Sibirskog ogranka Ruske akademije nauka, NIOCH Sibirskog ogranka Ruske akademije nauka. Novosibirsk, 1993. -167 str.

2. Isaeva L.K. Kontrola hemijskih i bioloških parametara životne sredine. Sankt Peterburg: "Ekološko-analitički informativni centar "Sojuz", 1998.-869 str.

3. Randtke S.J. Uklanjanje organskih kontaminanata koagulacijom i srodnim kombinacijama procesa // JAWWA. 1988. - Vol. 80, br. 5. - Str. 40 - 56.

4. Smjernice za kontrolu kvaliteta vode za piće. T.1. Preporuke, SZO. -Ženeva, 1986.- 125 str.

5. Warthington P. Organski mikrozagađivači u vodenoj sredini // Proc. 5 Int. Konf. "Chem. Prot. Environ." 1985. Leaven 9-13 sept. 1985. Amsterdam, 1986.

6. Yudanova L.A. Pesticidi u životnoj sredini. Novosibirsk: Državna javna naučna i tehnička biblioteka Sibirskog ogranka Akademije nauka SSSR, 1989.-140 str.

7. Elpiner L.I., Vasiliev B.C. Problemi snabdijevanja pitkom vodom u SAD. -M., 1984.

8. SanPiN 2.1.2.1074-01. Sanitarna pravila i norme "Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kvalitet vode centraliziranih sistema za vodosnabdijevanje. Kontrola kvaliteta.", odobren od Državnog komiteta za sanitarni i epidemiološki nadzor Rusije. M., 2000

9. Štetne materije u industriji. 4.1 Ed. 6., rev. L., Izdavačka kuća "Hemija", 1971, 832 str.

10. Kancerogene supstance: Priručnik / Per. sa engleskog / Ed. B.C. Turusov. M., 1987, 333 str.

11. Štetne hemikalije. Ugljovodonici. Halogeni derivati ugljovodonika. Tačno, ur. / Ed. V.A. Filova-L.: Hemija, 1989.-732 str.

12. G. Fellenberg Zagađenje životne sredine. Uvod u hemiju životne sredine; Per. s njim. M.: Mir, 1997. - 232 str.

Mnoge vrste otpadnih voda sadrže trule tvari, osim nekih industrijskih otpadnih voda, koje se uglavnom sastoje od kemijski toksičnih komponenti. Tvarna supstanca, kao što je meso ili krv, je organske prirode i podliježe univerzalnom zakonu prirode - raspadanju, što na kraju dovodi do mineralizacije. Budući da, kao iu gore opisanom slučaju raspadanja mesa, proces razgradnje stimuliraju i održavaju autolitički enzimi, mnogo od navedenog vrijedi i za otpadne vode i za meso. Razlika, koju već treba napomenuti s obzirom na nejednaku koncentraciju tvari podložne raspadanju - u prvom slučaju kompaktno meso, au drugom - emulzija itd., ne odnosi se na prirodu procesa raspadanja. , čak i ako se potonji javljaju u otpadnim vodama reciklažnih preduzeća gdje se prije ukupno toplinska obrada vrši fizičkim djelovanjem pregrijane pare (razgradnja ključanjem). Dio mikroorganizama koji stvaraju spore opstaje tokom sterilizacije i također se uključuje u proces razgradnje. U ovom slučaju dolazi do postotnog smanjenja biohemijske potrebe za kiseonikom.

Za razliku od napora koji se u određenom trenutku ulažu da se prekine proces razgradnje sirovina reciklažnih preduzeća u cilju očuvanja stočne hrane, svi napori u prečišćavanju otpadnih voda usmjereni su na postizanje, putem opskrbe kisikom, brza i potpuna mineralizacija organskih komponenti. Ako je proces mineralizacije inhibiran, na primjer povećanim sadržajem masti u otpadnoj vodi, ovaj neželjeni efekat sličan očuvanju mora se suzbiti s posebnom snagom (Randolph, 1977).

Prečišćavanje otpadnih voda je u suštini taloženje sa stvaranjem trulog mulja, kao i razgradna aktivnost mikroorganizama tokom aerobioze (aktivni mulj). Gnojni mulj tokom anaerobioze, izložen dejstvu mikroorganizama, dehidrira, dok pahuljice aktivnog mulja podržavaju sve biološke procese prečišćavanja otpadnih voda.bez ljudskog napora ( rezervoar za metan, sedimentacija, Emscher bunar), zatim za dugotrajno održavanje aerobioze, naprotiv, potrebne su složene tehničke strukture (biofilteri, oksidacijski bazeni, aktivacijski krugovi, kaskade).

Opskrba kisikom važan je preduvjet za razmnožavanje mikroba koji razgrađuju organske tvari sadržane u otpadnoj vodi. Štoviše, broj mikroba se smanjuje (želja za anaerobizom), ako se korišteni kisik ne zamjenjuje stalno i redovito novim (bakterije i gljive su C-heterotrofne). To je osnova njihove sposobnosti da razgrađuju organsku materiju. Ova funkcija mikroba je važan dio ekološkog sistema, u okviru kojeg treba uzeti u obzir otpadne vode i njihov tretman, kao i biološko samočišćenje rijeka i jezera. Bakterije u prirodnim vodnim tijelima i otpadnim vodama su "zadovoljne" beznačajnim koncentracijama nutrijenata. 39 od 47 porodica bakterija ima svoje predstavnike u mikroflori vodnih tijela i otpadnih voda (Reinheimer, 1975). Ovdje se nalaze i gljive koje apsorbuju i organsku materiju, jer su C-heterotrofne. Većina gljiva također treba slobodan kisik. Gljive se odlikuju visokom pH tolerancijom i često relativno velikim rasponom temperatura na kojima mogu postojati (pH 3,2-9,6; temperatura 1-33°C). Pečurke razgrađuju proteine, šećer, masti, skrob, pektine, hemicelulozu, celulozu, hitin i lignin. Broj saprofita u odnosu na ukupan broj mikroba u jako zagađenim vodozahvatima kreće se od 1:5 do 1:100, dok u oligotrofnim vodnim tijelima ovaj broj varira između 1:100 i 1:1000. Temperatura otpadne vode i njena zasićenost proteinima imaju snažan uticaj na period regeneracije heterotrofnih bakterija i na sastav mikrobne flore. Prvo se u otpadnoj vodi pojavljuju saprofiti, zatim mikrobi koji razgrađuju celulozu i na kraju nitrifikacijske bakterije, kojih je u najvećem broju. Svaki mililitar kućne otpadne vode može sadržavati između 3 i 16 miliona bakterija, uključujući desetine ili čak stotine hiljada bakterija coli. Takve otpadne vode sadrže širok spektar Enterobacteriacetae. Zagađena otpadna voda, bogata organskim materijama, lako se obogaćuje klamidobakterijama, posebno Sphaerotilus natans,što naknadno može dovesti do pojave zvane gljivično forsiranje. Saprofiti se razlikuju od patogenih mikroba posebno po tome što prvi razgrađuju samo nežive organske tvari, dok drugi razgrađuju i živa tkiva. U ovom slučaju, patogeni pripremaju polje djelovanja za saprofite, uništavajući živa tkiva u cijelosti ili djelomično. Biohemijska potreba za kiseonikom (BPK) je količina kiseonika koja je potrebna mikroorganizmima pomenute vrste za razgradnju štetnih organskih materija u otpadnim vodama iz reciklažnih i drugih preduzeća. Jasno je da povećana potreba mikroorganizama za kiseonikom ukazuje na kontaminaciju otpadnih voda. Mjerenjem biohemijske potražnje kisika u periodu od pet dana (BODb) moguće je odrediti ili približno procijeniti kako stepen kontaminacije otpadnih voda štetnim organskim materijama, tako i kvalitet funkcionisanja samog sistema za prečišćavanje. Podaci dobijeni na ovaj način mogu se dopuniti određivanjem hemijske potrebe supstanci za kiseonikom, podacima o količini precipitiranih supstanci i njihovoj sposobnosti raspadanja. Preporučljivo je uvijek odrediti pH vrijednost, a po potrebi i broj i vrstu najzastupljenijih bakterija (vidi str. 193 i dalje).

DONJECK NACIONALNI UNIVERZITET

HEMIJSKI FAKULTET

ODSJEK ZA ORGANSKU HEMIJU

Uvod…………………………………………………………………………3

Pregled literature. Klasifikacija i svojstva

otpadne vode……………………………………………………………..……5

Fizičko stanje otpadnih voda……………………………………..8

Sastav otpadnih voda…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..10 Bakterijsko zagađenje otpadnih voda……………..11

Rezervoar kao prijemnik otpadnih voda………………………………..11

Metode čišćenja EPS-a…………………………………………………………………………………………12

Mehaničko čišćenje PSV-a………………………………………………..13

Fizičko i hemijsko čišćenje PSV-a………………………………………………14

Hemijska analiza PSV-a…………………………………………..16

Određivanje organskih supstanci

hromatografska metoda…………………………………………….………..18

Određivanje organskih jedinjenja

metoda masene spektrometrije…………………………………….19

Metode hemijskog ispitivanja analize…………………………………………….20

Praktični dio.

Metoda plinske hromatografije………………………………..24

Metoda masene spektroskopije………………………………………..26

Zaključci ……………………………………………………………….27

Reference………………………………………………..28

Uvod

Voda je najvredniji prirodni resurs. Ima izuzetnu ulogu u metaboličkim procesima koji čine osnovu života. Voda je od velikog značaja u industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji. Poznato je da je neophodan za svakodnevne potrebe čovjeka, svih biljaka i životinja. Za mnoga živa bića služi kao stanište. Rast gradova, brzi razvoj industrije, intenziviranje poljoprivrede, značajno proširenje navodnjavanog zemljišta, poboljšanje kulturnih i životnih uslova i niz drugih faktora sve više otežavaju probleme vodosnabdijevanja.

Potražnja za vodom je ogromna i svake godine raste. Godišnja potrošnja vode u svijetu za sve vrste vodosnabdijevanja iznosi 3300-3500 km3. Istovremeno, 70% ukupne potrošnje vode se koristi u poljoprivredi. Mnogo vode troše hemijska i celulozno-papirna industrija, crna i obojena metalurgija. Razvoj energetike također dovodi do naglog povećanja potražnje za vodom. Značajna količina vode se troši za potrebe stočarstva, kao i za domaće potrebe stanovništva. Najveći dio vode nakon korištenja za potrebe domaćinstva vraća se u rijeke u obliku otpadnih voda.

Nedostatak pitke vode već postaje globalni problem. Sve veće potrebe industrije i poljoprivrede za vodom tjeraju sve zemlje, naučnike svijeta da traže razna sredstva za rješavanje ovog problema.

U sadašnjoj fazi utvrđuju se sljedeća područja racionalnog korištenja vodnih resursa: potpunije korištenje i proširena reprodukcija slatkovodnih resursa; razvoj novih tehnoloških procesa kako bi se spriječilo zagađenje vodnih tijela i smanjila potrošnja slatke vode.

Brzi razvoj industrije čini neophodnim sprječavanje negativnog utjecaja industrijskih otpadnih voda (ISW) na vodna tijela. Zbog izuzetne raznolikosti sastava, svojstava i protoka otpadnih voda iz industrijskih preduzeća, neophodno je koristiti specifične metode, kao i postrojenja za lokalni, prethodni i potpuni tretman ovih voda. Jedan od glavnih pravaca naučnog i tehnološkog napretka je stvaranje niskootpadnih i bezotpadnih tehnoloških procesa.

Svrha rada je upoznavanje sa literaturnim podacima o metodama prečišćavanja otpadnih voda.

Pregled literature
1.1.Klasifikacija i svojstva otpadnih voda
Kontaminirane otpadne vode mineralnog, organskog i bakterijskog porijekla ulaze u kanalizacionu mrežu.

Mineralni zagađivači uključuju: pijesak; čestice gline; čestice rude i šljake; soli, kiseline, alkalije i druge tvari otopljene u vodi.

Organski zagađivači su biljnog i životinjskog porijekla. Za povrće uključuju ostatke biljaka, voća, povrća i žitarica, papir, biljna ulja, humusne tvari i drugo. Glavni hemijski element koji je deo ovih zagađenja je ugljenik. Na zagađenje životinjskog porijekla uključuju fiziološke izlučevine životinja i ljudi, ostatke životinjskog mišićnog i masnog tkiva, organske kiseline i drugo. Glavni hemijski element ovih zagađenja je azot. Domaća voda sadrži oko 60% organskog zagađenja i 40% mineralnog. U PSV-u ovi omjeri mogu biti različiti i varirati ovisno o vrsti prerađenih sirovina i proizvodnom procesu.

do bakterijske kontaminacije uključuju žive mikroorganizme - gljivice kvasca i plijesni i razne bakterije. Kućne otpadne vode sadrže takve patogene bakterije (patogene) - uzročnike trbušnog tifusa, paratifusa, dizenterije, antraksa itd., kao i jaja helminta (crva) koja sa ljudskim i životinjskim izlučevinama ulaze u otpadne vode. Patogeni su također sadržani u nekim PSV. Na primjer, u otpadnim vodama iz kožara, tvornica za primarnu preradu vune itd.

Ovisno o porijeklu, sastavu i kvalitetnim karakteristikama zagađenja (nečistoće), otpadne vode se dijele u 3 glavne kategorije: kućne (kućne i fekalne), industrijske (industrijske) i atmosferske.
U kućne otpadne vode spadaju vode koje se uklanjaju iz toaleta, kupatila, tuševa, kuhinja, kupatila, praonica, kantina, bolnica. One su zagađene uglavnom fiziološkim otpadom i kućnim otpadom.
Industrijske otpadne vode su vode koje se koriste u različitim tehnološkim procesima (na primjer, za pranje sirovina i gotovih proizvoda, hlađenje termičkih jedinica itd.), kao i voda koja se ispumpava na površinu zemlje tokom rudarenja. Industrijske otpadne vode iz brojnih industrija zagađuju se uglavnom otpadom iz proizvodnje, koji može sadržavati toksične tvari (na primjer, cijanovodičnu kiselinu, fenol, jedinjenja arsena, anilin, bakar, olovo, živine soli itd.), kao i tvari koje sadrže radioaktivne elementi; neki otpad ima određenu vrijednost (kao sekundarne sirovine). U zavisnosti od količine nečistoća, industrijske otpadne vode se dijele na onečišćene, podvrgnute prethodnom tretmanu prije ispuštanja u rezervoar (ili prije ponovne upotrebe), i uvjetno čiste (malo zagađene), ispuštene u rezervoar (ili ponovno iskorišćene u proizvodnji) bez tretmana. .
Atmosferske otpadne vode - kišne i otopljene (nastale kao rezultat topljenja leda i snijega) vode. Prema kvalitativnim karakteristikama zagađenja, u ovu kategoriju spadaju i vode sa zalijevanja ulica i zelenih površina. Atmosferska otpadna voda koja sadrži pretežno mineralne kontaminante je manje opasna u sanitarnom smislu od kućnih i industrijskih otpadnih voda.
Stepen zagađenja otpadnih voda procjenjuje se koncentracijom nečistoća, odnosno njihovom masom po jedinici zapremine (u mg/l ili g/m3).
Sastav kućnih otpadnih voda je manje-više ujednačen; koncentracija zagađivača u njima ovisi o količini potrošene vode iz slavine (po stanovniku), odnosno o stopi potrošnje vode. Zagađenje otpadnih voda iz domaćinstava se obično klasificira na: nerastvorljiva, formiraju velike suspenzije (u kojima veličina čestica prelazi 0,1 mm) ili suspenzije, emulzije i pjene (u kojima se veličine čestica kreću od 0,1 mm do 0,1 μm), koloidna (s česticama veličine od 0,1 μm do 1 nm), rastvorljiv (u obliku molekularno dispergovanih čestica veličine manje od 1 nm).
Postoje zagađenja kućnih otpadnih voda: mineralna, organska i biološka. Mineralni zagađivači uključuju pijesak, čestice šljake, čestice gline, otopine mineralnih soli, kiselina, lužina i mnoge druge tvari. Organski zagađivači su biljnog i životinjskog porijekla. Biljni ostaci obuhvataju ostatke biljaka, voća, povrća, papira, biljna ulja itd. Glavni hemijski element zagađenja biljaka je ugljenik.
Zagađivači životinjskog porijekla su fiziološke izlučevine ljudi i životinja, ostaci životinjskih tkiva, adhezivne tvari i dr. Odlikuju se značajnim sadržajem dušika. Biološki zagađivači uključuju različite mikroorganizme, kvasce i plijesni, male alge, bakterije, uključujući i patogene (uzročnici tifusa, paratifusa, dizenterije, antraksa itd.). Ova vrsta zagađenja karakteristična je ne samo za kućne otpadne vode, već i za neke vrste industrijskih otpadnih voda koje nastaju, na primjer, u postrojenjima za preradu mesa, klaonicama, kožarima, biofabrikama itd. Po svom hemijskom sastavu su organski zagađivači, ali su izdvojeni u posebnu grupu zbog sanitarne opasnosti koju stvaraju kada uđu u vodena tijela.
U kućnim otpadnim vodama mineralne materije sadrže oko 42% (od ukupne količine zagađenja), organske - oko 58%; sedimentirane suspenzije čine 20%, suspenzije - 20%, koloidi - 10%, rastvorljive supstance - 50%.
Sastav i stepen kontaminacije industrijskih otpadnih voda veoma su raznoliki i zavise uglavnom od prirode proizvodnje i uslova korišćenja vode u tehnološkim procesima.
Količina atmosferske vode značajno varira u zavisnosti od klimatskih uslova, terena, prirode urbanog razvoja, tipa površine puta itd. 1 ha. Godišnje otjecanje oborinskih voda iz naseljenih područja je 7-15 puta manje nego domaće.

1.2. Fizičko stanje otpadnih voda
Fizičko stanje otpadnih voda je tri tipa:

nerastvoren izgled;

koloidni izgled;

raspušten izgled.

nerastvoren supstance se nalaze u otpadnim vodama u obliku grube suspenzije veličine čestica veće od 100 mikrona i u obliku fine suspenzije (emulzije) veličine čestica od 100 do 0,1 mikrona. Istraživanja pokazuju da u kućnim otpadnim vodama količina neotopljenih suspendiranih čvrstih tvari ostaje manje-više konstantna i iznosi 65 g/dan po osobi koja koristi kanalizaciju; od toga, 40 g može taložiti tokom taloženja.

Koloidno supstance u vodi imaju veličinu čestica u rasponu od 0,1 do 0,001 mikrona. Na sastav koloidne faze kućne otpadne vode utiču njene organske komponente - proteini, masti i ugljeni hidrati, kao i proizvodi njihovog fiziološkog tretmana. Veliki uticaj ima i kvalitet vode iz slavine, koja sadrži određenu količinu karbonata, sulfata i gvožđa.

Pored azota i ugljenika, otpadne vode sadrže i veliku količinu sumpora, fosfora, kalijuma, natrijuma, hlora i gvožđa. Ovi hemijski elementi su dio organskih ili mineralnih tvari koje se nalaze u otpadnoj vodi u neotopljenom, koloidnom ili otopljenom stanju. Količina ovih tvari unesenih zagađenjem u otpadne vode može biti različita i ovisi o prirodi formacije.

Međutim, za kućne otpadne vode, količina hemikalija unesenih zagađenjem po osobi ostaje manje-više konstantna. Dakle, po osobi po danu računa se (g):

Tabela 1. Hemikalije koje doprinose zagađenju po osobi

Koncentracija ovih supstanci u otpadnoj vodi (mg/l) varira u zavisnosti od stepena razblaženja zagađivača vodom: što je veća brzina odlaganja vode, to je niža koncentracija. Sadržaj gvožđa i sulfata u otpadnim vodama zavisi uglavnom od njihovog prisustva u vodi iz slavine.

Količina navedenih, kao i ostalih sastojaka koji sa zagađenjem ulaze u IWW, uvelike varira i zavisi ne samo od njihovog sadržaja u razrijeđenoj vodi iz slavine i prerađenom proizvodu, već i od procesa proizvodnje, načina ulaska vode u proizvodne mreže i drugih razloga. Stoga je za datu vrstu proizvodnje moguće utvrditi samo približnu količinu kontaminanata sadržanih u ispuštenom EPS-u. Prilikom projektovanja industrijske kanalizacije potrebno je imati podatke iz analize PSV-a, a samo ako se takvi podaci ne mogu dobiti, mogu se koristiti podaci iz sličnih industrija.

Sastav otpadnih voda

Sastav i količina PSV-a su različiti. Čak i preduzeća istog tipa, kao što su kožare, u zavisnosti od prirode tehnološkog procesa, mogu ispuštati otpadne vode različitog sastava iu različitim količinama.

Neki EPS sadrže samo zagađivače u domaćinstvu, ali drugi znatno više. Tako voda iz pogona za preradu rude sadrži do 25.000 mg/l suspendiranih čestica, iz postrojenja za pranje vune do 20.000 mg/l.

EPS se dele na uslovno čiste i kontaminirane. Uslovno čiste vode su češće one koje su korištene za hlađenje; gotovo da se ne mijenjaju, već se samo zagrijavaju.

Kontaminirane industrijske vode dijele se u grupe koje sadrže određene zagađivače: a) pretežno mineralne; b) pretežno organski, mineralni; c) organske, toksične supstance.

EPS, ovisno o koncentraciji kontaminanata, može biti visoko koncentriran i slabo koncentriran. U zavisnosti od aktivne reakcije vode, industrijske vode se prema stepenu agresivnosti dele na blago agresivne (blago kisele sa pH = 6–6,6 i slabo alkalne sa pH = 8–9) i visokoagresivne (sa pH 9).

Bakterijsko zagađenje kanalizacije

Floru i faunu otpadnih voda predstavljaju bakterije, virusi, bakteriofagi, helminti i gljive. U otpadnoj tečnosti postoji ogromna količina bakterija: u 1 ml otpadne vode može ih biti i do milijardu.

Većina ovih bakterija spada u kategoriju bezopasnih (saprofitne bakterije) koje se razmnožavaju na mrtvom organskom mediju, ali ima i onih koje se razmnožavaju i žive na živoj materiji (patogene bakterije), uništavajući živi organizam tokom svog života. Patogeni mikroorganizmi koji se nalaze u gradskim otpadnim vodama su uzročnici tifusa, paratifusa, dizenterije, vodene groznice, tularemije itd.

Prisutnost posebne vrste bakterija u njoj - grupe Escherichia coli - ukazuje na kontaminaciju vode patogenim bakterijama. Ove bakterije nisu patogene, ali njihovo prisustvo ukazuje na to da patogene bakterije mogu biti prisutne i u vodi. Za procjenu stepena kontaminacije vode patogenim bakterijama utvrditi da li - titar, tj. najmanja količina vode po ml koja sadrži jednu Escherichia coli. Dakle, ako je titar Escherichia coli 100, to znači da 10 ml ispitivane vode sadrži jednu Escherichia coli. Sa titrom od 0,1, broj bakterija u 1 ml je 10 i tako dalje. Za gradsku otpadnu vodu, titar Escherichia coli obično ne prelazi 0,000001. Ponekad određuju da li je - indeks, ili broj E. coli u 1 litri vode.

Vodno tijelo kao prijemnik otpadnih voda

Većinu otpadnih voda primaju vodna tijela. Otpadne vode moraju se djelomično ili potpuno očistiti prije ispuštanja u rezervoar. Međutim, u rezervoaru postoji određena zaliha kiseonika, koji se delimično može iskoristiti za oksidaciju organske materije koja u njega ulazi zajedno sa otpadnim vodama; rezervoar ima neku sposobnost čišćenja, tj. u njemu se uz pomoć mikroorganizama - mineralizatora mogu oksidirati organske tvari, ali će sadržaj otopljenog kisika u vodi pasti. Znajući to, moguće je smanjiti stepen prečišćavanja otpadnih voda u postrojenjima za prečišćavanje prije njihovog ispuštanja u rezervoar.

Ne treba preuveličavati sposobnost vodnih tijela, posebno rijeka, da prime velike mase otpadnih voda, čak i ako balans kiseonika dozvoljava takvo ispuštanje bez konačnog tretmana. Bilo koja, čak i mala, vodena površina koristi se za masovno kupanje i ima arhitektonski, dekorativni i sanitarni značaj.

EPS metode čišćenja

PSV se obično dijele u 3 glavne grupe:

Čista voda, obično se koristi za hlađenje;
Slabo zagađena, ili uslovno čista, voda nastala pranjem gotovih proizvoda;
Prljava voda.

Čiste i nisko zagađene vode mogu se poslati u sistem za reciklažu vode ili koristiti za razrjeđivanje zagađenih voda kako bi se smanjila koncentracija zagađenja. Često se koristi odvojeno ispuštanje PSV-a i odvojeno prečišćavanje ovih voda jednom ili drugom metodom prije spuštanja u rezervoar. To je ekonomski opravdano.

Za čišćenje PSV-a koriste se sljedeće metode:

mehaničko čišćenje.
Fizičko i hemijsko čišćenje.
Hemijsko čišćenje.
Biološko čišćenje.

Kada se koriste zajedno, metoda prečišćavanja i odlaganja otpadnih voda naziva se kombinovana. Upotreba određene metode u svakom konkretnom slučaju određena je prirodom zagađenja i stepenom štetnosti nečistoća.
1.6.1. Mehaničko čišćenje PSV-a
Mehaničko prečišćavanje PSV ima za cilj izolovati neotopljene i djelomično koloidne nečistoće iz njih. Mehaničke metode čišćenja uključuju: a) filtriranje; b) podržavanje; c) filtriranje; d) uklanjanje neotopljenih nečistoća u hidrociklonima i centrifugama.

Naprezanje koristi se za izolaciju velikih plutajućih tvari i manjih, uglavnom vlaknastih zagađivača iz otpadne tekućine. Rešetke se koriste za odvajanje velikih materija, a sita se koriste za manje. Za sva postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda moraju biti postavljene rešetke za predčišćenje. Sita se koriste kao samostalni uređaji, nakon prolaska kroz koje se PSV može ispustiti ili u rezervoar ili u gradsku kanalizacionu mrežu.

naseljavanjem iz PSV-a se izoluju neotopljeni i djelimično koloidni zagađivači mineralnog i organskog porijekla. Taloženjem je iz otpadnih voda moguće izdvojiti i čestice sa specifičnom težinom većom od specifične težine vode (ponuće), i sa manjom specifičnom težinom (plutajuće). Taložnici za tretman IWW mogu biti samostalni objekti, u kojima se proces prečišćavanja završava, ili objekti namijenjeni samo za prethodni tretman. Za izolaciju nerastvorljivih nečistoća koje tone, koriste se horizontalni i radijalni taložnici koji se po svom dizajnu malo razlikuju od taložnika koji se koriste za pročišćavanje otpadnih voda iz domaćinstva.

Filtracija služi za zadržavanje suspendovanih materija koje se nisu taložile tokom taloženja. Koriste se pješčani filteri, dijatomitni filteri i mrežasti filteri sa filterskim slojem.

Peščani filteri koristi se za nizak sadržaj čvrstih materija. Dvoslojni filteri su se dobro pokazali. Donji sloj tereta je peskovit sa veličinom zrna od 1-2 mm, a gornji sloj je antracitna krhotina. Otpadna voda se dovodi odozgo, zatim voda za pranje i ispuštanje prljave vode.

filteri od dijatomejske zemlje. U ovim filterima, otpadna tečnost se filtrira kroz tanak sloj dijatomejske zemlje nanesene na porozne površine. Kao porozni materijali koriste se keramika, metalna mreža i tkanina. Koriste se i umjetni prahovi dijatomita sa visokim kapacitetom adsorpcije. Takvi filteri pružaju visok učinak čišćenja.

Hidrocikloni koristi se za bistrenje otpadnih voda i zgušnjavanje sedimenta. Otvoreni su i nasrtljivi. Otvoreni hidrocikloni se koriste za izolaciju strukturnih taloženja i grubih plutajućih nečistoća iz otpadnih voda. Hidrocikloni pod pritiskom se koriste za odvajanje od otpadnih voda samo za taloženje grubih strukturnih nečistoća otpornih na agregat. Otvoreni hidrocikloni su dostupni bez unutrašnjih uređaja, sa dijafragmom i cilindričnom pregradom, i višeslojni su. Potonji se koriste za izolaciju teških grubih nečistoća koje se ne zgrudvaju i naftnih proizvoda.
1.6.2. Fizičko i hemijsko čišćenje PSV-a

Fizičke i hemijske metode čišćenja uključuju: a) ekstrakciju; b) sorpcija; c) kristalizacija; d) flotacija.

A) ekstrakcija. Suština metode ekstrakcije za tretman industrijskih otpadnih voda je kako slijedi. Kada se međusobno netopive tekućine pomiješaju, zagađivači sadržani u njima se raspoređuju u tim tečnostima prema njihovoj rastvorljivosti.

Ako otpadna voda sadrži fenol, voda se može pomiješati s benzenom (rastvaračem), u kojem se fenol rastvara u mnogo većoj mjeri, kako bi se izolirao. Tako je sukcesivnim djelovanjem benzena na vodu moguće postići gotovo potpuno uklanjanje fenola iz vode.

Kao rastvarači obično se koriste različite organske tvari: benzen, ugljični tetrahlorid itd.

Ekstrakcija se vrši u metalnim rezervoarima-ekstraktorima koji imaju oblik stubova sa mlaznicama. Odozdo se dovodi rastvarač čija je specifična težina manja od specifične težine vode, zbog čega se otapalo diže prema gore. Zagađena otpadna voda se dovodi odozgo. Slojevi vode, susrećući rastvarač na svom putu, postepeno ispuštaju zagađivače vode. Pročišćena voda se ispušta odozdo. Ova tehnika se posebno može koristiti za pročišćavanje PSV koji sadrži fenol.

B) Sorpcija. Ovaj proces se sastoji u tome da se zagađivači iz otpadne tečnosti apsorbuju od strane čvrstog tela (adsorpcija), talože na njegovoj aktivno razvijenoj površini (adsorpcija) ili ulaze u hemijsku interakciju sa njim (hemisorpcija). Adsorpcija se najčešće koristi za pročišćavanje PSV-a. U tom slučaju, u otpadnu tečnost koja se tretira, dodaje se usitnjeni sorbent (čvrsto tijelo) i miješa sa otpadnom vodom. Zatim se sorbent zasićen kontaminantima odvaja od vode sedimentacijom ili filtracijom. Češće se prečišćena otpadna voda kontinuirano propušta kroz filter napunjen sorbentom. Kao sorbenti koriste se: aktivni ugalj, koksa, treset, kaolin, piljevina, pepeo itd. Najbolja, ali najskuplja supstanca je aktivni ugljen.

Metoda sorpcije može se koristiti, na primjer, za pročišćavanje VWW iz plinskih generirajućih stanica koje sadrže fenol, kao i VWW koje sadrže arsen, sumporovodik itd.

c) Kristalizacija. Ova metoda čišćenja se može koristiti samo ako je koncentracija zagađivača u EPS-u značajna i njihova sposobnost stvaranja kristala. Obično je preliminarni proces isparavanje otpadne vode kako bi se stvorila povećana koncentracija zagađivača, pri čemu je moguća njihova kristalizacija. Kako bi se ubrzao proces kristalizacije kontaminanata, otpadna voda se hladi i miješa. Isparavanje i kristalizacija otpadnih voda obično se provode u prirodnim ribnjacima i akumulacijama. Ova metoda prečišćavanja PSV-a je neekonomična, pa se nije u širokoj upotrebi.

D) flotacija. Proces se zasniva na plutanju dispergovanih čestica zajedno sa mjehurićima zraka. Uspješno se koristi u brojnim granama tehnike i za prečišćavanje PSV-a. Proces flotacije se sastoji u tome da se molekule nerastvorljivih čestica zalijepe za mjehuriće zraka i zajedno isplivaju na površinu. Uspjeh flotacije u velikoj mjeri ovisi o veličini površine mjehurića zraka i o površini njihovog kontakta s čvrstim česticama. Da bi se povećao učinak flotacije, reagensi se uvode u vodu.
1.6.3 Hemijska analiza EPS-a
Sastav otpadnih voda, čak i dobrog kvaliteta, često je teško predvidjeti. Prije svega, to se odnosi na otpadne vode nakon hemijskog i biohemijskog tretmana, zbog čega nastaju nova hemijska jedinjenja. Stoga, po pravilu, treba prethodno provjeriti prikladnost čak i prilično dobro dokazanih metoda za određivanje pojedinačnih komponenti i shema analize.

Glavni zahtjevi za metode analize otpadnih voda su visoka selektivnost, u suprotnom mogu doći do sistematskih grešaka koje u potpunosti iskrivljuju rezultat studije. Od manjeg značaja je osjetljivost analize, jer je moguće uzeti velike količine analizirane vode ili pribjeći odgovarajućoj metodi koncentriranja analita.

Za koncentriranje komponenti koje se određuju u otpadnoj vodi koriste se ekstrakcija, isparavanje, destilacija, sorpcija, koprecipitacija i zamrzavanje vode.

Tabela 2. Šeme za odvajanje komponenti otpadnih voda sa visokim sadržajem isparljivih organskih materija.

Opcija 1	Uzorak se zakiseli sa H 2 SO 4 do blago kisele reakcije, oddestiluje vodenom parom dok se ne dobije mali ostatak.
	Destilat 1: hlapljive kiseline i neutralne tvari Alkalizira se i ponovo destiluje vodenom parom dok se ne dobije mali ostatak.	Ostatak 1: neisparljive kiseline, amin sulfati, fenoli i neutralni
		Ostatak 2: natrijeve soli hlapljivih kiselina, fenoli
Opcija 2	Uzorak se alkalizira i destilira vodenom parom dok se ne dobije mali ostatak.
	Destilat 1: hlapljive baze i neutralne tvari	Ostatak 1: soli hlapljivih i nehlapljivih kiselina
	Zakiseljuje se i destiluje parom dok se ne dobije mali ostatak.
	Destilat 2: hlapljiva neutralna jedinjenja	Ostatak 2: soli isparljivih baza. Promešati i ekstrahovati etrom

Tabela 3. Šema odvajanja komponenti otpadnih voda sa niskim sadržajem isparljivih organskih materija

Uzorku (25-100 ml) otpadne vode dodaje se dok se NaCl i HCl ne zasićuju do koncentracije od ≈ 5%
Ekstrahovan dietil etrom
Ekstrakt 1: neutralna jedinjenja, kiseline. Tretirati tri puta sa 5% rastvorom NaOH			Vodena faza 1: dodati NaOH do pH ≥ 10, ekstrahovati nekoliko puta etrom, kombinovati ekstrakte
Vodena faza 2: slabe kiseline (uglavnom fenoli). Zasititi sa CO 2 dok se NaHCO 3 ne istaloži, tretirati sa nekoliko porcija etra, ekstrakti se sjedine	Eterski sloj: neutralne supstance. Osušite. Na 2 SO 4, etar se oddestiluje, suvi ostatak se izvaga, rastvori u etru, prenese u kolonu silika gela. Eluirati sukcesivno alifatičnim izooktanom, aromatičnim benzenom. Rastvarač se ispari iz svakog eluata, ostatak se izvaže.		Vodena faza 3: amfoterna neisparljiva jedinjenja, bolje rastvorljiva u vodi: nego u eteru. Neutralizirati CH 3 COOH, ekstrahirati sa nekoliko porcija etra, sjediniti ekstrakte	Eterski sloj: osnovna jedinjenja. Osušiti s Na 2 SO 4 , destilirati etar, izmjeriti suhi ostatak
Eterski sloj se suši bezvodno. Na 2 SO 4, etar se oddestiluje, suvi ostatak se izvaže	vodena faza. Eter se uklanja, zakiseljuje, tretira sa nekoliko porcija etera		Kombinovani ekstrakti: amfoterne supstance. Osušiti sa Na 2 SO 4 , destilovati etar, izmeriti suvi ostatak.	vodena faza. Zakiseljen do pH 3-4, isparen do suva. Ostatak pogodan za određivanje ugljika
	Etarski sloj se osuši sa Na 2 SO 4 , eter se oddestiluje. Ostatak se izvaga.	Vodena faza se odbacuje

1.6.3.1 Određivanje organskih supstanci hromatografijom
Benzin, kerozin, goriva i ulja za podmazivanje, benzol, toluen, masne kiseline, fenoli, pesticidi, sintetički deterdženti, organometalni i drugi organski spojevi dospijevaju u površinske vode iz oticanja. Organska tvar u uzorcima otpadnih voda uzetim za analizu lako se mijenja hemijskim i biohemijskim procesima, pa prikupljene uzorke treba analizirati što je prije moguće. U tabeli. Na slikama 2 i 3 prikazane su sheme za odvajanje organskih supstanci prisutnih u otpadnim vodama.

Za identifikaciju i kvantifikaciju se široko koriste različite hromatografske metode - gasna, kolonska, tečna hromatografija, papirna hromatografija, tankoslojna hromatografija. Za kvantitativno određivanje najprikladnija je plinska hromatografija.

Kao primjer, razmotrite definiciju fenola. Ovi spojevi nastaju ili se koriste u procesu prerade nafte, proizvodnje papira, boja, lijekova, fotografskih materijala i sintetičkih smola. Fizička i hemijska svojstva fenola olakšavaju njihovo određivanje gasnom hromatografijom.
1.6.3.2 Određivanje organskih jedinjenja masenom spektrometrijom
U analizi otpadnih voda posebno su važne mogućnosti masene spektrometrije u smislu identifikacije jedinjenja nepoznate strukture i analize složenih smeša, određivanja mikrokomponenti na pozadini pratećih supstanci, čija je koncentracija za redove veličine veća od koncentracija komponente koje se određuju. GLC sa MS, tandem MS, kombinacija HPLC i MS za analizu nehlapljivih materija, kao i metode "meke jonizacije" i selektivne jonizacije su ovdje prikladne.

Preostale količine oktilfenol polietoksilata u otpadnoj vodi, njihove biorazgradnje i produkti hlorisanja koji nastaju tokom biološkog tretmana i dezinfekcije otpadnih voda mogu se odrediti GLC-MS sa EI ili hemijskom jonizacijom.

Potreba za analizom jedinjenja različite isparljivosti ogledala se u šemi za analizu tragova organskih jedinjenja sadržanih u otpadnoj vodi nakon tretmana na postrojenju za prečišćavanje. Ovdje je GLC korišten za kvantitativna određivanja, a kvalitativna analiza je provedena korištenjem GC-MS. Visoko hlapljiva jedinjenja - halougljenici C 1 - C 2 ekstrahovani su pentanom iz 50 ml uzorka vode; 5 µl ekstrakta je ubrizgano u kolonu 2mx4 mm sa 10% skvalana na Chromosorb W-AW na 67°C; plin nosač - mješavina argona i metana; detektor za hvatanje elektrona sa 63 Ni. Ako je bilo potrebno odrediti metilen hlorid, onda je pentan koji se njime eluirao zamijenjen oktanom, koji je kasnije eluiran. 1,2 dibromoetan je korišten kao interni standard. Grupa aromatičnih ugljikovodika određena je analizom prostora u zatvorenom krugu.

Kombinacija različitih metoda jonizacije omogućava pouzdanije prepoznavanje različitih komponenti zagađenja otpadnih voda. Za opštu karakterizaciju organskih supstanci prisutnih u otpadnim vodama i kanalizacionom mulju koristi se kombinacija GC i MS sa EI i CI jonizacijom. Organska jedinjenja koja se mogu ekstrahovati iz otpadne vode heksanom su hromatografisana na silika gelu, eluiranjem heksanom, metilen hloridom i etrom. Dobijene frakcije su analizirane na sistemu koji se sastoji od gasnog hromatografa sa kapilarnom cevi dužine 25 m, spojenom na jonski izvor masnog spektrometra sa dvostrukim fokusom. Temperatura kolone je programirana od 40 do 250°C brzinom od 8°C/min. 66 spojeva je identificirano pomoću vremena retencije plinske hromatografije i EI i CI masenih spektra. Među ovim jedinjenjima bili su halogenirani metoksibenzeni, dihlorobenzen, heksahlorobenzol, metilirani triklosan, oksadiazon itd. Ova metoda je također omogućila da se polukvantitativna procjena koncentracija ovih jedinjenja.
1.6.3.3 Hemijske metode ispitivanja
HNU Systems Inc. Oni proizvode test setove za određivanje sirove nafte, zapaljivih goriva, otpadnog ulja u tlu i vodi. Metoda se temelji na Friedel-Crafts-ovom alkiliranju aromatičnih ugljovodonika koji se nalaze u naftnim proizvodima sa alkil halogenidima kako bi se formirali obojeni proizvodi:

Bezvodni aluminijum hlorid se koristi kao katalizator. Prilikom analize vode, ekstrakcija se vrši iz 500 ml uzorka. Ovisno o komponenti koja se određuje, pojavljuju se sljedeće boje ekstrakta:

Benzen - od žute do narandžaste;
Toluen, etilbenzol, ksilen - od žuto-narandžaste do jarko narandžaste;
Benzin - od bež do crveno-braon;
Dizel gorivo - od bež do zelene.

Ljestvice boja su sastavljene za vodu u rasponu od 0,1 - 1 - 5 - 10 - 20 - 50 - 100 mg/l.

U test analizi, fenol i njegovi derivati uglavnom se određuju stvaranjem azo boje. Najčešća je sljedeća metoda: prva faza je diazotizacija primarnog aromatičnog amina natrijum nitritom u kiseloj sredini, što dovodi do stvaranja diazonijeve soli:
ArNH 2 + NaNO 2 + 2HCl → + Cl ¯ + NaCl + 2H 2 O,
Druga faza je kombinacija diazonijeve soli s fenolima u alkalnom mediju, što dovodi do stvaranja azo spoja:
+ Cl ¯ + Ph–OH → ArN=N–Ph–OH + HCl
Ako je pozicija para zatvorena, tada se formira o- azo jedinjenje:

Azo spajanje sa hidroksi jedinjenjima, najaktivnijim u obliku fenolat aniona, gotovo se uvijek izvodi pri pH 8-11.

U vodenoj otopini su nestabilni i postupno se raspadaju na fenole i dušik, stoga glavna poteškoća u kreiranju metoda ispitivanja za određivanje fenola i amina leži upravo u dobivanju stabilnih diazo spojeva.

Kao reagens stabilan pri skladištenju za određivanje fenola, predložena je kompleksna so 4-nitrofenildiazonijum tetrafluoroborata (NDF):
O 2 N–Ph–NH 2 + BF 4 → BF 4
Za određivanje fenola u 1 ml analizirane tekućine dodaje se 1 kvadrat filter papira impregniranog NDP i 1 kvadrat papira impregniranog mješavinom natrijum karbonata i cetilpiridinijum hlorida (CP).

U prisustvu CP, boja se produbljuje zbog formiranja ionskog saradnika na disociranoj hidroksi grupi:
O 2 N–Ph–N≡N + + Ph–OH → O 2 N–Ph–N=N–Ph–OH

O 2 N–Ph–N=N–Ph–O ¯ CPU +
Određivanje fenola ne utiče na 50-struke količine anilina. Ne ometajte određivanje 2,4,6-supstituiranog fenola, 2,4-supstituiranog 1-naftola i 1-supstituiranog 2-naftola. Opseg utvrđenih sadržaja fenola: 0,05 - 0,1 - 0,3 - 0,5 - 1 - 3 - 5 mg/l. Razvijeni testovi korišteni su za određivanje fenola u otpadnim vodama.

Većina metoda ispitivanja koristi 4-aminoantipirin kao reagens. Fenol i njegovi homolozi sa 4-aminoantipirinom formiraju obojena jedinjenja u prisustvu heksacijanoferata (III) pri pH 10:

Praktično ne reaguju sa 4-aminoantipirin n-krezolom i onim para-supstituisanim fenolima u kojima su supstituentske grupe alkil-, benzoil-, nitro-, nitrozo- i aldehidne grupe. Opseg utvrđenih sadržaja za NANOCOLOR ® Phenol sisteme, Hach Co., CHEMetrics je 0,1 – 5,0 mg/l fenola.

2. Praktični dio
2.1 Teorijske osnove metoda kontrole kvaliteta za čišćenje IWW
Za kontrolu kvalitete čišćenja IWW-a potrebno je stvoriti posebne laboratorije, na primjer, industrijski sanitarni laboratorij.

Budući da je sastav IWW prilično raznolik, potrebno je stalno pratiti kvalitetu prečišćavanja ovih voda.

Razmotrimo neke metode za određivanje organskih spojeva u prirodnim otpadnim vodama.
2.1.1 Metoda plinske hromatografije
Analiziramo fenol i njegove derivate.

Analizirana otpadna voda se razrijedi jednakim volumenom 1 M otopine natrijum hidroksida, ekstrahira mješavinom 1:1 dietil i petrolej etera kako bi se odvojile sve ostale organske tvari sadržane u otpadnoj vodi od natrijevih soli fenola preostalih u vodenoj vodi. faza. Vodena faza je odvojena, zakiseljena i ubrizgana u plinski hromatograf. Češće se, međutim, fenoli ekstrahuju benzenom i dobijeni benzenski ekstrakt se hromatografira. I fenoli i njihovi metil estri mogu se hromatografirati. Na slici je prikazan gasni hromatogram benzenskog ekstrakta mešavine fenola dobijenog na staklenoj koloni dužine 180 cm spoljnog prečnika 6 mm, ispunjenoj tečnom ugljenohidratnom fazom tipa apieson L. 70 ml/min. Korišten je detektor ionizacije plamena. Pod ovim uslovima, razdvajanje pikova u hromatogramu je dovoljno jasno i moguće je kvantifikovati o- i P-klorofenoli, fenol i m-krezol.

Za određivanje male količine organskih spojeva potrebno ih je prethodno koncentrirati sorpcijom na aktivnom ugljenu. U zavisnosti od sadržaja organskih jedinjenja, može biti potrebno od 10 - 20 g do 1,5 kg uglja. Nakon prolaska analizirane vode kroz posebno pročišćene tvari, ona se mora desorbirati. Da bi se to postiglo, drveni ugalj se suši na bakrenoj ili staklenoj posudi u atmosferi čistog vazduha, osušeni ugljen se stavlja u papirnu kartušu prekrivenu staklenom vunom i desorbuje odgovarajućim rastvaračem u Soxhlet aparatu 36 ili više sati. .

Nijedan čisti rastvarač nije u stanju da ekstrahuje sve sorbovane organske supstance, pa se mora pribeći uzastopnom tretmanu sa nekoliko rastvarača ili koristiti mešavine rastvarača. Najzadovoljavajući oporavak sorbiranih organskih tvari postiže se primjenom mješavine 47% 1,2-dihloropropanola i 53% metanola.

Nakon ekstrakcije, rastvarač se oddestiluje, ostatak se rastvori u hloroformu. Ako ostane nerastvorljivi ostatak, on se rastvara u sirćetnoj kiselini, isparava i suvi ostatak se važe. Rastvor hloroforma se rastvori u eteru, a zatim je analiza data u tabeli. 3.
R je. Slika 4. Plinski hromatogram benzenskog ekstrakta mješavine fenola iz uzorka otpadne vode: 1 – o-klorofenol; 2 - fenol; 3 - m-krezol; 4 - p-hlorofenol.
2.1.2 Metoda masene spektroskopije

Uzorak je stavljen u ekstraktor, dodat je interni standard, prekriven filterom sa aktivnim ugljem, a parna faza je duvana kroz filter 30 s da bi se uklonile nečistoće iz vazduha. Nakon toga je postavljen čisti filter i protok je podešen na 1,5 l/min. Nakon 2 sata, filter je uklonjen i ekstrahovan sa tri porcije od 7 µl CS 2 i analiziran kapilarnim GLC-om sa detektorom plamene jonizacije. Hlorovani ugljovodonici, pesticidi, poliklorovani bifenili, policiklični aromatični ugljovodonici ekstrahovani su heksanom 2×15 ml u 1 l uzorka vode. Faze su razdvojene nakon taloženja najmanje 6 h. Ekstrakti su osušeni, koncentrirani do 1 ml u struji azota i prečišćeni na koloni sa floricijumom. Hlorirani ugljovodonici, pesticidi i bifenili su eluirani sa 70 ml mješavine heksana i etra (85:15) i koncentrirani do 1 ml. Koncentrat je analiziran na 50 m dugoj staklenoj kapilarnoj koloni sa SE-54 detektorom za hvatanje elektrona, a nepoznata jedinjenja su identifikovana pomoću GC-MS.

Hlorirani parafinski ugljovodonici u mulju, sedimentima i drugim objektima okoliša određivani su obradom uzoraka sumpornom kiselinom i odvajanjem u frakcije uz minimalnu kontaminaciju drugim spojevima primjenom adsorpcione hromatografije na Al 2 O 3 . Ove frakcije u rastvoru heksana su ubrizgane u SE-54 hromatografsku kolonu od 13 m x 0,30 mm. Početna temperatura kolone bila je 60°C, nakon 1 minute temperatura je počela rasti brzinom od 10°C/min do 290°C. Puni maseni spektri su snimljeni u rasponu masa od 100 do 600 amu. e. m. svaka 2 s. Granica detekcije bila je 5 ng, što je odgovaralo relativnoj koncentraciji od 10 -9 .
zaključci
Razvoj ekoloških struktura ne može se izvršiti bez odgovarajuće ekološke opravdanosti. Osnova takvog opravdanja je procjena uticaja prečišćenih otpadnih voda na vodozahvate. Potreba za izvođenjem radova na procjeni stanja akumulacija i vodotoka formulisana je krajem pretprošlog vijeka.

Sistematske analize kvaliteta prečišćene i rečne vode započele su 1903. godine u laboratoriji profesora V. R. Williamsa na Poljoprivrednoj akademiji.

U hemijskoj industriji planirano je šire uvođenje niskootpadnih i neotpadnih tehnoloških procesa, koji daju najveći ekološki efekat. Velika pažnja se poklanja poboljšanju efikasnosti prečišćavanja industrijskih otpadnih voda.

Odvajanjem vrijednih nečistoća iz otpadnih voda moguće je značajno smanjiti zagađenje vode koju ispušta preduzeće, a složenost rješavanja ovih problema u preduzećima hemijske industrije je u raznovrsnosti tehnoloških procesa i dobijenih proizvoda. Također treba napomenuti da se glavna količina vode u industriji troši na hlađenje. Prijelaz sa vodenog na zračno hlađenje smanjit će potrošnju vode za 70-90% u različitim industrijama.

Bibliografija

SNiP 2.04.02 - 84. Vodovod. Vanjske mreže strukture - M.: Stroyizdat, 1985

2. Lur'e Yu. Yu. Analitička hemija industrijskih otpadnih voda.

Moskva: Hemija, 1984

3. Novikov Yu. V., Lastochkina K. O., Boldina Z. N. Metode

studije kvaliteta vode u akumulacijama. izdanje 2,

revidiran i proširen. M., "Medicina", 1990, 400 str. With

ilustracije.

4. Yakovlev S. V., Laskov Yu. M. Kanalizacija. 5. izdanje,

revidiran i proširen. Udžbenik za tehničke škole. M.,

Stroyizdat, 1972, 280 str. sa ilustracijama.

5. Zolotov Yu. A., Ivanov V. M., Amelin V. G. Hemijska ispitivanja

metode analize. - M.: Editorial URSS, 2002. - 304 str.

6. Masena spektrometrija zagađenja životne sredine /

R. A. Hmeljnicki, E. S. Brodinski. - M.: Hemija, 1990. - 184 str.

7. Morosanova S. A., Prokhorova G. V., Semenovskaya E. N.

Metode analize prirodnih i industrijskih objekata:

Proc. dodatak. - M.: Izdavačka kuća Moskve. Univ., 1988. 95 str.

Da, tako je: voda je organska supstanca i u tom smislu je osnova svega. živeći na zemlji. Aforistički rečeno, voda je život, a nefigurativno, ali bukvalno.

Dozvolite mi da počnem jednostavnom izjavom: nauka nam govori da je cijeli organski svijet uključujući i biljke i životinje, čine 80-90% vode i svi procesijavljaju se ponovo uz direktno učešće iste vode. Samo ovočinjenica, takoreći, govori nam da sama voda mora biti organska materijaS tim u vezi, odmah ću istaći to izuzetno važno i istovremenojednako jednostavna i svima bez izuzetka priznata činjenica da je rođenje sveorganizmi naše planete neraskidivo su povezani sa vodom. cak bih to rekao ovako:- ovo je posebno transformisana i organizovana voda.

Zaista, ne treba imati sedam raspona na čelu da bi se to za bilo koji U živom organizmu voda nije samo nezaobilazna, već i glavna komponentakomponenta. Njegova količina u živim organizmima, sa mogućim izuzetkomkreće se od 70 do 99,7% po težini. Samo iz ove činjenice, a da ne govorimo o drugojšto je još značajnije, očigledno je da voda ne igra samo veliku uloguvitalnu aktivnost organizama, kao što svi bez izuzetka prepoznaju, i uloguodlučujući, odlučujući, fundamentalni. Ali igrati takvu ulogu,mora biti organska materija.

Čudno, međutim, ispada stvar: u principu, niko ne spori primarna uloga vode u životu svih živih bića bez izuzetka, a ipakočiglednu kontradikciju takvoj ulozi svi prepoznaju i hemijskisastav vode, izražen formulom H2O. Ali čineći to, dobrovoljno ili nevoljnopriznaje se potpuno apsurdna činjenica, naime, da je voda taj bezuslovni temeljsav organski život - sam po sebi je neorganska materija, drugim riječima,mrtva supstanca

Otuda se od samog početka nameće teška alternativa: bilo šta pogrešna ideja o vodi kao osnovi svih živih bića, ili pogrešnatrenutno razumijevanje hemijskog sastava vode. Prvo "ili"odmah odbačen jer ispod njega nema zemlje. Ostaje drugi"bilo", odnosno da je formula za vodu H2O pogrešna. Nema treće opcijeU ovom slučaju to nije dato i ne može biti u principu. A ovdje je već a priori, tj.prije bilo kakvog iskustva, postoji svaki razlog da se tvrdi da je voda sama po sebi supstancaorganski. Upravo ovaj (i samo ovaj!) kvalitet može ga učiniti osnovom svegaživ. I bez obzira na argumente protiv ovoga sadašnji dobro hranjenopuštene nauke, ovi argumenti su takođe a priori, odnosno, očigledno jesupogrešno. Tek tada može pitanjePre nego što pređem na ovo glavno pitanje, želeo bih da skrenem pažnjujoš jedna izuzetna činjenica u svakom pogledu, koja, kao što ćemo videti,dalje, direktno je povezan sa vodom. Činjenica je sledeća: hemijskiosnova svake žive supstance, bez ikakvog izuzetka, jesteugljovodonična jedinjenja. Poznato je da se živi organizam sastoji od kombinacijeprilično ograničen broj hemijskih elemenata. Dakle, recimo 96% maseLjudsko tijelo se sastoji od uobičajenih elemenata kao što je ugljik (C)vodonik (H), dušik (N) i kisik (O)Dakle, za početak, prisjetimo se: osim vode, druga osnova je sve organskijedinjenja na zemlji su ugljeni hidrati. One su jednostavnespojevi koji se sastoje, ponavljam, od ugljika (C), vodika (H) i kisika (O)na različite načine, a obično se izražavaju općom formulom CnH2nOn. Za ovaj trenutakobraćam posebnu pažnju. Upoređujući ova dva momenta, već a priori možemoodnosno prije bilo kakvog iskustva, štaviše, sa stopostotnom sigurnošću će rećida voda, kao osnova života, takođe mora biti ugljovodonikspoj. I u svojoj knjizi "Vječne misterije nauke (očima amatera)", naginjanje Na osnovu podataka dostupnih u nauci, dosledno dokazujem da voda zaista jesteima formulu ne H2O, već CH2O, ili, drugim riječima, je ugljovodonikspoj, a time i organska materija. Samo u ovom svojstvu, a neŠta drugo, može poslužiti kao osnova čitavog života na Zemlji.

Sada za proteine. Oni su također isključivo složena organska jedinjenja, koja se sastoje od svih istih elemenata koji su nam poznatinaime ugljik, kisik i vodonik. Drugim riječima, možete u potpunostirazlog da se tvrdi da se sva živa bića sastoje od različitih kombinacija istihelemenata od kojih se sama voda sastoji, ako se, naravno, zasniva na njenim formulamaCH2O. Ova činjenica postavlja sve na svoje mjesto bez ikakvog preterivanja i dodatnih masa.vještačke konstrukcije i rekviziti, koji služe samo da se nekako vežunekoherentan. Dakle, poenta je mala: dokazati da je voda zaista prisutnaje organska supstanca. Počnimo s ovim.

Nema potrebe dokazivati da voda nije samo glavna, već i jedina apsolutno neophodan supstrat svih živih bića. Međutim, cijela poenta je opet u tomeda bi voda igrala takvu ulogu, ona sama po sebi mora biti organskasupstance. Tu leži cijela zamka, od moderne nauke, a poslije nea svi ljudi koji slijepo vjeruju u njene zaključke i dalje vjeruju da voda postojineorganska supstanca, sve sa istom dobro poznatom svakom školarcu formula H2O Po toj formuli čitava svjetska nauka lupa čelom više od dvije stotine godina.vrijeme kada je francuski hemičar Lavoisier rekao svijetu da se voda sastoji od dvaelemenata - vodonika i kiseonika, iz kojih je prirodno sledilo da se ona hranineorganska supstanca. Od tog vremena, ne samo sve nenaučno, nego, štanevjerovatno, i cijeli naučni svijet je bezuslovno vjerovao u to (i, štaviše, vjeruje usada), o čemu, posebno, svjedoči ogroman broj kontradiktornihnajfantastičnije hipoteze i teorije o nastanku života. Štaza rušenje ove "blažene" vjere ovdje je potreban iskorak, sličan onom kojisvojevremeno je napravio Kopernik, izlažući svoj heliocentrični sistem umjestoPtolomejeva geocentrična hipotezaU stvari, razmislite sami: ne samo neverovatno, već i iskrenoobeshrabrujuća činjenica je da je najjednostavnijimisao, naime: ako voda čini do 90% mase svih živih organizama, ako bez vode sva živa bića venu i umiru, onda iz ovoga sa potpunom očiglednošću ne proizlazi da je voda osnova života, a ne u nekom figurativnom, simboličkom smislu, ali u najdirektnijem smislu. Drugim riječima, kao glavnu premisu potrebno je prepoznati da je voda sama po sebi organska supstanca i da kao takva nije samo glavna, već i jedina osnova cjelokupnog života na Zemlji. Ako nema vode, nema (i ne može biti!) života.

Dakle, još jednom ponavljam: voda je po svojoj prirodi organska supstanca i njena formula nije H2O, već CH2O, i u tom svojstvu je zapravo (a ne figurativno) osnova čitavog života na Zemlji. Reći ću više: hemijska supstanca, koja je u hemiji dobila naziv dušik (N), zapravo je i organska supstanca (tačnije, ista ugljikovodična grupa CH2, koja će biti prikazana u nastavku)*. Ova dva zaključka daju osnovu za potpuno novi pogled na nastanak života. Život nije nastao u neka davna vremena pod nekim izuzetnim uslovima, kao što naučni svet još veruje. Ne, on nastaje neprekidno i bukvalno pred našim očima, jer je njegova osnova, voda, očuvana. Ponavljam još jednom: u svim živim sistemima 98% mase otpada na sledeća četiri elementa: vodonik, ugljenik, kiseonik, azot. Proteini, nukleinske kiseline, ukratko, sva živa bića, uglavnom se sastoje od istih elemenata. Ovaj trenutak treba uzeti kao polaznu tačku. Formula proteina u svom općem obliku izgleda ovako: CnH2nOn, ili u najjednostavnijoj verziji - CH2O. I evo molim vas za pažnju! Kako nas naučnici uvjeravaju, proteini i nukleinske kiseline čine do 98% tvari svakog živog organizma. Ali u isto vrijeme, isti naučnici tvrde da je voda i do 90% istog živog organizma. Ispostavilo se da proteini i voda zajedno čine oko 200% supstance živih organizama. Ali to ne može biti: nemoguće je da se isti organizam sastoji od sto posto jedne supstance i sto posto druge tvari. Postoji samo jedan izlaz iz ove teške, ako ne i delikatne situacije, naime: prepoznati da je voda sama po sebi organska supstanca i da je u tom svojstvu i osnova proteinskih tijela. U ovom slučaju sve dolazi na svoje mjesto. Ovdje se postavlja suštinski važno pitanje: postoji li na Zemlji u slobodnom stanju i u zapreminama koje odgovaraju ukupnoj masi živih tijela, takve tvari koja se i sama sastoji od kombinacije vodika, ugljika, kisika i dušika? Odgovarajući na njega, odgovorićemo ne samo na pitanje nastanka života, već i na pitanje šta je njegova osnova, njegov trajni temelj, omogućavajući mu ne samo da postoji, već i da se neprestano reprodukuje. Dakle: ova supstanca je voda i njena formula nije H2O, već CH2O. Iz ovoga prirodno proizlazi da je voda (i ništa drugo!) ta supstanca koja sadrži sve navedene komponente života: vodonik, kisik, ugljik i dušik (o čemu zapravo dušik predstavlja bit će riječi u nastavku). U tom smislu voda ne spada samo u grupu ugljikohidrata – ona čini njenu osnovu, njenu glavnu masu i u tom svojstvu predstavlja jedini, štoviše, gotovo neiscrpni izvor cjelokupnog života na Zemlji. Ovo eliminira očiglednu kontradikciju između sadržaja vode i proteina u živim organizmima, koja je već spomenuta, jer u ovdje predloženoj formuli sama voda čini prirodnu osnovu i proteina i nukleinskih kiselina.

Međutim, cijela intriga je u tome da je Lavoisierova formula vode, H2O, stala na put takvom prepoznavanju kao snažna i još uvijek nepremostiva prepreka. Vjerovanje u njegovu istinitost, koje je sačuvano do danas, iznjedrilo je mnoštvo različitih, ponekad i najfantastičnijih teorija i hipoteza o nastanku života, kojima je povijest znanosti puna.

Kategorije

Izbor urednika

Organske nečistoće prirodne vode. Organske materije u otpadnim vodama Šta su organska jedinjenja u vodi

Uvod Diplomski rad iz biologije, na temu "Uticaj organskih jedinjenja sadržanih u prirodnim vodama na kvalitet vode za piće"

Zaključak Teza na temu "Ekologija", Izvekova, Tatyana Valerievna

Bibliografija Teza iz biologije, kandidat hemijskih nauka, Izvekova, Tatyana Valerievna, Ivanovo

Tabela 1. Hemikalije koje doprinose zagađenju po osobi

Traži

Pretplata

Popularni unosi

Poslednje beleške