Organske nečistoće prirodne vode. Organske tvari u otpadnim vodama Što su organski spojevi u vodi

Sudbina zagađivača u prirodnim vodama odvija se na različite načine. Teški se metali, jednom u rezervoaru, distribuiraju u različitim oblicima, nakon čega se postupno odnose strujom, hvataju pridneni sedimenti ili apsorbiraju vodeni organizmi (prvenstveno vezanjem na SH-skupine), s kojima se talože na dnu, a različiti oblici teških metala apsorbirani u različitim stupnjevima.

Naftni proizvodi se praktički ne miješaju s vodom i šire se po njezinoj površini kao tanki film koji se odnosi strujama i s vremenom se adsorbira na suspendirane čestice i taloži na dno. Otopljeni naftni proizvodi također se adsorbiraju na suspendirane čestice ili oksidiraju kisikom otopljenim u vodi, a razgranati ugljikovodici oksidiraju brže od nerazgranatih. Također, naftne derivate mogu apsorbirati vodeni mikroorganizmi, ali ovdje je situacija obrnuta: razgranati se apsorbiraju sporije.

Površinski aktivne tvari se adsorbiraju na suspendirane čestice i talože na dno. Također ih mogu razgraditi neki mikroorganizmi. Neki surfaktanti tvore netopljive soli s kalcijem i magnezijem, ali budući da se takvi tenzidi ne pjene dobro u tvrdoj vodi, zamijenjeni su tvarima koje ne tvore netopljive soli. Ponašanje površinski aktivnih tvari koje ne tvore netopljive 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 djelomično mogu izvući natrag iz sedimenata na dnu).

Većina organskih tvari, uključujući i pesticide, ili se hidrolizira ili oksidira otopljenim kisikom ili se (nešto rjeđe) veže na huminske kiseline ili ione Fe 3+. I oksidaciju i hidrolizu mogu pospješiti određeni mikroorganizmi. Oksidaciji se podvrgavaju tvari koje sadrže sumpor u niskim stupnjevima oksidacije, dvostruke veze, aromatski prstenovi s donorskim supstituentima. Atomi ugljika povezani s kisikom i atomi ugljika na polariziranim vezama također su oksidirani:

Spojevi koji sadrže halogen, kao i aromatski spojevi s meta-orijentirajućim supstituentima (na primjer, NO 2 -skupina) i halogenima, oksidiraju se mnogo sporije od nesupstituiranih analoga. Skupine koje sadrže kisik u molekuli ili o, n - orijentirajući supstituenti (osim halogena) u aromatskom prstenu, naprotiv, ubrzavaju oksidaciju. Općenito, relativna otpornost spojeva na oksidaciju u vodi približno je ista kao u atmosferi.

Prije svega, spojevi koji sadrže polarne veze ugljik-halogen podliježu hidrolizi, esterske veze su puno sporije, a C-N veze još sporije.

Povećanje polariteta veze dovodi do ubrzanja hidrolize. Višestruke veze, kao i veze s aromatskom jezgrom, praktički 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 medijima ubrzava se proces hidrolize veza C-O, ali se usporava hidroliza veza ugljik-halogen.

I oksidacija i hidroliza organskih spojeva opisane su kinetičkim modelima i mogu se karakterizirati poluživotom tih spojeva. Hidroliza katalizirana kiselinama i bazama opisana je složenijim modelima, budući da njezina brzina jako ovisi o pH (sl.).

Ta se ovisnost obično izražava jednadžbom

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

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

Produkti 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 ih mikroorganizmi mogu asimilirati. U hidrosferi je vjerojatniji drugi način. Kemijski stabilne organske tvari na kraju završe u pridnenim sedimentima zbog adsorpcije na suspenzijama ili apsorpcije od strane mikroorganizama.

U svim akumulacijama efektivne linearne brzine protoka otopljenih tvari prema dnu obično su mnogo manje od 10 cm/dan, pa je ovaj način pročišćavanja akumulacija prilično spor, ali vrlo pouzdan. Organske tvari koje su pale u sedimente na dnu obično uništavaju mikroorganizmi koji žive u njima, a teški metali se pretvaraju u netopljive sulfide.

Kao rukopis

IZVEKOVA Tatyana Valerievna

UTJECAJ ORGANSKIH SPOJEVA SADRŽANIH U PRIRODNIM VODAMA NA KVALITETU VODE ZA PIĆE (na primjeru Ivanova)

Ivanovo - 2003

Rad je izveden na Državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja "Ivanovo državno kemijsko tehnološko sveučilište".

Znanstveni savjetnik: doktor kemijskih znanosti,

Izvanredni profesor Grinevič Vladimir Ivanovič

Službeni protivnici: doktor kemije,

Profesor Bazanov Mikhail Ivanovich Doktor kemije, Profesor Yablonsky Oleg Pavlovich

Vodeća organizacija: Institut za kemiju otopina Rusije

Akademija znanosti (Ivanovo)

Obrana će se održati 1. prosinca 2003. u 10 sati na sastanku disertacijskog vijeća D 212.063.03 u Državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja "Ivanovo State University of Chemical Technology" na adresi: 153460, Ivanovo. , Avenija F. Engelsa, 7.

Disertacija se može pronaći u knjižnici Državne obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja "Ivanovo State University of Chemical Technology".

znanstveni tajnik

vijeće disertacije

Bazarov Yu.M.

Relevantnost rada. Problem prisutnosti različitih organskih spojeva u pitkoj vodi privlači pažnju ne samo istraživača u različitim područjima znanosti i stručnjaka za obradu vode, već i potrošača.

Sadržaj organskih spojeva u površinskim vodama jako varira i ovisi o mnogim čimbenicima. Dominantna među njima je gospodarska djelatnost čovjeka, uslijed čega dolazi do onečišćenja površinskog otjecanja i oborina različitim tvarima i spojevima, uključujući i one organske, kojih ima u tragovima, kako u površinskim vodama tako iu vodi za piće. Neke tvari, kao što su pesticidi, policiklički aromatski ugljikovodici (PAH), organoklorni spojevi (OC), uključujući dioksine, iznimno su opasni za ljudsko zdravlje čak iu mikrodozama. To određuje njihov prioritet u odnosu na druge ekotoksikante i zahtijeva odgovoran pristup pri odabiru tehnologije obrade vode, praćenja i kontrole kakvoće vode za piće i vodoizvorišta.

Stoga je potrebno proučavanje sadržaja CHOS-a u vodi izvora vodoopskrbe i pojava potonjeg u vodi za piće; Utvrđivanje rizika za javno zdravlje od kratkotrajnog i dugotrajnog korištenja vode kao potencijalne opasnosti za zdravlje i za poboljšanje postojećih sustava za pročišćavanje vode od aktualne je važnosti. U disertacijskom radu istraživanje je provedeno na primjeru rezervoara Volsky, pružajući

80% potrošnje vode za piće stanovništva Ivanova. __

Rad je proveden u skladu s tematskim istraživačkim planovima Ivanovskog državnog sveučilišta za kemiju i tehnologiju (2000. - 2003.), RFBR GRANT br. 03-03-96441 i Federalnog centra za znanstvena istraživanja.

Glavna svrha ovog rada bila je identificirati odnos između kvalitete vode u akumulaciji Uvodskoye i vode za piće, kao i procijeniti rizik od kancerogenih i općih toksičnih učinaka kod stanovništva. Za postizanje ovih ciljeva provedeno je sljedeće:

eksperimentalna mjerenja sljedećih najvažnijih pokazatelja kakvoće vode: pH, suhi ostatak, KPK, koncentracije fenola, hlapljivih halougljika (kloroform, ljudi"~ [kloroetan,

Trikloretilen, tetrakloretilen, 1,1,2,2-tetrakloroetan), klorofenoli (2,4-diklorofenol, 2,4,6-triklorofenol) i pesticidi (gama HCCH, DDT), kako u izvoru vodoopskrbe, tako i u pitkoj vodi ;

Utvrđeni su glavni izvori i ponori nafte i fenolnih ugljikovodika u ležištu Uvodsk;

Izrađeni su izračuni vrijednosti rizika za pojavu kancerogenih i općih toksičnih učinaka te preporuke za smanjenje vjerojatnosti njihove pojave kod potrošača vode.

Znanstvena novost. Otkrivaju se zakonitosti vremenskih i prostornih promjena kakvoće vode na izvorištu vodoopskrbe grada Ivanova. Utvrđeni su odnosi između sadržaja glavnih toksikanata u izvoru vodoopskrbe i kvalitete vode za piće, što omogućuje, mijenjanjem doze klora ili poboljšanjem sustava za pročišćavanje vode, smanjenje rizika od razvoja štetnih kancerogenih i općih toksični učinci. Utvrđena je veza između sadržaja suspendirane organske tvari i klorofenola u akumulaciji i vodi za piće. Pokazano je da je sadržaj kloroforma određen pH vrijednostima i oksidativnošću permanganata (PO) prirodne vode. Po prvi put su utvrđeni rizici od razvoja nepovoljnih organoleptičkih, općih toksičnih i kancerogenih učinaka kod građana, kao i povezano smanjenje očekivanog životnog vijeka i šteta za javno zdravlje.

Praktični značaj. Po prvi put su utvrđeni glavni izvori (kanal Volga-Uvod i atmosferske padavine) i ponori nafte i fenolnih ugljikovodika (hidrodinamičko uklanjanje, biokemijska transformacija, sedimentacija i isparavanje) u ležištu Uvodskoye. Osim toga, dobiveni eksperimentalni podaci mogu se koristiti kako za predviđanje promjena kvalitete vode u akumulaciji tako i vode za piće. Daju se preporuke o zahvatu vode s kontrolirane dubine u pojedinim razdobljima u godini, kao i ekološka i ekonomska opravdanost potrebe modernizacije sustava za pročišćavanje vode.

Osnovne odredbe za obranu. 1. Obrasci prostorno-vremenske i međufazne distribucije COS-a u vodnom tijelu.

2. Korelacija sadržaja COS-a u akumulaciji Uvod i vodi za piće koja je prošla sve faze obrade vode.

3. Rezultati bilančnih proračuna za dotok i odljev naftnih ugljikovodika i fenola iz ležišta.

4. Rezultati izračuna rizika za zdravlje stanovništva u kratkotrajnoj i dugotrajnoj uporabi pročišćene vode, skraćenje očekivanog životnog vijeka (LLE) i štete, izražene u novcu, prouzročene zdravlje stanovništva Ivanova prema statističkim troškovima života (SLC) i štete prema «minimalnom iznosu osiguranja od odgovornosti za štetu nanesenu životu, zdravlju ...».

Objava i aprobacija rada. Glavni rezultati disertacije objavljeni su na III ruskom znanstveno-tehničkom seminaru "Problemi opskrbe pitkom vodom i načini njihova rješavanja", Moskva, 1997.; Sveruska znanstveno-tehnička konferencija "Problemi razvoja i korištenja prirodnih resursa sjeverozapada Rusije", Vologda, 2002.; II Međunarodna znanstveno-tehnička konferencija "Problemi ekologije na putu do održivog razvoja regija", Vologda, 2003.

Svezak disertacije. Disertacija je postavljena na 148 stranica, sadrži 50 tablica, 33 sl. a sastoji se od uvoda, pregleda literature, metoda istraživanja, rasprave o rezultatima, zaključaka i popisa citirane literature koji uključuje 146 naslova.

Prvo poglavlje govori o glavnim izvorima i ponorima organskih, uključujući organoklorne spojeve u prirodnim površinskim vodama, mehanizmima nastanka i razgradnje organoklornih spojeva u vodi. Daje se usporedna analiza različitih metoda obrade vode (kloriranje, ozonizacija, UV zračenje, ultrazvuk, rendgensko zračenje), kao i učinak jedne ili druge metode dezinfekcije vode na sadržaj COS u njoj. Pokazalo se da trenutno ne postoji niti jedna metoda i sredstvo bez određenih nedostataka, univerzalno za sve vrste obrade vode: pripremu vode za piće, dezinfekciju industrijskih otpadnih voda, kućne kanalizacije i oborinske vode. Dakle, najučinkovitiji i najisplativiji

Glavni cilj je poboljšanje kakvoće prirodnih voda na izvorištima. Stoga je proučavanje nastanka i migracije glavnih toksikanata u svakom konkretnom slučaju vodoopskrbe ne samo relevantno, već i obavezno kako za poboljšanje kvalitete vode u izvorištu, tako i za odabir metode obrade vode.

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

Analiza pokazatelja kvalitete provedena je prema certificiranim metodama: pH-potenciometrijska; suhi ostatak i suspendirane tvari određene su gravimetrijskom metodom; kemijska (KPK), biokemijska (BPK5) potrošnja kisika i otopljeni kisik - titrimetrijski, hlapljivi fenoli - fotometrijski (KFK-2M), naftni derivati određeni su IR spektrofotometrijskom metodom ("Srecors1-80M"), hlapljivi halougljici (kloroform, ugljikov tetraklorid) , kloroetileni, kloroetani) određeni su i plinskom kromatografijom i

i fotometrijske metode, klorofenoli i pesticidi (gama HCCH, DDT) - metode plinske kromatografije (plinski kromatograf marke Biolut s detektorom zarobljavanja elektrona (ECD)). Slučajna pogreška u mjerenju COS kromatografskim metodama (vjerojatnost pouzdanosti 0,95) nije prelazila 25%, a relativna pogreška u mjerenju svih ostalih pokazatelja kakvoće vode standardnim metodama nije prelazila 20%.

Poglavlje 3. Kvaliteta vode u akumulaciji Uvodskoye. Poglavlje je posvećeno analizi prostorno-vremenske raspodjele organskih spojeva i utjecaju generaliziranih pokazatelja na njih (2. poglavlje). Mjerenja su pokazala da promjena pH vrijednosti ne prelazi granice tolerancije vodenog ekosustava.

prethodno skladištenje

Mi. osim nekoliko mjerenja (stanice: brana, kanal). Sezonske promjene - povećana svilenkastost, a. posljedično, pH vrijednosti vode u ljetnom razdoblju uglavnom su povezane s procesima fotosinteze. Od 1996. godine (povlačenje) postoji trend povećanja pH vrijednosti. odnosno po godinama: 7,8 (1996.); 7,9 (1997); 8,1 (1998); 8,4 (2000); 9.0 (2001). što je, očito, povezano s povećanjem bioproduktivnosti rezervoara i akumulacijom biomase u vodi. To ukazuje na postupno povećanje trofičke razine rezervoara.

Analiza sadržaja organskih tvari (slika 2) u vodi akumulacije Uvodsk od 1993. do 1995. pokazala je povećanje njihovog sadržaja na 210 mg/l, s otopljenim organskim tvarima do 174 mg/l, au suspendiranom njihov sadržaj se povećao na 84%. Najveća količina otopljene organske tvari zabilježena je na području sela Rožnovo, a suspendirana organska tvar je manje-više ravnomjerno raspoređena po akumulaciji.

Proučavanje sadržaja organskih tvari u sastavu otopljenih i suspendiranih oblika na vodozahvatu pokazalo je da je tijekom faza stabilne izmjene vode glavnina organskih spojeva u otopljenom ili koloidno otopljenom stanju (93-98,5%). .

Tijekom poplave (2. kvartal) povećava se sadržaj organskih spojeva, kako u otopljenom tako iu suspendiranom obliku, a suspendirani oblici čine 30-35% ukupnog sadržaja organskih tvari. 01menp je potreban. da je u fazama stabilne vodozamjene sadržaj organskih spojeva u vodozahvatnom području veći nego u zimskim mjesecima. Očigledno je to zbog intenzivnijih procesa oksidacije, fotosinteze ili hidrolize dijela organskih tvari (možda naftnih derivata) i njihovog prelaska u otopljeno stanje.

Vrijednost softvera promijenjena tijekom 1995.-2001. 1. unutar (mg Oo/l): 6,3-10,5; prosječne godišnje vrijednosti bile su: 6,4-8,5. Sadržaj biokemijski oksidirajućih organskih spojeva (BPK5) u vodi akumulacije Uvodsk

■ Q1 Q2 QQ Q4 Q4

Nilisha se kretala od 1,1 - 2,7 mg O2/l pri normaliziranim vrijednostima od 2 mg Og/l prema BPK5, a PO - 15 mg Og/l.

Maksimalna vrijednost citotoksičnosti otopina podvrgnutih oksidaciji (kloriranje, ozoniranje) javlja se pri minimalnom BPK/PO omjeru, što ukazuje na prisutnost biološki neoksidirajućih spojeva u otopini. Stoga, pod određenim uvjetima, oksidacija supstituiranih spojeva može dovesti do stvaranja intermedijarnih produkata s većom citotoksičnošću.

Rezultati mjerenja (tablica 1) pokazuju da postoji tendencija smanjenja omjera BPK5/PO, što ukazuje na nakupljanje teško oksidirajućih organskih tvari u ležištu i negativan je čimbenik za normalno funkcioniranje ležišta, i, kao rezultat toga, povećava se vjerojatnost stvaranja COS-a tijekom kloriranja vode.

stol 1

Sezonska promjena u omjeru BPK5/LD_

Sezonska BODz/LD vrijednost

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

Prosj. 0,17 0,20 0,19 0,18

Tijekom cijelog razdoblja koje se proučava, količina otopljenog kisika u akumulaciji Uvodskoye nikada nije pala ispod norme, a apsolutne vrijednosti su godinama blizu jedna drugoj. Ljeti, zbog povećanja intenziteta procesa fotosinteze, koncentracija otopljenog kisika pada u prosjeku na 8,4 mg/l. To dovodi do smanjenja intenziteta oksidativnih procesa onečišćujućih tvari, međutim, ne uočava se odgovarajući porast sadržaja organskih spojeva (OC) u 3. kvartalu (slika 2). Posljedično, glavni kanali razgradnje OS su fotokemijski procesi ili reakcije hidrolize i biokemijske oksidacije, a ne kemijska oksidacija.

Kontrola sadržaja organskih tvari (slika 3) u akvatoriju akumulacije pokazala je da je prosječni sadržaj hlapljivih fenola i ugljikovodika nafte maksimalan u proljetnom razdoblju i iznosi oko 9 i 300 MPC.x. odnosno. Osobito visoke koncentracije uočene su u području sela Mikshino (14 i 200 MPCr.ch.), sela Rozhnovo (12 i 93 MPCr.kh.) i u blizini sela Ivankovo

više od 1000 MPC.x. (na naftne derivate). Posljedično, akumulacija biokemijski teško oksidirajućih organskih tvari u vodi akumulacije Uvodskoye posljedica je onečišćenja akumulacije, što objašnjava povećanje vrijednosti PO.

1 četvrtina mg/l

2. četvrtina u-

3 četvrtina 5 -

4 četvrtine O

12 3 4 Naftni proizvodi

Riža. Slika 3. Prostorno-vremenska distribucija hlapljivih fenola i naftnih proizvoda po godišnjim dobima po postajama (1995): 1) brana, 2) Mik|niyu, 3) kanal, 4) Rožnovo, 5) Ivankovo.

Kako bi se pojasnili glavni razlozi „povećanog sadržaja fenola i naftnih ugljikovodika (OP) u vodi akumulacije, izmjeren je njihov sadržaj u atmosferskim oborinama (tablica 2), što je omogućilo određivanje glavnih izvora i ponora ovih spojeva u ležištu iz jednadžbe bilance (tablica 3).

tablica 2

Koncentracije fenola i naftnih ugljikovodika u atmosferskim padalinama u

Indikator Snježni pokrivač* Količina oborina

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.

Tablica 3

Izvori i ponori fenola i naftnih ugljikovodika u ležištu Uvodskoye

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

Kišno otjecanje Otopljena voda Otjecanje R-Uvod Kanal Volga-Uvod GW, t/godina BT, t/godina U, t/godina

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 (biokemijska), I - isparavanje; X - ukupni primitak; D - razlika između stavki prihoda i rashoda.

Kontaminacija atmosferskih padavina NP-ima, u usporedbi s njihovim sadržajem u akumulaciji tijekom proljetne poplave, mala je i iznosi 0,1 mg/l za snijeg (2 MPCpit), a za kišu 0,3 mg/l (6 MPCpit), stoga je povećana koncentracije NPs, promatrane u proljeće (slika 3) u vodi akumulacije Uvodskoye uzrokovane su drugim izvorima. Tablični podaci. 3 pokazuju sljedeće:

Glavni izvori naftnih ugljikovodika koji ulaze u ležište Uvodskoye su kanal Volga-Uvod i otjecanje rijeke Uvod (svaki otprilike 50%), atmosferske oborine i otopljena voda ne utječu značajno na sadržaj OP u vodi ležišta;

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

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

Mjerenja sadržaja ukupnog organskog klora, uključujući hlapivi, adsorpcijski i ekstraktibilni COS (slika 4), pokazala su da je ukupni sadržaj COS u odnosu na klor u akumulaciji maksimalan tijekom izmjene izvorske vode u području selo Ivankovo - 264 i ljetno razdoblje - 225 μg / l ("Mikshi-no"), au jesen - kanal, Ivankovo (234 i 225 mcg / l, respektivno).

■ 1 četvrtina

□ 2 četvrtine

□ Q3 Q4

1 2 3 4 5 među tigle.

Treba napomenuti da ako je 1995.-96. u području vodozahvata, u okviru osjetljivosti metoda, COS nisu uvijek detektirani, zatim je 1998. godine kloroform zabilježen u 85% mjerenja, a ugljikov tetraklorid u 75%. Raspon varijabilnih vrijednosti za kloroform kretao se od 0,07 do 20,2 µg/l (prosječno - 6,7 µg/l), što je 1,5 puta više od MPC.ch., a za SCC od 0,04 do 1,4 µg/l ( prosječno 0,55 µg/l), uz normalizirani nedostatak u vodotoku. Koncentracije kloroetilena u vodi akumulacije nisu prelazile normalizirane vrijednosti, međutim u ljeto 1998. godine registriran je "tetrakloretilen čija je prisutnost u prirodnim vodama nedopustiva. Mjerenja provedena 1995. - 1997. pokazala su odsutnost od 1,2-dikloroetana i 1,1,2,2-

tetrakloretan. no 1998. godine u vodozahvatnom području tijekom izmjene izvorske vode utvrđena je prisutnost 1,2-dikloroetana.

Klorfenoli u akumulaciji Uvodskoye nakupljaju se uglavnom u donjim slojevima vode, a tijekom poplave (2. tromjesečje) njihova se koncentracija povećava. Slična je raspodjela za suspendirane i otopljene organske tvari (slika 2). Dakle, postoji dobra korelacija između porasta sadržaja suspendiranih tvari (koeficijent korelacije 11=0,97), odnosno organskih suspenzija (12,5 puta) i koncentracije klorofenola u vodi akumulacije (slika 5).

C, µg/dm* U fazi održive vodoopskrbe

2,4-diklorofenol / mena sadržaj klorofenola u

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

što je, očito, povezano s kretanjem toksikanata u površinu

vagani u slojevima od donjih slojeva, od-

60 70 80 mas.%

imaju veći sadržaj

Riža. Sl. 5. Ovisnost koncentracije klora, u g, suspendiranih organskih fenola o sadržaju suspendiranih

organska tvar. tvari.

Tijekom cijelog razdoblja istraživanja γ-HCH, DDT i njegovi metaboliti nisu pronađeni u vodi akumulacije Uvodsk i vodi za piće. Očekivano smanjenje sadržaja OS kao rezultat procesa razrjeđivanja u uzorcima vode uzetim na uzastopnim postajama (Rožnovo, Mikšino, Ivankovo) se ne događa. Na primjer, na postaji Rozhnovo, prosječne koncentracije fenola, OP. kloroform, trikloretilen. Softver je u dionicama MPCrx, odnosno 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 "Brana". Ovdje su prikazani procesi razrjeđivanja za sve mjerljive spojeve.

Prosječne koncentracije fenola, NP, kloroforma, trihloretilena, PO na stanici "Kanal" su u udjelima MDKrx, odnosno - 7,4; trideset; 0,7; 0,04, 0,55; prosječne koncentracije na postaji 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 kakvoće vode u izvorištu vodoopskrbe i vode za piće. Tijekom cijelog razdoblja promatranja postoji odnos između sadržaja organoklornih spojeva u akumulaciji Uvodskoye i u vodi za piće nakon procesa kloriranja. Ukupni sadržaj organoklornih spojeva u odnosu na klor maksimalan je u rezervoaru čiste vode na ulazu u rudarski kolektor u svim promatranim razdobljima (slika 4). Imajte na umu da je povećanje ovog pokazatelja nakon kloriranja vode iz podzemnog izvora beznačajno (1,3 puta), a maksimalna vrijednost je 88 µg/l.

Tablica 4

Godišnja dinamika sadržaja COS u akumulaciji Uvodskoye

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

1995** 1996-1997 1998 mcg/dm3

Kloroform<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

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

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

1,1,2,2-tetrakloroetan - -<0,1 отс.

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

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

♦min - shak/(godišnji prosjek); ** - prosječno podaci sa 6 promatračkih postaja.

Postoji povoljan trend za ekosustav akumulacije smanjenja sadržaja svih kontroliranih COS (tablica 4), ali prosječne godišnje koncentracije kloroforma, ugljičnog tetraklorida, tetrakloretilena, 2,4-diklorfenola i 2,4,6-triklorofenola premašuju odgovara

MPC, tj. vodeni ekosustavi doživljavaju povećana opterećenja tim spojevima.

Nakon kloriranja koncentracije COS-a u vodi za piće rastu, ali ne prelaze mjerodavne norme utvrđene za vodu za piće, osim 2,4-diklorfenola (Tablica 5).

Tablica 5

Godišnja dinamika sadržaja CHOS u vodi za piće

Indeks Srednja vrijednost, mcg/dm"1 *

1995. 1996.-1997 1998. 2000. 2001. MPCp**

Kloroform 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-dikloroetan<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

Trikloretilen<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

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

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

2,4-diklorofenol - 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

Gama HCCH DDT -<0,002 2/отс

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

C1 Povremeno (u posebnim mjesecima) na-

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

WHO kupaonice. Količina nastalog kloroforma određena je pH i PO vrijednostima prirodne vode (slika 7), što nije u suprotnosti s literaturnim podacima.

Periodički (u nekoliko mjeseci) je došlo do povećanog sadržaja kloroforma u odnosu na norme koje preporučuje WHO. Količina nastalog kloroforma određena je pH i PO vrijednostima prirodne vode (slika 7), što nije u suprotnosti s literaturnim podacima.

Koncentracija 2,4-diklorfenola premašila je normaliziranu vrijednost (MPC -2 µg/l) u 30% mjerenja u prosjeku za 40-5-50% tijekom cijelog razdoblja

zapažanja. Treba napomenuti da su maksimalne koncentracije klorofenola u vodi za piće zabilježene ljeti (Q3), što korelira s njihovim sadržajem na području vodozahvata.

C HF, µg/dm3

Riža. Slika 7. Međusobni odnos sadržaja klora. Slika 8. Korelacija između sadržaja kloroforma u vodi za piće od pH (1) klorofenola u vodi za piće i klorfe-iCOD (2) u nolima prirodne vode (1), suspendirani organski

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

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

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

S obzirom na to da su koncentracije klorofenola u pridnenim slojevima veće i da su pretežno u suspenziji, potrebno je poboljšati proces filtriranja vode, kao i zahvat vode s kontrolirane dubine. osobito u proljeće i ljeto.

Poglavlje 5. Procjena utjecaja vode za piće na javno zdravlje. Pomoću

računalni program "Čista voda". koju je razvila istraživačko-proizvodna udruga "POTOK" u Sankt Peterburgu, napravljena je procjena sukladnosti vode za piće prema koshrolir>emy\1 pokazateljima i procjena rizika od poremećaja u funkcioniranju ljudskih organa i sustava kada voda za piće koja je prošla tretman vode (1 tablica 6) .

Rezultati proračuna pokazuju smanjenje rizika od štetnih organoleptičkih učinaka kod konzumacije vode za piće, kako trenutne tako i kronične intoksikacije u odnosu na prirodnu vodu u području vodozahvata. Značajan dio tome doprinose takvi pokazatelji kao što su fenoli i njihovi derivati klora (2,4-diklorofenol i 2,4,6-triklorofenol). S druge strane,

rona nakon procesa obrade vode povećava (1,4 puta) rizik od karcinogenih učinaka (kloroform, ugljikov tetraklorid i trikloretilen) i opći toksični rizik: kronično djelovanje 4-5 puta, a ukupno 2-3 puta, koji tvore fenole, kloroform, ugljikov tetraklorid, 1,2-dikloroetan i trikloretilen.

Tablica 6

Rezultati izračuna rizika za 1998.

Pokazatelji Rizik

Površinski Bottom Drinking

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih učinaka (trenutačno djelovanje) 0,971 0,999 0,461

Rizik od štetnih organoleptičkih učinaka (kronična intoksikacija) 0,911 0,943 0,401

Rizik od kancerogenih učinaka 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

Dobiveni podaci omogućili su identificiranje prioritetnih onečišćujućih tvari među

la istraživana, kao što su kloroform, ugljikov tetraklorid i trikloretilen, 1,2-dikloroetan, 2,4-diklorofenol i 2,4,6-triklorofenol, koji daju značajan doprinos ukupnom općem toksičnom riziku.

Pronađene vrijednosti vjerojatnosti manifestacije općih toksičnih i kancerogenih učinaka značajno premašuju normaliziranu vrijednost rizika. Prihvatljiv (prihvatljiv rizik) od tvari s kancerogenim svojstvima nalazi se u rasponu od 1 (G4 do 10-6 ljudi / osoba-godina, odnosno vrijednosti rizika od bolesti i smrti kada voda za piće nije prihvatljiv.

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

Tablica 7

Smanjenje očekivanog trajanja za populacije___

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

Muškarci žene

Prosječni životni vijek 56 71

Prosječna starost stanovništva 37 42,3

Očekivani ostatak i<изни 19 28.7

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih učinaka (trenutačno djelovanje) 0,157 Pokazatelj koji karakterizira pojavu nestabilnih negativnih reakcija tijela na konzumiranu vodu za piće (alergijske reakcije, itd.). Organolep. neposredni pokazatelji. radnje u većini slučajeva ne dovode do BE.

Nastavak tablice. 7

Rizik od razvoja štetnih organoleptičkih učinaka (kronična intoksikacija) 0,09 Pokazatelj koji karakterizira pojavu dugotrajnih negativnih reakcija tijela na konzumiranu pitku vodu (stečena "globalna" alergija, bolesti dišnog sustava, anemija itd.)

Rizik od karcinogenih učinaka 0,02 Pokazatelj koji karakterizira pojavu mutagenih i karcinogenih učinaka u ljudskom organizmu (rak, promjene DNA i dr.)

Opći toksički rizik (razvoj kronične intoksikacije) 0,006 Pokazatelj koji karakterizira razvoj ljudskih bolesti dišnog sustava, endokrinog sustava, mokraćnog sustava itd.

samo 0,11 0,17

£1XE, godina 5.2 7.8

Rezultati proračuna pokazuju da je najveće smanjenje trajanja

očekivano trajanje života određeno je čimbenicima koji stvaraju nepovoljne organoleptičke učinke, čija je veličina određena sadržajem fenola i njihovih derivata klora (tablica 6).

U praksi se koristi ekonomska procjena utjecaja okoliša na zdravlje koja se temelji na troškovima života i visini naknada za vraćanje zdravlja. Stoga je šteta (Y) po zdravlje stanovništva Ivanova (450 tisuća ljudi) od konzumacije pitke vode koja je pripremljena izračunata prema statističkim troškovima života (tablica 8) i šteta prema „minimalnom iznosu osiguranja od odgovornosti za nanošenje štete životu, zdravlju ili imovini drugih osoba i prirodnom okolišu u slučaju nesreće u opasnom postrojenju” (Tablica 9).

Tablica 8

Izračun visine štete na temelju 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

Prosječni (očekivani) životni vijek, godine 56 71

Šteta od smanjenja očekivanog životnog vijeka 1 osobe, izražena u novcu, 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, godina; N - broj stanovnika, ljudi.

Tablica 9

Izračun visine štete, na temelju "minimalne osigurane svote"

Šteta od skraćenja očekivanog životnog vijeka 1. osobe, izražena u novcu, € muškarci žene

Ukupna šteta, €** 0,3 milijarde

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

Iz dobivenih vrijednosti (Tablice 7-9), na području Ivanova postoji područje neprihvatljivog rizika za okoliš (Yu.-.Yu "4), koje zahtijeva mjere zaštite okoliša, bez obzira na razmjere financijskih troškova Važno je napomenuti da izračunata razina rizika za okoliš ne može biti posljedica samo potrošnje pitke vode.

Budući da je glavni problem u sustavu pročišćavanja vode stvaranje COS-a tijekom kloriranja vode, a zbog velike duljine cjevovoda u gradu, kloriranje se ne može potpuno isključiti iz procesa pročišćavanja vode, to se može učiniti zamjenom klora na Nudi se 1. stupanj kloriranja s drugim oksidansom, a to je ozon, au 2. stupnju - kloriranje.

Glavni rezultati i zaključci

1. Utvrđeno je da promjena u sadržaju organskih spojeva u ležištu Uvodskoye tijekom vremena ima tendenciju smanjenja, iako su koncentracije naftnih proizvoda i hlapljivih fenola još uvijek znatno veće od normaliziranih vrijednosti do 42 i 4 MPC. .x. odnosno.

2. Pokazano je da nema smanjenja sadržaja organskih spojeva kao rezultat procesa razrjeđivanja na uzastopnim postajama (Rožnovo, Mikšino, Ivankovo). Fenomen razrjeđivanja karakterističan je samo za fenole, dok je za naftne derivate, kloroform i trikloretilen jasno izraženo povećanje koncentracija, što je povezano s dodatnim izvorima prihoda (difuzija iz intersticijskih voda, površinsko otjecanje).

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

otprilike 50% svaki), atmosferske oborine i otopljena voda nemaju veliki utjecaj na sadržaj naftnih proizvoda u vodi ležišta;

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

4. Pokazano je da su koncentracije COS-a u vodi za piće međusobno povezane kako s procesima unutar akumulacije tako i s procesom dezinfekcije vode – kloriranja.

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

8. Pokazalo se da su klorofenoli u vodi akumulacije Uvodskoye uglavnom u sastavu suspendirane tvari, stoga se preporučuje poboljšati proces filtracije kako bi se smanjila njihova koncentracija u pitkoj vodi, kao i provoditi vodu unos s kontrolirane dubine, osobito u proljetno-ljetnom razdoblju.

1. Grinevich V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Chesnokova T.A. Korelacije između kakvoće vode u vodotoku i opskrbe pitkom vodom // Tez. izvješće na 3. ruskom znanstveno-tehničkom seminaru "Problemi opskrbe pitkom vodom i načini njihova rješavanja", Moskva. -1997.-S. 123-125 (prikaz, ostalo).

2. Grinevich V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Chesnokova T.A. Izvori organoklornih spojeva u vodi za piće u Ivanovu // Časopis "Inženjerska ekologija" br. 2,1998. - S. 44-47.

3. Grinevich V.I., Kostrov V.V., Chesnokova T.A., Izvekova T.V. Kvaliteta pitke vode u Ivanovu. // Zbornik znanstvenih radova "Okoliš i zdravlje ljudi" // Ivanovo, 1998. - S. 26-29.

4. Izvekova T.V., Grinevich V.I., Kostrov V.V. Organoklorni spojevi u vodi za piće // Tez. izvješće "Problemi razvoja i korištenja prirodnih resursa sjeverozapada Rusije: Materijali Sveruske znanstveno-tehničke konferencije." - Vologda: VoGTU, 2002. - S. 85-88.

5. Izvekova T.V., Grinevich V.I., Kostrov V.V. Organoklor zagađivači u prirodnom izvoru vodoopskrbe iu pitkoj vodi grada Ivanova // Časopis "Inženjerska ekologija" br. 3,2003. - S. 49-54.

6. Izvekova T.V., Grinevich V.I. Organski spojevi u vodi akumulacije Uvodskoye // Tez. izvješće Na drugom međunarodnom znanstveno-stručnom skupu "Problemi ekologije na putu održivog razvoja regija". - Vologda: VoGTU, 2003. - S. 212 - 214.

Dozvola LR br. 020459 od 10.04.97. Potpisano za tisak 27.10.2003 Format papira 60x84 1/16. Naklada 90 primjeraka. Red 2 "¡> $. Ivanovo Državno sveučilište za kemijsku tehnologiju. 153460, Ivanovo, pr. F. Engels, 7.

Otpuštanje Odgovorno

Izvekova T.V.

Uvod.

Poglavlje 1. Književni pregled.

§ 1-1 Sanitarno-higijenska svojstva organskih zagađivača vode za piće.

§1.2 Izvori stvaranja organoklornih spojeva.

§ 1.3 Osnovne metode pripreme vode za piće.

Poglavlje 2. Metode i predmet eksperimentalnog istraživanja.

§2.1 Fizičke i zemljopisne karakteristike područja akumulacije Uvodskoye.

§ 2.2 ONVS - 1 (m. Avdotino).

§ 2.3 Metode za određivanje koncentracija organskih i anorganskih spojeva.

§ 2.3.1 Uzimanje uzoraka vode i priprema za analizu.

§2.3.2 Instrumentalne metode za proučavanje HOS-a.

§ 2.4 Određivanje hlapivih organohalogenih spojeva u vodi

§2.4.1 Definicija kloroforma.

§ 2.4.2 Određivanje ugljikovog tetraklorida.

§2.4.3 Definicija 1,2-dikloroetana.

§ 2.4.4 Određivanje trikloretilena.

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

§2.5.1 Određivanje klorofenola (CP).

§ 2.6 Procjena kvalitete i obrada rezultata mjerenja.

§ 2.7 Definicija generaliziranih pokazatelja kvalitete vode.

Poglavlje 3. Kvaliteta vode u akumulaciji Uvodskoye.

§ 3.1 Glavni pokazatelji kvalitete vode u akumulaciji Uvod.

§3.1.1 Učinak promjene pH.

§ 3.1.2 Omjer suspendiranih i otopljenih tvari u rezervoaru.

§3.1.3 Otopljeni kisik.

§3.1.4 Promjene BOD5, COD.

§ 3.2 Otrovne tvari (fenol, naftni proizvodi).

§3.2.1 Utjecaj oborina.

§ 3.2.2 Glavni izvori i ponori nafte i fenolnih ugljikovodika u ležištu Uvodskoye.

§ 3.3 Klorirani ugljikovodici u vodi akumulacije Uvodsk.

Poglavlje 4 Međuodnos kakvoće vode u izvorištu vodoopskrbe i vode za piće.

§ 4.1 Kvaliteta pitke vode u Ivanovu.

§ 4.2 Utjecaj kvalitete vode u izvorištu vodoopskrbe na vodu za piće.

§ 4.3 Kvaliteta slatke podzemne vode.

Poglavlje 5 Procjena utjecaja vode za piće na javno zdravlje.

§5.1. Usporedna procjena rizika za javno zdravlje.

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

§ 5.4 Obrazloženje potrebe rekonstrukcije sustava za pročišćavanje vode na ONVS - 1.

Uvod Diplomski rad iz biologije na temu "Utjecaj organskih spojeva sadržanih u prirodnim vodama na kvalitetu vode za piće"

Problem sadržaja različitih organskih spojeva u pitkoj vodi privlači pažnju ne samo istraživača u različitim područjima znanosti i stručnjaka za obradu vode, već i potrošača. C Sadržaj organskih spojeva u površinskim vodama jako varira i ovisi o mnogim čimbenicima, od kojih je glavni čovjekova gospodarska aktivnost, zbog čega se površinsko otjecanje i oborine onečišćuju različitim tvarima i spojevima, uključujući i organske. Određenu ulogu u onečišćenju površinskih prirodnih voda igraju poljoprivredne otpadne vode, koje su inferiorne industrijskim otpadnim vodama u pogledu opsega lokalnih primitaka ekotoksikanata, ali zbog činjenice da su raspoređene gotovo posvuda, ne treba ih zanemariti. . Poljoprivredno onečišćenje povezano je s pogoršanjem kvalitete površinskih voda malih rijeka, kao i, u određenoj mjeri, podzemnih voda povezanih s prirodnim vodotocima na razini gornjih vodonosnika.

Složenost problema leži u činjenici da je skup organskih onečišćujućih tvari sadržanih u mikrokoličinama, kako u površinskim vodama tako iu vodi za piće, vrlo širok i specifičan. Neke tvari, poput pesticida, PAH-ova, organoklornih spojeva (OCs), uključujući dioksine, iznimno su opasne za ljudsko zdravlje čak iu mikrodozama. Jedan od glavnih razloga nezadovoljavajuće kvalitete vode za piće je visok sadržaj kloriranih ugljikovodika u njoj. To određuje njihov prioritet u odnosu na druge opasne ekotoksikante i zahtijeva odgovoran pristup pri odabiru tehnologije obrade vode, praćenja i kontrole kvalitete pitke vode i vodoizvorišta.

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. Stoga je kao predmet istraživanja odabrano akumulacijsko jezero Uvodskoye, koje je glavni izvor vodoopskrbe grada Ivanova (80% ukupne potrošnje vode), kao i vode za piće nakon procesa obrade vode.

Za većinu COS-a, maksimalno dopuštene koncentracije (MAC) postavljene su na razini 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 iznimno su opasne za potrošače. Ugljik tetraklorid, kloroform i trikloretilen su za koje se sumnja da su kancerogeni, a povećani sadržaj takvih spojeva u vodi, a samim time i u ljudskom organizmu, uzrokuje uništavanje jetre i bubrega.

Stoga je proučavanje uzroka pojave kloriranih ugljikovodika u vodi za piće ovisno o izvoru vodoopskrbe, određivanje njihove koncentracije i izrada preporuka za smanjenje rizika od kancerogenih i nekancerogenih učinaka kod potrošača vode za piće. relevantan. Upravo je to i bio glavni cilj ovog istraživanja.

1. PREGLED LITERATURE

§ 1.1. Sanitarno-higijenska svojstva organskih zagađivača vode za piće

Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), od 750 identificiranih kemijskih kontaminanata u pitkoj vodi, 600 su organski spojevi, koji su grupirani na sljedeći način:

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

Sintetičko onečišćenje, uključujući pesticide, dioksine i druge tvari proizvedene u industriji;

Spojevi dodani ili nastali tijekom obrade vode, posebice kloriranja.

Ove skupine logično označavaju načine na koje organski zagađivači dospijevaju u pitku vodu. U istom radu se napominje da ovih 600 tvari predstavlja samo mali dio ukupnog organskog materijala prisutnog u vodi za piće. Doista, napredak postignut u poboljšanju analitičkih metoda nedavno je omogućio identifikaciju i unos u računalnu memoriju oko 300 organskih spojeva koji se nalaze u podzemnim, površinskim vodama i pitkoj vodi.

Na sl. Slika 1 prikazuje neke od putova ulaska i mogućih transformacija onečišćujućih tvari u površinske vode. Onečišćenje podzemnih izvora vode događa se uglavnom kroz tlo. Dakle, nakupljanje namjenski unesenih organoklornih pesticida u tlo dovodi do njihovog postupnog prodiranja u podzemne vode podzemnih izvora za piće. Prema radu, samo u SAD-u je zbog toga zatvorena trećina arteških bunara namijenjenih za opskrbu pitkom vodom. Organoklorni spojevi najčešće se nalaze u podzemnim vodama. Prema općeprihvaćenoj međunarodnoj terminologiji nazivaju se DNAPL (dense non-aqueous phase liquids), tj. teške nevodene tekućine (TNVZH). Nevodeni znači da tvore zasebnu tekuću fazu u vodi poput naftnih ugljikovodika. Za razliku od naftnih ugljikovodika, oni su gušći od vode. Te se tvari nazivaju i guste tekućine koje se ne miješaju s vodom. Pritom je njihova topljivost sasvim dovoljna da izazove onečišćenje podzemnih voda. Jednom u podzemnim vodama, COS može tamo ostati desetljećima, pa čak i stoljećima. Teško se uklanjaju iz vodonosnika te stoga predstavljaju dugoročni izvor onečišćenja podzemnih voda i okoliša općenito.

Riža. 1. Shema migracije COS u vodenom tijelu stajaćici

Smjernice WHO-a napominju da su preporučene vrijednosti sklone pretjeranom oprezu zbog nedovoljno podataka i nesigurnosti u njihovu tumačenju. Dakle, preporučene vrijednosti dopuštenih koncentracija označavaju dopuštene koncentracije, ali ne služe kao regulatorne brojke koje određuju kvalitetu vode. Tako je Agencija za zaštitu okoliša SAD-a za sadržaj kloroforma u vodi za piće predložila kao standardnu vrijednost ne 30, već 100 µg/l. Norma za trikloretilen je 5 puta niža od one koju preporučuje SZO, a za 1,2 dikloroetan je 2 puta niža. Istodobno, standardi usvojeni u SAD-u za ugljikov tetraklorid su 2 puta, a za 1,1-dikloretilen 23 puta viši od onih koje preporučuje WHO. Ovaj se pristup također čini legitimnim sa stajališta stručnjaka WHO-a, koji naglašavaju da su vrijednosti koje predlažu samo savjetodavne prirode.

Kloroform 30

1,2 - dikloroetan 10

1.1- Dikloretilen 0.3

pentaklorfenol 10

2,4,6 - triklorofenol 10

Heksaklorobenzen 0,01

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

Dopušteni sadržaj organoklornih spojeva (OC) u prirodnoj i pitkoj vodi prema Ministarstvu zdravstva Ruske Federacije i njihove toksikološke karakteristike sažeti su u tablici. 1.2.

Među brojnim organskim zagađivačima vode za piće pozornost higijeničara posebno privlače oni spojevi koji su kancerogeni. To su uglavnom antropogene onečišćujuće tvari, i to: klorirani alifatski i aromatski ugljikovodici, policiklički aromatski ugljikovodici, pesticidi, dioksini. Istodobno, treba napomenuti da su kemijski zagađivači u vodi sposobni proći različite kemijske transformacije pod utjecajem kompleksa fizikalno-kemijskih i bioloških čimbenika, što dovodi do njihove potpune dezintegracije i djelomične transformacije. Rezultat ovih procesa može biti ne samo smanjenje štetnog utjecaja organskih onečišćujućih tvari na kakvoću vode, nego ponekad 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.

Tablica 1.2.

Dopuštene koncentracije i toksikološka svojstva nekih

Spoj MPC, µg/l Klasa opasnosti Priroda utjecaja na ljudsko tijelo

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

Faktor štete ***

Kloroform 200/30** 5/60 2 Social-T. Lijek koji je toksičan za metabolizam i unutarnje organe (osobito jetru). Uzrokuje kancerogeno i mutageno djelovanje, nadražuje sluznicu.

Tetraklougljik 6/3** ots / 6 2 Social-T. Droga. Utječe na središnji živčani sustav, jetru, bubrege. Ima lokalni nadražujući učinak. Uzrokuje mutagene, kancerogene učinke. Visoko kumulativni spoj.

1,2-dikloroetan 20/10** 100/20 2 Social-T. politropni otrov. Utječe na kortikalno-subkortikalne regije mozga. Droga. Uzrokuje distrofične promjene u jetri, bubrezima i remeti funkcije kardiovaskularnog i dišnog sustava. Ima nadražujuće djelovanje. Karcinogen.

1,1,2,2-tetrakloroetan 200 ots / 200 4 org. Droga. Oštećuje parenhimske organe. Ima nadražujuće djelovanje.

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

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

Tetrakloretilen 2/1** ots / 20 2 Social-T. Djeluje slično trikloretilenu, deprimira središnji i periferni živčani sustav. Hipnotički učinak je jači od SCS-a. Utječe na jetru i bubrege. Ima nadražujuće djelovanje.

Nastavak tablice. 1.2.

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

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

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

Gama HCCH 2 / ots** ots /4 1 s.-t. Visoko toksični neurotropni otrov s embriotoksičnim i iritirajućim učincima. Utječe na hematopoetski sustav. Uzrokuje kancerogeno i mutageno djelovanje.

DDT 2 / ots* * ots /100 2 socijalno-t. - Okvirno dopuštene količine štetnih tvari u vodi akumulacija za potrebe kućanstva i vode za piće. - "orijentacijski" standardi utvrđeni u skladu s preporukama SZO

15] i Direktiva EU 80/778 o kakvoći vode za piće. – granični znak štetnosti tvari za koju se utvrđuje norma:

S.-t. - sanitarno-toksikološki pokazatelj štetnosti; org. - organoleptički pokazatelj štetnosti.

Najčešći mehanizmi za uništavanje COS-a u okolišu mogu se smatrati fotokemijskim reakcijama i, uglavnom, procesima metaboličke razgradnje uz sudjelovanje mikroorganizama. Fotokemijska razgradnja COS-a u molekulama koje sadrže aromatske prstenove i nezasićene kemijske veze događa se kao rezultat apsorpcije sunčeve energije u ultraljubičastom i vidljivom području spektra. Međutim, nisu sve tvari sklone fotokemijskim interakcijama, na primjer, lindan (y-HCH) pod UV zračenjem samo izomerizira u a-HCH. Shema predloženog mehanizma fotokemijske pretvorbe DDT-a prikazana je na slici 2a.

Brzina fotokemijske razgradnje, kao i sastav konačnih produkata ove reakcije, ovise o okolini u kojoj se taj proces odvija. Laboratorijska istraživanja su pokazala da se nakon 48-satnog ozračivanja UV zračenjem (A. = 254 nm) razgrađuje do 80% DDT-a, a među produktima su pronađeni DDE (glavna količina), DCD i ketoni. Daljnji eksperimenti su pokazali da je DDD vrlo otporan na UV zračenje, a DDE se postupno pretvara u brojne spojeve, među kojima su pronađeni i PCB-i. Metabolizam COS-a od strane mikroorganizama, koji se temelji na njihovoj upotrebi organskog ugljika kao hrane, gotovo je uvijek kataliziran biološkim enzimima.

DDE sg! a-chooschOjo-

dnklorobenzofenon

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

Riža. Slika 2. Shema predloženog mehanizma (a) fotokemijske i (b) metaboličke pretvorbe 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 shema za metaboličku transformaciju DDT-a, koja također u načelu vrijedi i za druge COS, prikazana je na slici. 26 .

Potreba za uvođenjem standarda za praćenje sadržaja anorganskih i organskih onečišćujućih tvari u vodi za piće u svakoj zemlji često je određena karakteristikama korištenja zemljišta u vodnom slivu, prirodom izvora vode (površinska i podzemna voda) i prisutnošću toksičnih spojevi industrijskog podrijetla u njima. Stoga je potrebno uzeti u obzir niz različitih lokalnih geografskih, socioekonomskih, industrijskih i prehrambenih čimbenika. Sve to može uzrokovati značajno odstupanje nacionalnih standarda od vrijednosti koje preporučuje WHO za koncentracije različitih toksikanata.

Zaključak Diplomski rad na temu "Ekologija", Izvekova, Tatyana Valerievna

Glavni rezultati i zaključci

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

3. Po prvi put su iz jednadžbe bilance utvrđeni glavni izvori i ponori nafte i fenolnih ugljikovodika u ležištu, i to:

Glavni izvori naftnih ugljikovodika koji ulaze u ležište Uvodskoye su kanal Volga-Uvod i otjecanje rijeke Uvod (svaki otprilike 50%), atmosferske oborine i otopljena voda nemaju veliki utjecaj na sadržaj naftnih derivata u vodi. rezervoara;

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

4. Pokazano je da su koncentracije COS-a u vodi za piće međusobno povezane kako s procesima unutar akumulacije tako i s procesom dezinfekcije vode – kloriranja.

5. Ukupni sadržaj organoklornih spojeva (u smislu SG) nakon kloriranja vode iz akumulacije Uvodsk povećava se u prosjeku 7 puta, a nakon kloriranja vode iz podzemnog izvora (vodozahvat Gorinsky) samo 1,3 puta.

6. Utvrđena je korelacija između sadržaja klorofenola i suspendirane organske tvari u vodi akumulacije Uvodsk i koncentracija 2,4-diklorfenola i 2,4,6-triklorofenola nakon kloriranja vode za piće.

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

8. Pokazano je da su klorofenoli u vodi akumulacije Uvodskoe uglavnom u sastavu suspendirane tvari, stoga se preporučuje poboljšati proces njegove filtracije kako bi se smanjila njihova koncentracija u vodi za piće, kao i provesti zahvatanje vode s kontrolirane dubine, osobito u proljeće i ljeto.

9. Utvrđeno je da glavni doprinos vrijednosti vrijednosti rizika za okoliš daju kemijski kemijski agensi, stoga se preporučuje zamjena prvog stupnja kloriranja (ONVS-1) ozoniranjem.

Bibliografija Teza iz biologije, kandidat kemijskih znanosti, Izvekova, Tatyana Valerievna, Ivanovo

1. Kuzubova L.I., Morozov C.V. Organski kontaminanti vode za piće: Analit. Pregled / Državna javna znanstvena i tehnička knjižnica Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti, NIOCH Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti. Novosibirsk, 1993. -167 str.

2. Isaeva L.K. Kontrola kemijskih i bioloških parametara okoliša. St. Petersburg: "Ekološki i analitički informacijski centar" Soyuz "", 1998.-869 str.

3. Randtke S.J. Uklanjanje organskih kontaminanata koagulacijom i povezanim procesnim kombinacijama // JAWWA. 1988. - Vol. 80, br. 5. - str. 40 - 56.

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

5. Warthington P. Organski mikropolutanti u vodenom okolišu // Proc. 5 Int. Konf. "Chem. Prot. Environ." 1985. Leaven 9-13 sept. 1985. Amsterdam, 1986.

6. Yudanova L.A. Pesticidi u okolišu. Novosibirsk: Državna javna znanstvena i tehnička knjižnica Sibirskog ogranka Akademije znanosti SSSR-a, 1989.-140 str.

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

8. SanPiN 2.1.2.1074-01. Sanitarna pravila i norme "Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kvalitetu vode centraliziranih sustava za opskrbu pitkom vodom. Kontrola kvalitete.", odobrena od strane Državnog odbora za sanitarni i epidemiološki nadzor Rusije. M., 2000. (monografija).

9. Štetne tvari u industriji. 4.1. Ur. 6., rev. L., Izdavačka kuća "Kemija", 1971, 832 str.

10. Kancerogene tvari: Priručnik / Per. s engleskog / Ed. prije Krista Turusov. M., 1987, 333 str.

11. Štetne kemikalije. Ugljikovodici. Halogeni derivati ugljikovodika. Pravo, ur. / ur. V.A. Filova-L.: Kemija, 1989.-732 str.

12. G. Fellenberg Onečišćenje okoliša. Uvod u kemiju okoliša; Po. 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 otrovnih komponenti. Tvar koja truli, poput mesa ili krvi, organske je prirode i podložna je univerzalnom zakonu prirode - razgradnji, što u konačnici dovodi do mineralizacije. Budući da, kao u gore opisanom slučaju truljenja mesa, proces razgradnje stimuliraju i održavaju autolitički enzimi, mnogo od navedenog vrijedi i za otpadnu vodu i za meso. Razlika, koju treba primijetiti već s obzirom na nejednaku koncentraciju tvari koja se raspada - u prvom slučaju kompaktno meso, au drugom - emulzija itd., ne odnosi se na prirodu procesa razgradnje. , čak i ako se potonji pojavljuju u otpadnim vodama poduzeća za recikliranje gdje se prije ukupna toplinska obrada provodi fizičkim djelovanjem pregrijane pare (razgradnja vrenjem). Dio mikroorganizama koji stvaraju spore preživi tijekom sterilizacije te se također uključi u proces razgradnje. U tom slučaju postoji postotak smanjenja biokemijske potrebe za kisikom.

Za razliku od napora koji se u određenom trenutku poduzimaju da se prekine proces razgradnje sirovina u poduzećima za recikliranje kako bi se očuvala hrana, svi napori u pročišćavanju otpadnih voda usmjereni su na postizanje, pomoću opskrbe kisikom, brza i potpuna mineralizacija organskih komponenti. Ako je proces mineralizacije inhibiran, na primjer povećanim udjelom masti u otpadnoj vodi, ovaj neželjeni učinak sličan konzerviranju mora se suzbiti s posebnom snagom (Randolph, 1977).

Pročišćavanje otpadnih voda je u biti taloženje uz stvaranje truležnog mulja, kao i razgradna aktivnost mikroorganizama tijekom aerobioze (aktivni mulj). Trulni mulj tijekom anaerobioze, izložen djelovanju mikroorganizama, dehidrira, dok pahuljice aktivnog mulja podupiru sve biološke procese pročišćavanja otpadnih voda.bez ljudskog napora ( spremnik za metan, sedimentacija, Emscherov 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 otpadnim vodama. Štoviše, smanjuje se broj mikroba (želja za anaerobiozom), ako se iskorišteni kisik stalno i redovito ne zamjenjuje novim (bakterije i gljivice su C-heterotrofne). To je osnova njihove sposobnosti razgradnje organske tvari. Ova funkcija mikroba važan je dio ekološkog sustava, unutar kojeg treba promatrati otpadne vode i njihovo pročišćavanje, kao i biološko samočišćenje rijeka i jezera. Bakterije u prirodnim vodnim tijelima i otpadnim vodama "zadovoljavaju se" beznačajnim koncentracijama hranjivih tvari. 39 od 47 obitelji bakterija ima svoje predstavnike u mikroflori vodenih tijela i otpadnih voda (Reinheimer, 1975). Ovdje se nalaze i gljive, koje također apsorbiraju organsku tvar, budući da su C-heterotrofne. Većina gljiva također treba slobodni 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). Gljive razgrađuju proteine, šećere, masti, škrob, pektine, hemicelulozu, celulozu, hitin i lignin. Broj saprofita u odnosu na ukupni broj mikroba u jako onečišćenim vodozahvatima kreće se od 1:5 do 1:100, dok u oligotrofnim vodnim tijelima taj broj varira između 1:100 i 1:1000. Temperatura otpadne vode i njezina zasićenost proteinima snažno utječu na razdoblje regeneracije heterotrofnih bakterija i na sastav mikrobne flore. Najprije se u otpadnim vodama pojavljuju saprofiti, potom mikrobi koji razgrađuju celulozu i na kraju u najvećem broju zastupljene nitrifikacijske bakterije. Svaki mililitar kućne otpadne vode može sadržavati između 3 i 16 milijuna bakterija, uključujući desetke ili čak stotine tisuća coli bakterija. Takva otpadna voda sadrži širok raspon Enterobacteriacetae. Zagađene otpadne vode, bogate organskim tvarima, lako se obogaćuju klamidobakterijama, posebno Sphaerotilus natans,što naknadno može dovesti do pojave koja se naziva forsiranje gljiva. Saprofiti se od patogenih mikroba razlikuju osobito po tome što prvi razgrađuju samo nežive organske tvari, dok drugi razgrađuju i živa tkiva. U ovom slučaju, patogeni pripremaju polje aktivnosti za saprofite, uništavajući živa tkiva u cijelosti ili djelomično. Biokemijska potrošnja kisika (BPK) je količina kisika koja je potrebna mikroorganizmima spomenutih vrsta za razgradnju štetnih organskih tvari u otpadnim vodama iz reciklažnih i drugih poduzeća. Jasno je da povećana potreba mikroorganizama za kisikom ukazuje na onečišćenje otpadnih voda. Mjerenjem biokemijske potrošnje kisika u razdoblju od pet dana (BPKb) moguće je odrediti ili približno procijeniti kako stupanj onečišćenja otpadnih voda štetnim organskim tvarima tako i kvalitetu funkcioniranja samog sustava za pročišćavanje. Podaci dobiveni na ovaj način mogu se nadopuniti određivanjem kemijske potrebe tvari za kisikom, podacima o količini istaloženih tvari i njihovoj sposobnosti raspadanja. Preporučljivo je uvijek odrediti pH vrijednost, a po potrebi i broj i vrstu najzastupljenijih bakterija (vidi stranicu 193 i dalje).

DONJECK NACIONALNO SVEUČILIŠTE

KEMIJSKI FAKULTET

ZAVOD ZA ORGANSKU KEMIJU

Uvod……………………………………………………………...3

Pregled literature. Klasifikacija i svojstva

otpadne vode……………………………………………………..……5

Agregatno stanje otpadnih voda……………………….....….8

Sastav otpadne vode………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………..10 Bakterijsko onečišćenje otpadnih voda…………………………..11

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

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

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

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

Kemijska analiza PSV………………………………………..16

Određivanje organskih tvari

metoda kromatografije………………………………….………..18

Određivanje organskih spojeva

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

Kemijske ispitne metode analize……………………………….20

Praktični dio.

Metoda plinske kromatografije……………………………..24

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

Zaključci …………………………………………………………...27

Literatura……………………………………..28

Uvod

Voda je najvrjedniji prirodni resurs. Ima iznimnu ulogu u metaboličkim procesima koji čine osnovu života. Voda ima veliki značaj 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, nagli razvoj industrije, intenziviranje poljoprivrede, značajno širenje navodnjavanih površina, poboljšanje kulturnih i životnih uvjeta te niz drugih čimbenika sve više usložnjavaju probleme vodoopskrbe.

Potražnja za vodom je ogromna i svake godine raste. Godišnja potrošnja vode na kugli zemaljskoj za sve vrste vodoopskrbe je 3300-3500 km3. Istodobno, 70% ukupne potrošnje vode koristi se u poljoprivredi. Puno vode troše kemijska i industrija celuloze i papira, crna i obojena metalurgija. Razvoj energetike također dovodi do naglog povećanja potražnje za vodom. Značajne količine vode troše se za potrebe stočarstva, kao i za domaće potrebe stanovništva. Najveći dio vode nakon korištenja za potrebe kućanstva vraća se u rijeke u obliku otpadnih voda.

Nestašica pitke vode već postaje globalni problem. Sve veće potrebe industrije i poljoprivrede za vodom tjeraju sve zemlje, znanstvenike svijeta da traže različite načine za rješavanje ovog problema.

U sadašnjoj fazi utvrđuju se sljedeća područja racionalnog korištenja vodnih resursa: potpunije korištenje i proširena reprodukcija slatkih vodnih resursa; razvoj novih tehnoloških procesa za sprječavanje onečišćenja vodnih tijela i smanjenje potrošnje svježe vode.

Brzi razvoj industrije čini nužnim spriječiti negativan utjecaj industrijskih otpadnih voda (ISW) na vodna tijela. Zbog izuzetne raznolikosti sastava, svojstava i protoka otpadnih voda iz industrijskih poduzeća, potrebno je koristiti specifične metode, kao i postrojenja za lokalno, prethodno i potpuno pročišćavanje ovih voda. Jedan od glavnih smjerova znanstvenog i tehnološkog napretka je stvaranje tehnoloških procesa s malim otpadom i bez otpada.

Svrha rada je upoznati se s literaturnim podacima o metodama pročišćavanja otpadnih voda.

Pregled literature
1.1.Klasifikacija i svojstva otpadnih voda
Onečišćene otpadne vode mineralnog, organskog i bakterijskog podrijetla dospijevaju u kanalizacijsku mrežu.

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

Organski kontaminanti su biljnog i životinjskog podrijetla. Na povrće uključuju ostatke biljaka, voća, povrća i žitarica, papira, biljnih ulja, humusnih tvari i drugo. Glavni kemijski element koji je dio tih onečišćenja je ugljik. Na onečišćenje životinjskog podrijetla uključuju fiziološke izlučevine životinja i ljudi, ostatke mišićnog i masnog tkiva životinja, organske kiseline i drugo. Glavni kemijski element ovih onečišćenja je dušik. Domaća voda sadrži oko 60% organskog onečišćenja i 40% mineralnog. U PSV-u ti omjeri mogu biti različiti i varirati ovisno o vrsti prerađenih sirovina i proizvodnom procesu.

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

Ovisno o podrijetlu, sastavu i karakteristikama kakvoće onečišćenja (nečistoća), otpadne vode se dijele u 3 glavne kategorije: kućanske (kućanstva i fekalne), industrijske (industrijske) i atmosferske.
Kućne otpadne vode uključuju vodu uklonjenu iz zahoda, kupaonica, tuševa, kuhinja, kupaonica, praonica, kantina, bolnica. Onečišćene su uglavnom fiziološkim otpadom i kućnim otpadom.
Industrijske otpadne vode su vode koje se koriste u različitim tehnološkim procesima (primjerice, za pranje sirovina i gotovih proizvoda, hlađenje termoagregata i dr.), kao i voda ispumpana na površinu zemlje tijekom rudarenja. Industrijske otpadne vode iz niza industrija onečišćene su uglavnom proizvodnim otpadom koji može sadržavati otrovne tvari (na primjer, cijanovodičnu kiselinu, fenol, spojeve arsena, anilin, bakar, olovo, soli žive itd.), kao i tvari koje sadrže radioaktivne tvari. elementi; neki otpad ima određenu vrijednost (kao sekundarna sirovina). Ovisno o količini nečistoća, industrijske otpadne vode dijele se na onečišćene, podvrgnute prethodnoj obradi prije ispuštanja u rezervoar (ili prije ponovne uporabe), i uvjetno čiste (malo onečišćene), ispuštene u rezervoar (ili ponovno korištene u proizvodnji) bez tretmana. .
Atmosferske otpadne vode - kišne i otopljene (nastale kao rezultat otapanja leda i snijega) vode. Prema kvalitativnim karakteristikama onečišćenja, u ovu kategoriju spadaju i vode od zalijevanja ulica i zelenih površina. Atmosferske otpadne vode koje sadrže pretežno mineralne kontaminante manje su opasne u sanitarnom smislu od kućnih i industrijskih otpadnih voda.
Stupanj onečišćenja otpadnih voda procjenjuje se koncentracijom nečistoća, odnosno njihovom masom po jedinici volumena (u mg/l ili g/m3).
Sastav kućnih otpadnih voda manje-više je ujednačen; koncentracija zagađivača u njima ovisi o količini potrošene vode iz slavine (po stanovniku), odnosno o stopi potrošnje vode. Onečišćenja kućnih otpadnih voda obično se klasificiraju na: netopiva, koja tvore velike suspenzije (u kojima veličina čestica prelazi 0,1 mm) ili suspenzije, emulzije i pjene (u kojima se veličina čestica kreće od 0,1 mm do 0,1 μm), koloidna (s česticama veličine od 0,1 μm do 1 nm), topljivi (u obliku molekularno raspršenih čestica veličine manje od 1 nm).
Postoje onečišćenja kućnih otpadnih voda: mineralna, organska i biološka. Mineralna onečišćenja uključuju pijesak, čestice troske, čestice gline, otopine mineralnih soli, kiseline, lužine i mnoge druge tvari. Organski kontaminanti su biljnog i životinjskog podrijetla. Biljni ostaci uključuju ostatke biljaka, voća, povrća, papira, biljnih ulja itd. Glavni kemijski element onečišćenja biljaka je ugljik.
Kontaminanti životinjskog podrijetla su fiziološke izlučevine ljudi i životinja, ostaci životinjskih tkiva, ljepljive tvari i dr. Karakterizira ih značajan sadržaj dušika. Biološki kontaminanti su različiti mikroorganizmi, kvasci i plijesni, male alge, bakterije, uključujući i patogene (uzročnici tifusa, paratifusa, dizenterije, antraksa i dr.). Ova vrsta onečišćenja karakteristična je ne samo za kućne otpadne vode, već i za neke vrste industrijskih otpadnih voda koje nastaju, primjerice, u pogonima za preradu mesa, klaonicama, kožarama, biotvornicama itd. Po kemijskom sastavu spadaju u organske kontaminante, ali su izdvojeni u posebnu skupinu zbog sanitarne opasnosti koju stvaraju ulaskom u vodene površine.
U kućnim otpadnim vodama mineralne tvari sadrže oko 42% (od ukupne količine onečišćenja), organske - oko 58%; sedimentirane suspendirane tvari čine 20%, suspenzije - 20%, koloidi - 10%, topljive tvari - 50%.
Sastav i stupanj onečišćenja industrijskih otpadnih voda vrlo su raznoliki i ovise uglavnom o prirodi proizvodnje i uvjetima korištenja vode u tehnološkim procesima.
Količina atmosferske vode značajno varira ovisno o klimatskim uvjetima, terenu, prirodi urbanog razvoja, vrsti cestovne površine itd. 1 ha. Godišnje otjecanje oborinske vode iz izgrađenih područja je 7-15 puta manje od domaćeg.

1.2 Agregatno stanje otpadnih voda
Fizičko stanje otpadnih voda ima tri vrste:

neotopljen izgled;

koloidni izgled;

rastvoren izgled.

neotopljena tvari 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. Studije pokazuju da u kućnim otpadnim vodama količina neotopljenih suspendiranih krutih tvari ostaje više-manje konstantna i jednaka je 65 g/dan po osobi koja koristi kanalizaciju; od toga se 40g može istaložiti tijekom taloženja.

Koloidni tvari u vodi imaju veličinu čestica od 0,1 do 0,001 mikrona. Na sastav koloidne faze kućnih otpadnih voda utječu njezini organski sastojci – bjelančevine, masti i ugljikohidrati, kao i produkti njihove fiziološke obrade. Velik utjecaj ima i kvaliteta vode iz slavine koja sadrži određenu količinu karbonata, sulfata i željeza.

Osim dušika i ugljika, otpadna voda sadrži i veliku količinu sumpora, fosfora, kalija, natrija, klora i željeza. Ovi kemijski elementi ulaze u sastav organskih ili mineralnih tvari koje se u otpadnim vodama nalaze u neotopljenom, koloidnom ili otopljenom stanju. Količina ovih tvari unesenih onečišćenjem u otpadnu vodu može biti različita i ovisi o prirodi nastanka.

Međutim, za kućne otpadne vode, količina kemikalija unesenih onečišćenjem po osobi ostaje više-manje konstantna. Dakle, po osobi po danu iznosi (g):

Tablica 1. Kemikalije kojima doprinosi onečišćenje po osobi

Koncentracija ovih tvari u otpadnoj vodi (mg/l) varira ovisno o stupnju razrjeđenja onečišćenja s vodom: što je veća brzina odlaganja vode, to je niža koncentracija. Sadržaj željeza i sulfata u otpadnoj vodi uglavnom ovisi o njihovoj prisutnosti u vodi iz slavine.

Količina navedenih, kao i ostalih sastojaka koji s onečišćenjem ulaze u IWW, jako varira i ovisi ne samo o njihovom sadržaju u razrijeđenoj vodi iz slavine i proizvodu prerade, već i o proizvodnom procesu, načinu ulaza vode u proizvodna mreža i drugi razlozi. Stoga je za određenu vrstu proizvodnje moguće utvrditi samo približnu količinu kontaminanata sadržanih u ispuštenom EPS-u. Pri projektiranju industrijske kanalizacije potrebno je raspolagati podacima iz analize PSV, a samo ako se takvi podaci ne mogu dobiti, mogu se koristiti podaci iz sličnih industrija.

Sastav otpadne vode

Sastav i količina PSV-a su različiti. Čak i poduzeća iste vrste, kao što su kožare, ovisno o prirodi tehnološkog procesa, mogu ispuštati otpadne vode različitog sastava iu različitim količinama.

Neki EPS ne sadrže više od kućnih kontaminanata, ali drugi znatno više. Tako voda iz postrojenja za preradu rude sadrži do 25 000 mg/l suspendiranih čestica, iz postrojenja za pranje vune - do 20 000 mg/l.

EPS se dijele na uvjetno čiste i kontaminirane. Uvjetno čiste vode su češće one koje su korištene za hlađenje; gotovo se ne mijenjaju, već se samo zagrijavaju.

Onečišćene industrijske vode dijele se u skupine koje sadrže određene onečišćenje: a) pretežno mineralne; b) pretežno organski, mineralni; c) organske, otrovne tvari.

EPS, ovisno o koncentraciji kontaminanata, može biti visoko koncentriran i slabo koncentriran. Ovisno o aktivnoj reakciji vode, industrijske vode se prema stupnju agresivnosti dijele na slabo agresivne (slabo kisele s pH = 6–6,6 i slabo alkalne s pH = 8–9) i visokoagresivne (s pH 9).

Bakterijsko onečišćenje kanalizacije

Floru i faunu otpadnih voda predstavljaju bakterije, virusi, bakteriofagi, helminti i gljivice. U otpadnoj tekućini nalazi se ogromna količina bakterija: u 1 ml otpadne vode može ih biti i do 1 milijarde.

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 tvari (patogene bakterije) uništavajući tijekom svog života živi organizam. Patogeni mikroorganizmi koji se nalaze u gradskim otpadnim vodama su uzročnici tifusa, paratifusa, dizenterije, vodene groznice, tularemije itd.

Prisutnost posebne vrste bakterija u njoj - skupine Escherichia coli - ukazuje na kontaminaciju vode patogenim bakterijama. Ove bakterije nisu patogene, ali njihova prisutnost ukazuje na to da se u vodi mogu nalaziti i patogene bakterije. Za procjenu stupnja kontaminacije vode patogenim bakterijama odredite - titar, t.j. najmanja količina vode po ml koja sadrži jednu Escherichiu coli. Dakle, ako je titar Escherichie coli 100, to znači da 10 ml ispitivane vode sadrži jednu Escherichiu coli. S titrom od 0,1, broj bakterija u 1 ml je 10, i tako dalje. Za gradske otpadne vode, titar Escherichie coli obično ne prelazi 0,000001. Ponekad određuju ako - indeks, ili broj E. coli u 1 litri vode.

Vodno tijelo kao prijemnik otpadnih voda

Najveći dio otpadnih voda primaju vodna tijela. Otpadne vode moraju se djelomično ili potpuno pročistiti prije ispuštanja u rezervoar. Međutim, u rezervoaru postoji određena zaliha kisika, koja se djelomično može iskoristiti za oksidaciju organske tvari koja u njega ulazi zajedno s otpadnom vodom; rezervoar ima neku sposobnost čišćenja, tj. u njoj se uz pomoć mikroorganizama - mineralizatora mogu oksidirati organske tvari, ali će sadržaj otopljenog kisika u vodi pasti. Znajući to, moguće je smanjiti stupanj pročišćavanja otpadnih voda na uređajima za pročišćavanje prije ispuštanja u rezervoar.

Ne treba preuveličavati sposobnost vodnih tijela, posebice rijeka, da prime velike mase otpadnih voda, čak i ako ravnoteža kisika dopušta takvo ispuštanje bez završne obrade. Svaka, pa i mala, vodena površina služi za masovno kupanje i ima arhitektonski, dekorativni i sanitarni značaj.

Metode čišćenja EPS-a

PSV se obično dijele u 3 glavne skupine:

Čista voda, obično se koristi za hlađenje;
Malo onečišćena ili uvjetno čista voda nastala pranjem gotovih proizvoda;
Prljave vode.

Čiste i slabo onečišćene vode mogu se poslati u sustav za recikliranje vode ili koristiti za razrjeđivanje onečišćenih voda kako bi se smanjila koncentracija onečišćenja. Često se prije spuštanja u akumulaciju koristi zasebno ispuštanje PSV-a i zasebno pročišćavanje tih voda jednom ili drugom metodom. To je ekonomski opravdano.

Za čišćenje PSV-a koriste se sljedeće metode:

mehaničko čišćenje.
Fizičko i kemijsko čišćenje.
Kemijsko čišćenje.
Biološko čišćenje.

Kada se koriste zajedno, način pročišćavanja i zbrinjavanja otpadnih voda naziva se kombiniranim. Primjena pojedine metode u svakom konkretnom slučaju određena je prirodom onečišćenja i stupnjem štetnosti nečistoća.
1.6.1. Mehaničko čišćenje PSV
Mehaničko pročišćavanje PSV-a namijenjeno je izolaciji neotopljenih i djelomično koloidnih nečistoća iz njih. Metode mehaničkog čišćenja uključuju: a) filtriranje; b) podupiranje; c) filtriranje; d) uklanjanje neotopljenih nečistoća u hidrociklonima i centrifugama.

Naprezanje koristi se za izolaciju velikih plutajućih tvari i manjih, uglavnom vlaknastih kontaminanata iz otpadne tekućine. Rešetke se koriste za odvajanje velikih tvari, a sita za manje. Rešetke za predčišćenje moraju biti uređene za sve uređaje za pročišćavanje otpadnih voda. Sita se koriste kao samostalni uređaji, nakon prolaska kroz koje se PSV može ispustiti ili u rezervoar ili u gradsku kanalizacijsku mrežu.

naseljavanjem iz PSV se izoliraju neotopljeni i djelomično koloidni kontaminanti mineralnog i organskog podrijetla. Taloženjem je iz otpadne vode moguće izdvojiti čestice specifične težine veće od specifične težine vode (tonuće), kao i one manje specifične težine (plutanje). Taložnici za pročišćavanje IWW mogu biti samostalni objekti u kojima završava proces pročišćavanja ili objekti namijenjeni samo prethodnom pročišćavanju. Za izolaciju tonućih netopivih nečistoća koriste se horizontalni i radijalni taložnici, koji se u svom dizajnu malo razlikuju od taložnika koji se koriste za pročišćavanje kućnih otpadnih voda.

Filtriranje služi za zadržavanje suspendiranih tvari koje se nisu istaložile tijekom taloženja. Koriste se pješčani filtri, dijatomitni filtri i mrežasti filtri s filtarskim slojem.

Pješčani filteri koristi se za nizak sadržaj krutih tvari. Dvoslojni filteri su se dobro pokazali. Donji sloj tereta je pjeskovit s veličinom zrna 1-2 mm, a gornji sloj je antracit čips. Otpadna voda se dovodi odozgo, zatim se dovodi voda za pranje i ispušta prljava voda.

filteri dijatomejske zemlje. U tim se filtrima otpadna tekućina filtrira kroz tanki sloj dijatomejske zemlje nanesene na porozne površine. Od poroznih materijala koristi se keramika, metalna mreža i tkanina. Također se koriste umjetni praškasti pripravci dijatomita s visokim kapacitetom adsorpcije. Takvi filtri pružaju visok učinak čišćenja.

Hidrociklone koristi se za bistrenje otpadnih voda i zgušnjavanje sedimenta. Otvoreni su i agresivni. Otvoreni hidrocikloni koriste se za izolaciju strukturnih taloženja i grubih plutajućih nečistoća iz otpadne vode. Tlačni hidrocikloni se koriste za izdvajanje iz otpadnih voda samo taloženih grubih strukturnih nečistoća otpornih na agregate. Otvoreni hidrocikloni dostupni su bez unutarnjih uređaja, s dijafragmom i cilindričnom pregradom i višeslojni su. Potonji se koriste za izolaciju teških grubih nečistoća koje se ne zgrudavaju i naftnih proizvoda.
1.6.2. Fizičko i kemijsko čišćenje PSV

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

A) ekstrakcija. Bit metode ekstrakcije za pročišćavanje industrijskih otpadnih voda je sljedeća. Pri miješanju međusobno netopljivih tekućina onečišćenja koja se nalaze u njima raspoređuju se u tim tekućinama prema njihovoj topljivosti.

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

Kao otapala obično se koriste različite organske tvari: benzen, ugljikov tetraklorid itd.

Ekstrakcija se provodi u metalnim spremnicima-ekstraktorima koji imaju oblik stupova s mlaznicama. Otapalo se dovodi odozdo, čija je specifična težina manja od specifične težine vode, zbog čega se otapalo diže prema gore. Zagađena otpadna voda dovodi se odozgo. Slojevi vode, susrećući na svom putu otapalo, postupno ispuštaju zagađivače vode. Pročišćena voda ispušta se odozdo. Ova tehnika se posebno može koristiti za pročišćavanje PSV-a koji sadrži fenol.

B) Sorpcija. Ovaj proces sastoji se u činjenici da onečišćivače iz otpadne tekućine apsorbira čvrsto tijelo (adsorpcija), taloži na njegovoj aktivno razvijenoj površini (adsorpcija) ili stupa u kemijsku interakciju s njim (kemisorpcija). Adsorpcija se najčešće koristi za pročišćavanje PSV. U ovom slučaju, zdrobljeni sorbent (kruto tijelo) dodaje se otpadnoj tekućini koja se tretira i miješa s otpadnom vodom. Zatim se sorbent zasićen kontaminantima odvaja od vode taloženjem ili filtracijom. Češće se pročišćena otpadna voda kontinuirano propušta kroz filtar napunjen sorbentom. Kao sorbenti koriste se: aktivni ugljen, koksni povjetarac, treset, kaolin, piljevina, pepeo itd. Najbolja, ali najskuplja tvar je aktivni ugljen.

Metoda sorpcije može se koristiti, na primjer, za pročišćavanje IWW iz plinskih stanica koje sadrže fenol, kao i IWW koji sadrži arsen, vodikov sulfid itd.

c) Kristalizacija. Ova metoda čišćenja može se koristiti samo ako je koncentracija onečišćenja u EPS-u značajna i njihova sposobnost stvaranja kristala. Obično je preliminarni proces isparavanje otpadne vode kako bi se stvorila povećana koncentracija onečišćenja pri kojoj je moguća njihova kristalizacija. Kako bi se ubrzao proces kristalizacije zagađivača, otpadna voda se hladi i miješa. Isparavanje i kristalizacija otpadne vode obično se provodi u prirodnim jezercima i rezervoarima. Ova metoda pročišćavanja PSV je neekonomična, stoga nije široko korištena.

D) flotacija. Proces se temelji na lebdenju raspršenih čestica zajedno s mjehurićima zraka. Uspješno se koristi u nizu grana tehnike i za pročišćavanje PSV. Proces flotacije sastoji se u tome da se molekule netopivih čestica lijepe za mjehuriće zraka i zajedno isplivaju na površinu. Uspjeh flotacije uvelike ovisi o veličini površine zračnih mjehurića io području njihovog kontakta s krutim česticama. Da bi se povećao učinak flotacije, reagensi se uvode u vodu.
1.6.3 Kemijska analiza EPS-a
Sastav otpadne vode, čak i dobre kvalitete, često je teško predvidjeti. Prije svega, to se odnosi na otpadne vode nakon kemijske i biokemijske obrade, pri čemu nastaju novi kemijski spojevi. Stoga, u pravilu, prikladnost čak i prilično dokazanih metoda za određivanje pojedinih komponenti i shema analize treba prethodno provjeriti.

Glavni zahtjevi za metode analize otpadnih voda su visoka selektivnost, inače se mogu pojaviti sustavne pogreške koje potpuno iskrivljuju rezultat studije. Od manje je važnosti osjetljivost analize, budući da je moguće uzeti velike količine analizirane vode ili pribjeći prikladnoj metodi koncentriranja analita.

Za koncentriranje komponenata koje treba odrediti u otpadnoj vodi koriste se ekstrakcija, isparavanje, destilacija, sorpcija, koprecipitacija i zamrzavanje vode.

Tablica 2. Sheme odvajanja komponenata otpadnih voda s visokim sadržajem hlapivih organskih tvari.

opcija 1	Uzorak se zakiseli s H 2 SO 4 do blago kisele reakcije, destilira vodenom parom dok se ne dobije mali ostatak.
	Destilat 1: hlapljive kiseline i neutralne Zalužiti i ponovno destilirati vodenom parom dok se ne dobije mali ostatak.	Ostatak 1: nehlapljive kiseline, aminsulfati, fenoli i neutralni
		Ostatak 2: natrijeve soli hlapivih 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
	Zakiseli se i destilira vodenom parom dok se ne dobije mali talog.
	Destilat 2: hlapljivi neutralni spojevi	Ostatak 2: soli hlapljivih baza. Promiješati i ekstrahirati eterom

Tablica 3. Shema odvajanja komponenti otpadne vode s niskim sadržajem hlapivih organskih tvari

Uzorku (25-100 ml) otpadne vode dodaje se dok NaCl i HCl ne budu zasićeni do koncentracije od ≈ 5%
Ekstrahirano s dietil eterom
Ekstrakt 1: neutralni spojevi, kiseline. Tri puta tretirano 5% otopinom NaOH			Vodena faza1: dodati NaOH do pH ≥ 10, ekstrahirati nekoliko puta eterom, spojiti ekstrakte
Vodena faza 2: slabe kiseline (uglavnom fenoli). Zasićiti s CO 2 dok se NaHCO 3 ne istaloži, tretirati s nekoliko obroka etera, ekstrakti se spoje	Eterski sloj: neutralne tvari. Sušiti suho. Na2S04, eter se oddestilira, suhi ostatak se izvaže, otopi u eteru, prenese u kolonu silikagela. Eluirati uzastopno s alifatskim izooktanom, aromatskim benzenom. Otapalo se ispari iz svakog eluata, a ostatak se izvaže.		Vodena faza 3: amfoterni nehlapljivi spojevi, bolje topljivi u vodi nego u eteru. Neutralizirati CH 3 COOH, ekstrahirati s nekoliko porcija etera, spojiti ekstrakte	Eterski sloj: osnovni spojevi. Osušiti s Na 2 SO 4, oddestilirati eter, izvagati suhi ostatak
Eterski sloj se suši bezvodno. Na 2 SO 4, eter se oddestilira, suhi ostatak se izvaže	vodena faza. Eter se ukloni, zakiseli, tretira s nekoliko dijelova etera		Kombinirani ekstrakti: amfoterne tvari. Osušiti s Na2S04, oddestilirati eter, izvagati suhi ostatak.	vodena faza. Zakiseljen do pH 3-4, uparen do suhog. Ostatak prikladan za određivanje ugljika
	Eterski sloj se osuši s Na2S04, eter se oddestilira. Ostatak se važe.	Vodena faza se odbaci

1.6.3.1 Određivanje organskih tvari kromatografijom
Benzin, kerozin, goriva i ulja za podmazivanje, benzen, toluen, masne kiseline, fenoli, pesticidi, sintetski deterdženti, organometalni i drugi organski spojevi dospijevaju u površinske vode iz otjecanja. Organske tvari u uzorcima otpadnih voda uzetih na analizu lako se mijenjaju kemijskim i biokemijskim procesima, stoga prikupljene uzorke treba analizirati što je prije moguće. U tablici. Slike 2 i 3 prikazuju sheme odvajanja organskih tvari prisutnih u otpadnoj vodi.

Za identifikaciju i kvantifikaciju naširoko se koriste različite kromatografske metode – plinska, kolonska, tekućinska kromatografija, papirna kromatografija, tankoslojna kromatografija. Za kvantitativno određivanje najprikladnija je metoda plinska kromatografija.

Kao primjer, razmotrite definiciju fenola. Ovi spojevi nastaju ili se koriste u procesu rafiniranja nafte, proizvodnje papira, boja, lijekova, fotografskih materijala i sintetičkih smola. Fizikalna i kemijska svojstva fenola omogućuju relativno jednostavno određivanje plinskom kromatografijom.
1.6.3.2 Određivanje organskih spojeva masenom spektrometrijom
U analizi otpadnih voda posebno su važne mogućnosti masene spektrometrije u smislu identifikacije spojeva nepoznate strukture i analize složenih smjesa, određivanja mikrokomponenata na pozadini popratnih tvari, čija je koncentracija za redove veličine veća od koncentracija otpadnih voda. komponente koje se određuju. Ovdje su prikladni GLC s MS, tandem MS, kombinacija HPLC i MS za analizu nehlapljivih tvari, kao i metode "meke ionizacije" i selektivne ionizacije.

Rezidualne količine oktilfenol polietoksilata u otpadnim vodama, produkti njihove biorazgradnje i kloriranja nastali tijekom biološke obrade i dezinfekcije otpadnih voda mogu se odrediti GLC-MS s EI ili kemijskom ionizacijom.

Potreba za analizom spojeva različite hlapljivosti ogleda se u shemi analize organskih spojeva u tragovima sadržanih u otpadnoj vodi nakon pročišćavanja na uređaju za pročišćavanje. Ovdje je GLC korišten za kvantitativna određivanja, a kvalitativna analiza je provedena korištenjem GC-MS. Vrlo hlapljivi spojevi - halougljikovodici C 1 - C 2 ekstrahirani su pentanom iz 50 ml uzorka vode; 5 µl ekstrakta ubrizgano je u kolonu 2mx4 mm s 10% skvalanom na Chromosorb W-AW na 67°C; plin nosač - mješavina argona i metana; detektor zarobljavanja elektrona s 63 Ni. Ako je bilo potrebno odrediti metilen klorid, tada se pentan koji je eluirao s njim zamijenjen oktanom, koji je eluirao kasnije. Kao interni standard korišten je 1,2 dibromoetan. Skupina aromatskih ugljikovodika određena je analizom prostora u zatvorenoj petlji.

Kombinacija različitih ionizacijskih metoda omogućuje pouzdanije identificiranje različitih komponenti onečišćenja otpadnih voda. Za opću karakterizaciju organskih tvari prisutnih u otpadnim vodama i kanalizacijskom mulju koristi se kombinacija GC i MS s EI i CI ionizacijom. Organski spojevi koji se mogu ekstrahirati iz otpadne vode heksanom kromatografirani su na silikagelu, eluirani heksanom, metilen kloridom i eterom. Dobivene frakcije analizirane su na sustavu koji se sastoji od plinskog kromatografa s kapilarnom cijevi duljine 25 m, spojene na ionski izvor spektrometra masa s dvostrukim fokusom. Temperatura kolone je programirana od 40 do 250°C brzinom od 8°C/min. 66 spojeva identificirano je retencijskim vremenima plinske kromatografije i EI i CI masenim spektrima. Među tim spojevima bili su halogenirani metoksibenzeni, diklorobenzen, heksaklorobenzen, metilirani triklosan, oksadiazon itd. Ova metoda također je omogućila polukvantitativnu procjenu koncentracija ovih spojeva.
1.6.3.3 Kemijske ispitne metode analize
HNU Systems Inc. Proizvode test setove za određivanje sirove nafte, zapaljivih goriva, otpadnog ulja u tlu i vodi. Metoda se temelji na Friedel-Crafts-ovoj alkilaciji aromatskih ugljikovodika koji se nalaze u naftnim proizvodima s alkil halidima da bi se formirali obojeni produkti:

Kao katalizator koristi se bezvodni aluminijev klorid. Kod analize vode ekstrakcija se provodi iz 500 ml uzorka. Ovisno o komponenti koja se određuje pojavljuju se sljedeće boje ekstrakta:

Benzen - od žute do narančaste;
Toluen, etilbenzen, ksilen - od žuto-narančaste do svijetlo narančaste;
Benzin - od bež do crveno-smeđe;
Dizelsko gorivo - od bež do zelene.

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

U testnoj analizi, fenol i njegovi derivati uglavnom se određuju stvaranjem azo boje. Najčešća je sljedeća metoda: prva faza je diazotizacija primarnog aromatskog amina natrijevim nitritom u kiselom mediju, što dovodi do stvaranja diazonijeve soli:
ArNH 2 + NaNO 2 + 2HCl → + Cl ¯ + NaCl + 2H 2 O,
Drugi stupanj 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 je formirana oko- azo spoj:

Azo sprezanje s hidroksi spojevima, najaktivnijim u obliku fenolatnih aniona, gotovo se uvijek provodi pri pH 8–11. Diazonijeve soli

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

Kao skladišno stabilan reagens za određivanje fenola, predložena je kompleksna sol 4-nitrofenildiazonijevog tetrafluoroborata (NDF):
O 2 N–Ph–NH 2 + BF 4 → BF 4
Za određivanje fenola u 1 ml analizirane tekućine doda se 1 kvadrat filter papira impregniranog NDP-om i 1 kvadrat papira impregniranog mješavinom natrijevog karbonata i cetilpiridinijeva klorida (CP).

U prisutnosti CP, boja se produbljuje zbog stvaranja ionskog asocijata na disociranoj hidroksi skupini:
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 smeta 50-strukim količinama anilina. Ne ometajte određivanje 2,4,6-supstituiranog fenola, 2,4-supstituiranog 1-naftola i 1-supstituiranog 2-naftola. Rasponi određenih sadržaja za fenol: 0,05 - 0,1 - 0,3 - 0,5 - 1 - 3 - 5 mg/l. Razvijeni testovi korišteni su za određivanje fenola u otpadnim vodama.

Većina testnih metoda koristi 4-aminoantipirin kao reagens. Fenol i njegovi homolozi s 4-aminoantipirinom tvore obojene spojeve u prisutnosti heksacijanoferata (III) pri pH 10:

Praktično ne reagiraju s 4-aminoantipirinom n-krezolom i onim para-supstituiranim fenolima u kojima su supstituirane skupine alkil-, benzoil-, nitro-, nitrozo- i aldehidne skupine. Raspon utvrđenih sadržaja za NANOCOLOR ® Phenol sustave, Hach Co., CHEMetrics je 0,1 – 5,0 mg/l fenola.

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

Budući da je sastav IWW dosta raznolik, potrebno je stalno pratiti kvalitetu pročišćavanja ovih voda.

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

Analizirana otpadna voda razrijedi se s jednakim volumenom 1 M otopine natrijevog hidroksida, ekstrahira smjesom 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 otopini. faza. Vodena faza se odvoji, zakiseli i ubrizga u plinski kromatograf. Međutim, češće se fenoli ekstrahiraju benzenom, a dobiveni benzenski ekstrakt se kromatografira. I fenoli i njihovi metilni esteri mogu se kromatografirati. Na slici je prikazan plinski kromatogram benzenskog ekstrakta smjese fenola dobiven na staklenoj koloni duljine 180 cm vanjskog promjera 6 mm ispunjenoj tekućom ugljikohidratnom fazom tipa apieson L. 70 ml/min. Korišten je plamenoionizacijski detektor. Pod ovim uvjetima, odvajanje vrhova u kromatogramu je dovoljno jasno i moguće je kvantificirati oko- i P-klorofenoli, fenol i m-krezol.

Za određivanje male količine organskih spojeva potrebno ih je predkoncentrirati sorpcijom na aktivnom ugljenu. Ovisno o sadržaju organskih spojeva, može biti potrebno od 10 - 20 g do 1,5 kg ugljena. Nakon prolaska analizirane vode kroz posebno pročišćene tvari potrebno ju je desorbirati. Da bi se to postiglo, ugljen se suši na bakrenoj ili staklenoj posudi u atmosferi čistog zraka, osušeni ugljen se stavlja u papirnati uložak prekriven staklenom vunom i desorbira se odgovarajućim otapalom u Soxhlet aparatu 36 ili više sati. .

Niti jedno čisto otapalo nije u stanju ekstrahirati sve sorbirane organske tvari, pa se mora pribjeći uzastopnoj obradi s nekoliko otapala ili koristiti mješavine otapala. Najzadovoljavajući oporavak sorbiranih organskih tvari postiže se primjenom mješavine 47% 1,2-diklorpropanola i 53% metanola.

Nakon ekstrakcije, otapalo se oddestilira, ostatak se otopi u kloroformu. Ako ostane netopljivi ostatak, on se otopi u octenoj kiselini, ispari i suhi ostatak se izvaže. Otopina kloroforma se otopi u eteru i zatim se analiza daje u tablici. 3.
R je. Slika 4. Plinski kromatogram benzenskog ekstrakta mješavine fenola iz uzorka otpadne vode: 1 – o-klorofenol; 2 - fenol; 3 - m-krezol; 4 - p-klorofenol.
2.1.2 Metoda masene spektroskopije

Uzorak je stavljen u ekstraktor, dodan interni standard, prekriven filtrom s aktivnim ugljenom, te je parna faza propuhivana kroz filtar 30 s kako bi se uklonile nečistoće iz zraka. Nakon toga je stavljen čisti filter i protok je podešen na 1,5 l/min. Nakon 2 sata, filter je uklonjen i ekstrahiran s tri obroka od 7 µl CS2 i analiziran kapilarnim GLC-om s detektorom plamene ionizacije. Klorirani ugljikovodici, pesticidi, poliklorirani bifenili, policiklički aromatski ugljikovodici ekstrahirani su heksanom 2 × 15 ml u 1 l uzorka vode. Faze su odvojene nakon taloženja tijekom najmanje 6 h. Ekstrakti su osušeni, koncentrirani do 1 ml u struji dušika i pročišćeni na koloni floriciuma. Klorirani ugljikovodici, pesticidi i bifenili eluirani su sa 70 ml smjese heksana i etera (85:15) i koncentrirani do 1 ml. Koncentrat je analiziran na 50 m dugoj staklenoj kapilarnoj koloni sa SE-54 s detektorom zarobljavanja elektrona, a nepoznati spojevi identificirani su GC–MS.

Klorirani parafinski ugljikovodici u mulju, sedimentima i drugim objektima okoliša određeni su tretiranjem uzoraka sumpornom kiselinom i njihovim odvajanjem na frakcije s minimalnim onečišćenjem drugim spojevima primjenom adsorpcijske kromatografije na Al 2 O 3 . Ove frakcije u otopini heksana su ubrizgane u 13 m x 0,30 mm SE-54 kromatografsku kolonu. Početna temperatura kolone bila je 60°C; nakon 1 minute temperatura je počela rasti brzinom od 10°C/min do 290°C. Puni spektri mase snimljeni su u rasponu masa od 100 do 600 amu. e. m. svake 2 s. Granica detekcije bila je 5 ng, što je odgovaralo relativnoj koncentraciji od 10 -9 .
zaključke
Razvoj okolišnih građevina nije moguće provoditi bez odgovarajuće okolišne opravdanosti. Osnova takvog opravdanja je procjena utjecaja pročišćenih otpadnih voda na vodozahvate. Potreba za provođenjem radova na procjeni stanja akumulacija i vodotoka formulirana je krajem prošlog stoljeća.

Sustavne analize kvalitete pročišćene i riječne vode započeo je 1903. godine laboratorij profesora V. R. Williamsa na Poljoprivrednoj akademiji.

U kemijskoj industriji planira se šire uvođenje niskootpadnih i bezotpadnih tehnoloških procesa koji daju najveći ekološki učinak. Velika se pažnja posvećuje poboljšanju učinkovitosti pročišćavanja industrijskih otpadnih voda.

Moguće je značajno smanjiti onečišćenje vode koju ispušta poduzeće odvajanjem vrijednih nečistoća iz otpadnih voda, a složenost rješavanja ovih problema u poduzećima kemijske industrije leži u raznolikosti tehnoloških procesa i dobivenih proizvoda. Također treba napomenuti da se glavna količina vode u industriji troši na hlađenje. Prijelaz s vodenog na zračno hlađenje smanjit će potrošnju vode za 70-90% u raznim industrijama.

Bibliografija

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

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

Moskva: Kemija, 1984

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

studije kvalitete vode u akumulacijama. izdanje 2,

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

ilustracije.

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

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

Strojizdat, 1972, 280 str. s ilustracijama.

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

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

6. Masena spektrometrija onečišćenja okoliša /

R. A. Hmjelnicki, E. S. Brodinski. - M.: Kemija, 1990. - 184 str.

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

Metode analize prirodnih i industrijskih objekata:

Proc. džeparac. - M .: Izdavačka kuća u Moskvi. sveuč., 1988. 95 str.

Da, tako je: voda je organska tvar iu tom smislu ona je osnova svega. živeći na zemlji. Aforistički rečeno, voda je život, a nefigurativno, ali doslovno.

Dopustite mi da počnem s jednostavnom izjavom: znanost nam govori da je cijeli organski svijet uključujući i biljke i životinje, čine 80-90% vode, a svi procesiponovno se javljaju uz izravno sudjelovanje iste vode. Samo ovočinjenica nam, takoreći, govori da sama voda mora biti organska tvarS tim u vezi, odmah ću istaknuti da je izuzetno važno i ujednojednako jednostavna i priznata od svih, bez iznimke, činjenica da je rođenje sveorganizmi našeg planeta neraskidivo su povezani s vodom. Ja bih to čak rekao ovako:- ovo je posebno transformirana i organizirana voda.

Doista, ne treba imati sedam pedalja u čelu da bi se to vidjelo živog organizma, voda je ne samo neizostavna, već i glavna komponentakomponenta. Njegova količina u živim organizmima, uz moguću iznimkukreće se od 70 do 99,7% težinski. Samo iz ove činjenice, o drugoj da i ne govorimošto je još značajnije, očito je da voda ne igra samo veliku uloguživotnu aktivnost organizama, što svi bez iznimke priznaju, i uloguodlučujući, odlučujući, temeljni. Ali igrati takvu ulogu,sama mora biti organska tvar.

Čudno, međutim, ispada stvar: u načelu, nitko ne spori primarnu ulogu vode u životu svih živih bića bez iznimke, a ipakočito proturječje takvoj ulozi također svi kemijski prepoznajusastav vode, izražen formulom H2O. Ali time, svojevoljno ili nehoticepriznaje se potpuno apsurdna činjenica, naime, da je voda taj bezuvjetni temeljsav organski život—sam je anorganska materija, drugim riječima,mrtva tvar

Stoga se od samog početka nameće teška alternativa: ili pogrešna ideja vode kao temelja svih živih bića, ili pogrešnadanašnje razumijevanje kemijskog sastava vode. Prvo "ili"odmah odbačen jer ispod sebe nema zemlje. Ostaje drugi"bilo", odnosno da je formula za vodu H2O pogrešna. Nema treće opcijeU ovom slučaju nije dano, a i ne može biti u principu. I ovdje je već a priori, t.j.prije bilo kakvog iskustva, postoji svaki razlog za tvrdnju da je sama voda tvarorganski. Upravo ta (i samo ta!) kvaliteta može biti temelj svegaživ. I bez obzira na argumente protiv ovog trenutnog dobro hranjenogopuštenoj znanosti, ti su argumenti također apriorni, odnosno očito jesupogrešna. Tek tada može pitanjePrije nego što pređem na ovo glavno pitanje, želio bih skrenuti pozornost najoš jedna značajna činjenica u svakom pogledu, koja, kao što ćemo vidjeti,nadalje, izravno je povezan s vodom. Činjenica je sljedeća: kemijskiosnova svake žive tvari, bez ikakve iznimke, jestspojevi ugljikovodika. Poznato je da se živi organizam sastoji od kombinacijeprilično ograničen broj kemijskih elemenata. Dakle, recimo 96% maseLjudsko tijelo sastoji se od uobičajenih elemenata kao što su ugljik (C)vodik (H), dušik (N) i kisik (O)Dakle, za početak, podsjetimo: osim vode, druga je osnova svega organskispojevi na zemlji su ugljikohidrati. 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 pozornost. Uspoređujući ova dva momenta možemo već a prioriodnosno prije bilo kakvog iskustva, štoviše, sa stopostotnom će sigurnošću rećida i voda kao osnova života mora biti ugljikovodikspoj. I u svojoj knjizi "Vječne misterije znanosti (očima amatera)", naslonjen na temelju podataka dostupnih u znanosti dosljedno dokazujem da voda doista jestima formulu ne H2O, već CH2O, ili, drugim riječima, ugljikovodikspoj, a time i organske tvari. Samo u ovom svojstvu, i neŠto drugo, može poslužiti kao temelj svega života na Zemlji.

Sada za proteine. Također su isključivo složeni organski spojevi koji se sastoje od istih elemenata koji su nam poznatinaime ugljik, kisik i vodik. Drugim riječima, možete u potpunostirazloga za tvrdnju da se sva živa bića sastoje od različitih kombinacija istihelemenata od kojih se sama voda sastoji, ako se, naravno, temelji na njezinim formulamaCH2O. Ova činjenica stavlja sve na svoje mjesto bez ikakvih pretjerivanja i dodatnih masa.umjetne konstrukcije i rekvizite, koji služe samo da se nekako vežunesuvislo. Dakle, poanta je mala: dokazati da voda stvarno postojije organska tvar. Počnimo s ovim.

Ne treba dokazivati da je voda ne samo glavna, nego i jedina apsolutno nužan supstrat svih živih bića. Međutim, cijela poanta je opet u tomeda bi voda imala takvu ulogu, ona sama mora biti organskatvar. Tu leži cijela začkoljica, od moderne znanosti, a poslije nea svi ljudi koji slijepo vjeruju u njezine zaključke nastavljaju vjerovati da je vodaanorganske tvari, sve s istim dobro poznatim svakom školarcu formula H2O To je formula o koju se cijela svjetska znanost lupa čelom više od dvjesto godina.vrijeme kada je francuski kemičar Lavoisier rekao svijetu da se voda sastoji od dvojeelemenata - vodika i kisika, iz čega je prirodno proizlazilo da ona jedeanorganska tvar. Od tog vremena, ne samo sve neznanstveno, nego, štonevjerojatno, i cijeli je znanstveni svijet bezuvjetno vjerovao u to (i, štoviše, vjeruje usada), o čemu posebno svjedoči ogroman broj kontradiktornihnajfantastičnije hipoteze i teorije o podrijetlu života. Štoda se sruši ova »blažena« vjera, ovdje je potreban iskorak sličan onome kojinapravio je svojedobno Kopernik, izlažući svoj heliocentrični sustav umjestoPtolemejeva geocentrična hipotezaZapravo, razmislite sami: ne samo nevjerojatno, nego i stvarnoobeshrabrujuća je činjenica da najjednostavnijimisao, naime: ako voda čini do 90% mase svih živih organizama, ako bez vode sva živa bića venu i umiru, ne slijedi li iz toga potpuno očito da je voda osnova života, a ne u neki figurativni, simbolički smisao, ali u najizravnijem smislu. Drugim riječima, kao glavnu premisu potrebno je prepoznati da je sama voda organska tvar i kao takva nije samo glavna, već i jedina osnova svega života na Zemlji. Ako nema vode, nema (i ne može biti!) života.

Dakle, još jednom ponavljam: voda je po svojoj prirodi organska tvar i njena formula nije H2O, već CH2O, te je u tom svojstvu zapravo (a ne figurativno) osnova svega života na Zemlji. Reći ću više: kemijska tvar, koja je u kemiji dobila naziv dušik (N), zapravo je također organska tvar (točnije, ista skupina ugljikovodika CH2, koja će biti prikazana u nastavku)*. Ova dva zaključka daju temelj za potpuno novi pogled na podrijetlo života. Život nije nastao u nekim davnim vremenima pod nekim iznimnim uvjetima, kako još vjeruje znanstveni svijet. Ne, on nastaje kontinuirano i doslovno pred našim očima, jer je njegova osnova, voda, očuvana. Još jednom ponavljam: u svim živim sustavima 98% mase otpada na četiri elementa: vodik, ugljik, kisik, dušik. Proteini, nukleinske kiseline, ukratko, sva živa bića, uglavnom se sastoje od istih elemenata. Ovaj trenutak treba uzeti kao polazište. Formula proteina u svom općem obliku izgleda ovako: CnH2nOn, ili u najjednostavnijoj verziji - CH2O. I ovdje tražim vašu pozornost! Kako nas uvjeravaju znanstvenici, proteini i nukleinske kiseline čine do 98% tvari svakog živog organizma. Ali u isto vrijeme, isti znanstvenici tvrde da je voda do 90% istog živog organizma. Ispostavilo se da proteini i voda zajedno čine oko 200% tvari živih organizama. Ali to ne može biti: nemoguće je da se isti organizam sastoji sto posto od jedne tvari i sto posto od druge tvari. Postoji samo jedan izlaz iz ove teške, ako ne i delikatne situacije, naime: priznati da je sama voda organska tvar i, u tom svojstvu, također je osnova proteinskih tijela. U ovom slučaju sve dolazi na svoje mjesto. Ovdje se postavlja temeljno važno pitanje: postoji li na Zemlji u slobodnom stanju iu volumenima koji odgovaraju ukupnoj masi živih tijela takva tvar koja se sama sastoji od kombinacije vodika, ugljika, kisika i dušika? Odgovarajući na njega, odgovorit ćemo ne samo na pitanje podrijetla života, nego i na pitanje što je njegova osnova, njegov trajni temelj, koji mu omogućuje ne samo postojanje, već i stalno razmnožavanje. Dakle: ova supstanca je voda i njena formula nije H2O, već CH2O. Iz ovoga prirodno proizlazi da je voda (i ništa drugo!) tvar koja sadrži sve gore navedene komponente života: vodik, kisik, ugljik i dušik (o čemu dušik zapravo predstavlja bit će riječi u nastavku). U tom smislu voda ne pripada samo skupini ugljikohidrata – ona čini njegovu osnovu, njegovu glavnu masu, i u tom svojstvu predstavlja jedini, štoviše, gotovo neiscrpan izvor svega života na Zemlji. Ovo eliminira očiglednu kontradikciju između sadržaja vode i proteina u živim organizmima, koja je gore spomenuta, jer u ovdje predloženoj formuli sama voda čini prirodnu osnovu i proteina i nukleinskih kiselina.

No, sva je intriga ovdje u tome što je Lavoisierova formula vode, H2O, stala na put takvom priznanju kao moćna i još uvijek nepremostiva prepreka. Vjera u njegovu istinitost koja se sačuvala do danas, pak, iznjedrila je mnoštvo raznih, ponekad i najfantastičnijih teorija i hipoteza o podrijetlu života, kojima je povijest znanosti puna.

Kategorije

Izbor urednika

Organske nečistoće prirodne vode. Organske tvari u otpadnim vodama Što su organski spojevi u vodi

Uvod Diplomski rad iz biologije na temu "Utjecaj organskih spojeva sadržanih u prirodnim vodama na kvalitetu vode za piće"

Zaključak Diplomski rad na temu "Ekologija", Izvekova, Tatyana Valerievna

Bibliografija Teza iz biologije, kandidat kemijskih znanosti, Izvekova, Tatyana Valerievna, Ivanovo

Tablica 1. Kemikalije kojima doprinosi onečišćenje po osobi

traži

Pretplata

Popularni unosi

Posljednje bilješke