Natūralios vandens organinės priemaišos. Organinės medžiagos nuotekose Kas yra organiniai junginiai vandenyje

Teršalų likimas natūraliuose vandenyse vystosi įvairiai. Sunkieji metalai, patekę į rezervuarą, pasiskirsto įvairiomis formomis, po to palaipsniui nunešami su srove, sulaikomi dugno nuosėdose arba sugeriami vandens organizmų (pirmiausia jungiantis prie SH grupių), su kuriais nusėda į dugne, o įvairių formų sunkiųjų metalų absorbcija skirtingu laipsniu.

Naftos produktai praktiškai nesimaišo su vandeniu ir pasklinda per jo paviršių kaip plona plėvelė, kurią srovės nuneša ir laikui bėgant adsorbuojasi ant suspenduotų dalelių ir nusėda ant dugno. Ištirpę naftos produktai taip pat adsorbuojami ant suspenduotų dalelių arba oksiduojami vandenyje ištirpusio deguonies, o šakotieji angliavandeniliai oksiduojasi greičiau nei išsišakoję. Taip pat naftos produktus gali įsisavinti vandens mikroorganizmai, tačiau čia situacija atvirkštinė: šakotieji pasisavinami lėčiau.

Paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojamos ant suspenduotų dalelių ir nusėda ant dugno. Jas taip pat gali suskaidyti kai kurie mikroorganizmai. Kai kurios aktyviosios paviršiaus medžiagos sudaro netirpias druskas su kalciu ir magniu, tačiau kadangi tokios paviršinio aktyvumo medžiagos blogai putoja kietame vandenyje, jos pakeičiamos medžiagomis, kurios nesudaro netirpių druskų. Paviršinio aktyvumo medžiagų, kurios nesudaro netirpių druskų, elgesys daugiausia apibūdinamas kinetiniais modeliais, naudojant efektyvų tiesinį srauto greitį nuo vandens stulpelio iki dugno.

Trąšas, patekusias į rezervuarą, dažniausiai pasisavina gyvi organizmai, smarkiai padidindami biomasę, tačiau galiausiai jos vis tiek nusėda į dugną (nors iš dalies jas galima ištraukti atgal iš dugno nuosėdų).

Dauguma organinių medžiagų, įskaitant pesticidus, yra arba hidrolizuojamos, arba oksiduojamos ištirpusio deguonies, arba (šiek tiek rečiau) jungiasi su humino rūgštimis arba Fe 3+ jonais. Ir oksidaciją, ir hidrolizę gali palengvinti tam tikri mikroorganizmai. Medžiagos, kuriose yra žemos oksidacijos būsenos sieros, dvigubos jungtys, aromatiniai žiedai su pakaitais donorais, yra oksiduojamos. Anglies atomai, susiję su deguonimi, ir anglies atomai ties poliarizuotomis jungtimis taip pat oksiduojami:

Halogenų turintys junginiai, taip pat aromatiniai junginiai su metaorientuojančiais pakaitais (pavyzdžiui, NO 2 -grupe) ir halogenais oksiduojami daug lėčiau nei nepakeisti analogai. Deguonies turinčios grupės molekulėje arba o, n – orientuojantys pakaitai (išskyrus halogenus) aromatiniame žiede, priešingai, pagreitina oksidaciją. Apskritai, santykinis junginių atsparumas oksidacijai vandenyje yra maždaug toks pat kaip ir atmosferoje.

Visų pirma, junginiai, kuriuose yra polinių anglies-halogeninių jungčių, hidrolizuojami, esteriniai ryšiai yra daug lėtesni, o C-N ryšiai dar lėtesni.

Padidėjęs jungties poliškumas lemia hidrolizės pagreitį. Keli ryšiai, kaip ir ryšiai su aromatiniu branduoliu, praktiškai nehidrolizuojami. Junginiai, kuriuose vienas anglies atomas turi kelis halogeno atomus, taip pat blogai hidrolizuojasi. Jei dėl hidrolizės susidaro rūgštys, tada pH padidėjimas, kaip taisyklė, prisideda prie šio proceso, jei susidaro bazės, pH sumažėjimas prisideda prie hidrolizės padidėjimo. Stipriai rūgščioje terpėje C-O jungčių hidrolizės procesas pagreitėja, tačiau anglies-halogeninių ryšių hidrolizė sulėtėja.

Tiek organinių junginių oksidacija, tiek hidrolizė aprašomi kinetiniais modeliais ir gali būti apibūdinami šių junginių pusinės eliminacijos periodu. Rūgščių ir bazių katalizuojama hidrolizė aprašoma sudėtingesniais modeliais, nes jos greitis labai priklauso nuo pH (pav.).

Ši priklausomybė paprastai išreiškiama lygtimi

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

čia k – bendra hidrolizės greičio konstanta, k n – hidrolizės neutralioje terpėje greičio konstanta, k a – rūgšties katalizuojamos hidrolizės greičio konstanta, k b – hidrolizės, katalizuojamos bazės, greičio konstanta.

Oksidacijos ir hidrolizės produktai, kaip taisyklė, yra mažiau pavojingi organizmams nei pradinės medžiagos. Be to, jie gali būti toliau oksiduojami iki H 2 O ir CO 2 arba asimiliuojami mikroorganizmų. Hidrosferoje labiau tikėtinas antrasis būdas. Dėl adsorbcijos ant suspensijų arba mikroorganizmų absorbcijos chemiškai stabilios organinės medžiagos galiausiai patenka į dugno nuosėdas.

Visuose rezervuaruose efektyvūs tiesiniai ištirpusių medžiagų srautai į dugną paprastai yra daug mažesni nei 10 cm/parą, todėl toks rezervuarų valymo būdas yra gana lėtas, bet labai patikimas. Į dugno nuosėdas patekusias organines medžiagas jose gyvenantys mikroorganizmai dažniausiai sunaikina, o sunkieji metalai paverčiami netirpiais sulfidais.

Kaip rankraštis

IZVEKOVA Tatjana Valerievna

GAMTINIUOSE VANDENYSE ESANČIŲ ORGANINIŲ JUNGINIŲ ĮTAKA GERIAMOJO VANDENS KOKYBEI (Ivanovo pavyzdžiu)

Ivanovas – 2003 m

Darbas atliktas Valstybinėje aukštojo profesinio mokymo įstaigoje „Ivanovo valstybinis chemijos technologijos universitetas“.

Mokslinis patarėjas: chemijos mokslų daktaras,

Docentas Grinevičius Vladimiras Ivanovičius

Oficialūs oponentai: chemijos mokslų daktaras,

Profesorius Bazanovas Michailas Ivanovičius chemijos daktaras, profesorius Jablonskis Olegas Pavlovičius

Vadovaujanti organizacija: Rusijos tirpalų chemijos institutas

Mokslų akademija (Ivanovas)

Gynimas vyks 2003 m. gruodžio 1 d. 10 val. disertacijos tarybos posėdyje D 212.063.03 Valstybinėje aukštojo mokslo įstaigoje „Ivanovo valstybinis chemijos technologijos universitetas“, adresu: 153460, Ivanovas. , F. Engelso pr., 7.

Disertaciją galima rasti Valstybinės aukštojo profesinio mokymo įstaigos „Ivanovo valstybinis chemijos technologijos universitetas“ bibliotekoje.

Mokslinis sekretorius

disertacijos taryba

Bazarovas Yu.M.

Kūrinio aktualumas. Problema, susijusi su įvairių organinių junginių buvimu geriamajame vandenyje, atkreipia ne tik įvairių mokslo sričių tyrėjų ir vandens gerinimo specialistų, bet ir vartotojų dėmesį.

Organinių junginių kiekis paviršiniame vandenyje labai skiriasi ir priklauso nuo daugelio veiksnių. Iš jų dominuoja žmogaus ūkinė veikla, dėl kurios paviršiniai nuotėkiai ir krituliai yra užteršti įvairiomis medžiagomis ir junginiais, tarp jų ir organiniais, kurių pėdsakai yra tiek paviršiniame, tiek geriamajame vandenyje. Kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, pesticidai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (PAH), organiniai chloro junginiai (OC), įskaitant dioksinus, net ir mikrodozėmis yra itin pavojingi žmonių sveikatai. Tai lemia jų prioritetą kartu su kitomis ekotoksinėmis medžiagomis ir reikalauja atsakingo požiūrio renkantis vandens valymo, stebėjimo ir geriamojo vandens bei vandens šaltinių kokybės kontrolės technologiją.

Todėl CHOS kiekio tyrimas tiek vandens tiekimo šaltinio vandenyje, tiek pastarojo atsiradimas geriamajame vandenyje; Šiuo metu svarbu nustatyti riziką visuomenės sveikatai dėl trumpalaikio ir ilgalaikio vandens naudojimo kaip galimo pavojaus sveikatai ir tobulinti esamas vandens valymo sistemas. Disertaciniame darbe tyrimas atliktas Volskio rezervuaro pavyzdžiu, numatant

80% Ivanovo gyventojų suvartojamo geriamojo vandens. __

Darbai buvo atlikti pagal Ivanovo valstybinio chemijos ir technologijos universiteto (2000 - 2003) teminius tyrimų planus, RFBR GRANT Nr. 03-03-96441 ir Federalinio mokslinių tyrimų centro.

Pagrindinis šio darbo tikslas buvo nustatyti ryšį tarp vandens kokybės Uvodskoje rezervuare ir geriamojo vandens, taip pat įvertinti kancerogeninio ir bendro toksinio poveikio riziką gyventojams. Norint pasiekti šiuos tikslus, buvo atlikti šie darbai:

eksperimentiniai šių svarbiausių vandens kokybės rodiklių matavimai: pH, sausoji liekana, ChDS, fenolių, lakiųjų halogeninių angliavandenilių koncentracijos (chloroformas, žmonės "~ [chloretanas,

Trichloretilenas, tetrachloretilenas, 1,1,2,2-tetrachloretanas), chlorfenoliai (2,4-dichlorfenolis, 2,4,6-trichlorfenolis) ir pesticidai (gama HCCH, DDT) tiek vandens tiekimo, tiek geriamojo vandens šaltiniuose ;

Nustatyti pagrindiniai naftos ir fenolio angliavandenilių šaltiniai ir kriauklės Uvodsko rezervuare;

Buvo parengti kancerogeninio ir bendro toksinio poveikio rizikos verčių skaičiavimai ir rekomendacijos, kaip sumažinti jų atsiradimo tikimybę vandens vartotojams.

Mokslinė naujovė. Atskleidžiami vandens kokybės laiko ir erdvinių pokyčių Ivanovo miesto vandens tiekimo šaltinyje dėsningumai. Nustatyti ryšiai tarp pagrindinių toksinių medžiagų kiekio vandens tiekimo šaltinyje ir geriamojo vandens kokybės, kurie leidžia, keičiant chloro dozę ar gerinant vandens valymo sistemą, sumažinti riziką susirgti neigiamais kancerogeniniais ir bendraisiais. toksinis poveikis. Nustatytas ryšys tarp suspenduotų organinių medžiagų ir chlorfenolių kiekio rezervuare ir geriamajame vandenyje. Parodyta, kad chloroformo kiekį lemia natūralaus vandens pH vertės ir permanganato oksidacija (PO). Pirmą kartą buvo nustatyta neigiamo organoleptinio, bendro toksinio ir kancerogeninio poveikio piliečiams, taip pat su tuo susijusio gyvenimo trukmės sutrumpėjimo ir žalos visuomenės sveikatai rizika.

Praktinė reikšmė. Pirmą kartą buvo nustatyti pagrindiniai naftos ir fenolio angliavandenilių šaltiniai (Volgos-Uvodo kanalas ir atmosferos nuosėdos) bei kriauklės (hidrodinaminis pašalinimas, biocheminė transformacija, nusėdimas ir išgarinimas) Uvodskoje rezervuare. Be to, gautais eksperimentiniais duomenimis galima prognozuoti tiek vandens telkinio, tiek geriamojo vandens kokybės pokyčius. Pateikiamos rekomendacijos dėl vandens paėmimo iš kontroliuojamo gylio tam tikru metų laiku, taip pat dėl ekologinio ir ekonominio vandens valymo sistemų modernizavimo poreikio pagrindimo.

Pagrindinės gynybos nuostatos. 1. COS erdvinio ir tarpfazinio pasiskirstymo vandens telkinyje modeliai.

2. Koreliacija tarp COS kiekio Uvod rezervuare ir geriamajame vandenyje, kuris praėjo visus vandens valymo etapus.

3. Naftos angliavandenilių ir fenolių įtekėjimo ir ištekėjimo iš rezervuaro balanso skaičiavimo rezultatai.

4. Rizikos gyventojų sveikatai trumpalaikiu ir ilgalaikiu išvalyto vandens naudojimo, gyvenimo trukmės sutrumpėjimo (LLG) ir žalos, išreikštos pinigine išraiška, apskaičiavimo rezultatai. Ivanovo gyventojų sveikata pagal statistines pragyvenimo išlaidas (SLC) ir žalą pagal « minimalią civilinės atsakomybės už žalą gyvybei, sveikatai draudimo sumą.

Kūrinio publikavimas ir aprobavimas. Apie pagrindinius disertacijos rezultatus pranešta III Rusijos moksliniame techniniame seminare „Geriamojo vandens tiekimo problemos ir jų sprendimo būdai“, Maskva, 1997 m.; Visos Rusijos mokslinė ir techninė konferencija „Rusijos šiaurės vakarų gamtinių išteklių plėtros ir naudojimo problemos“, Vologda, 2002 m. II Tarptautinė mokslinė techninė konferencija „Ekologijos problemos kelyje į darnią regionų plėtrą“, Vologda, 2003 m.

Disertacijos apimtis. Disertacija išdėstyta 148 puslapių, 50 lentelių, 33 pav. ir susideda iš įvado, literatūros apžvalgos, tyrimo metodų, rezultatų aptarimo, išvadų ir cituojamos literatūros sąrašo, įskaitant 146 pavadinimus.

Pirmajame skyriuje aptariami pagrindiniai organinių, tarp jų ir organinių chloro junginių, šaltiniai ir kriauklės natūraliuose paviršiniuose vandenyse, organinių chloro junginių susidarymo ir skilimo vandenyje mechanizmai. Pateikiama įvairių vandens valymo metodų (chlorinimo, ozonavimo, UV spinduliuotės, ultragarso, rentgeno spinduliuotės) lyginamoji analizė, vieno ar kito vandens dezinfekavimo metodo įtaka COS kiekiui jame. Parodyta, kad šiuo metu nėra vieno būdo ir priemonių be tam tikrų trūkumų, universalių visoms vandens valymo rūšims: geriamojo vandens ruošimui, pramoninių nuotekų, buitinių nuotekų ir lietaus vandens dezinfekcijai. Todėl efektyviausias ir ekonomiškiausias

Pagrindinis tikslas – gerinti natūralių vandenų kokybę vandens tiekimo šaltiniuose. Taigi pagrindinių toksinių medžiagų susidarymo ir migracijos tyrimas kiekvienu konkrečiu vandens tiekimo atveju yra ne tik aktualus, bet ir privalomas tiek gerinant vandens kokybę šaltinyje, tiek pasirenkant vandens valymo būdą.

Antrame skyriuje pristatomi tyrimo objektai: paviršiniai (Uvodskoje rezervuaras, 1 pav.) ir požeminiai (Gorinsky vandens įvado) vandens tiekimo šaltiniai, taip pat vanduo iš miesto vandentiekio.

Kokybės rodiklių analizė atlikta sertifikuotais metodais: pH-potenciometrine; sausos liekanos ir skendinčios kietosios medžiagos buvo nustatytos gravimetriniu metodu; cheminis (CHD), biocheminis (BDS5) deguonies suvartojimas ir ištirpęs deguonis - titrimetriškai, lakieji fenoliai - fotometriškai (KFK-2M), naftos produktai nustatyti IR spektrofotometriniu metodu ("Srecors1-80M"), lakieji halogeniniai angliavandeniliai (chloroformas, anglies tetrachloridas). , chloretilenai, chloretanai) buvo nustatyti tiek dujų chromatografiškai, tiek

ir fotometriniai metodai, chlorfenoliai ir pesticidai (gama HCCH, DDT) – dujų chromatografijos metodai (prekės ženklo Biolut dujų chromatografas su elektronų gaudymo detektoriumi (ECD)). Atsitiktinė paklaida, matuojant COS chromatografiniais metodais (pasitikėjimo tikimybė 0,95), neviršijo 25%, o santykinė paklaida matuojant visus kitus vandens kokybės rodiklius standartiniais metodais neviršijo 20%.

3 skyrius. Vandens kokybė Uvodskoje rezervuare. Skyrius skirtas organinių junginių pasiskirstymo erdvėje ir laiko bei apibendrintų rodiklių įtakos jiems analizei (2 skyrius). Matavimai parodė, kad pH vertės pokytis neviršija vandens ekosistemos tolerancijos.

išankstinis saugojimas

Mes. išskyrus kelis matavimus (stotys: užtvanka, kanalas). Sezoniniai pokyčiai – padidėjęs šilkingumas, a. Vadinasi, vandens pH vertės vasaros laikotarpiu daugiausia susijusios su fotosintezės procesais. Nuo 1996 m. (pašalinimas) pastebima pH didėjimo tendencija. atitinkamai pagal metus: 7,8 (1996); 7,9 (1997); 8,1 (1998); 8,4 (2000); 9,0 (2001). kuris, matyt, yra susijęs su rezervuaro bioproduktyvumo padidėjimu ir biomasės kaupimu vandenyje. Tai rodo laipsnišką rezervuaro trofinio lygio didėjimą.

Organinių medžiagų kiekio analizė (2 pav.) Uvodsko rezervuaro vandenyje 1993–1995 metais parodė, kad jų kiekis padidėjo iki 210 mg/l, su ištirpusiomis organinėmis medžiagomis iki 174 mg/l, o suspenduotose. forma jų kiekis padidėjo iki 84%. Didžiausias ištirpusių organinių medžiagų kiekis pastebimas Rožnovo kaimo vietovėje, o skendinčios organinės medžiagos daugiau ar mažiau tolygiai pasiskirsto rezervuare.

Tiriant organinių medžiagų kiekį ištirpusių ir suspenduotų formų sudėtyje vandens įsiurbimo vietoje, nustatyta, kad stabilios vandens apykaitos fazėse didžioji dalis organinių junginių yra ištirpusios arba koloidiškai ištirpusios būsenos (93-98,5%). .

Per potvynį (2 ketvirtį) padidėja organinių junginių kiekis tiek ištirpusių, tiek suspenduotų formų, o suspenduotos formos sudaro 30-35% viso organinių medžiagų kiekio. Reikalingas 01menp. kad stabilios vandens apykaitos fazėse organinių junginių kiekis vandens paėmimo zonoje yra didesnis nei žiemos mėnesiais. Matyt, tai vyksta dėl intensyvesnių organinių medžiagų (galbūt naftos produktų) oksidacijos, fotosintezės ar hidrolizės procesų ir jų perkėlimo į ištirpusią būseną.

Programinės įrangos vertė keitėsi 1995-2001 metais 1. viduje (mg Oo/l): 6,3-10,5; vidutinės metinės vertės buvo: 6,4-8,5. Biochemiškai oksiduojamų organinių junginių (BDS5) kiekis Uvodsko rezervuaro vandenyje

■ Q1 Q2 QQ Q4 Q4

Nilisha svyravo nuo 1,1 iki 2,7 mg O2 / l, kai normalizuotos vertės buvo 2 mg Og / l pagal BDS5, o PO - 15 mg Og / l.

Didžiausia oksiduojamų (chloruojančių, ozonuojančių) tirpalų citotoksiškumo vertė atsiranda esant minimaliam BDS/PO santykiui, o tai rodo, kad tirpale yra biologiškai neoksiduojamų junginių. Todėl tam tikromis sąlygomis pakeistų junginių oksidacija gali sukelti tarpinių produktų, turinčių didesnį citotoksiškumą, susidarymą.

Matavimo rezultatai (1 lentelė) rodo, kad yra BDS5/PO santykio mažėjimo tendencija, o tai rodo sunkiai oksiduojamų organinių medžiagų kaupimąsi rezervuare ir yra neigiamas veiksnys normaliam rezervuaro funkcionavimui. ir dėl to padidėja COS susidarymo tikimybė vandens chlorinimo metu.

1 lentelė

Sezoninis BDS5/LD santykio pokytis_

Sezono BODz/LD vertė

1995 1996-1997 1998 2000-2001 m

Žiema 0,17 0,17 0,15 0,15

Spyruoklė 0,26 0,23 0,21 0,21

Vasara 0,13 0,20 0,20 0,19

Ruduo 0,13 0,19 0,19 0,18

Vid. 0,17 0,20 0,19 0,18

Per visą tiriamąjį laikotarpį ištirpusio deguonies kiekis Uvodskoje rezervuare niekada nenukrito žemiau normos, o absoliučios vertės bėgant metams yra artimos viena kitai. Vasarą, padidėjus fotosintezės procesų intensyvumui, ištirpusio deguonies koncentracija sumažėja iki vidutiniškai 8,4 mg/l. Dėl to mažėja teršalų oksidacinių procesų intensyvumas, tačiau III ketvirtį adekvatus organinių junginių (OC) kiekio padidėjimas nepastebimas (2 pav.). Todėl pagrindiniai OS skilimo kanalai yra fotocheminiai procesai arba hidrolizės ir biocheminės oksidacijos reakcijos, o ne cheminė oksidacija.

Organinių medžiagų kiekio kontrolė (3 pav.) rezervuaro akvatorijoje parodė, kad vidutinis lakiųjų fenolių ir naftos angliavandenilių kiekis yra didžiausias pavasario laikotarpiu ir yra apie 9 ir 300 MPC.x. atitinkamai. Ypač didelės koncentracijos stebimos Mikšino kaimo vietovėje (14 ir 200 MPCr.ch.), Rožnovo kaime (12 ir 93 MPCr.kh.) ir netoli Ivankovo kaimo.

daugiau nei 1000 MPC.x. (dėl naftos produktų). Vadinasi, biochemiškai sunkiai oksiduojamų organinių medžiagų kaupimasis Uvodskoje telkinio vandenyje yra rezervuaro užterštumo pasekmė, o tai paaiškina PO vertės padidėjimą.

1 ketvirtis mg/l

2 ketvirtis u-

3 ketvirtis 5 -

4 ketvirtis O

12 3 4 Naftos produktai

Ryžiai. 3 pav. Lakiųjų fenolių ir naftos produktų erdvinis ir laiko pasiskirstymas pagal metų laiką pagal stotis (1995): 1) užtvanka, 2) Mik|ni1yu, 3) kanalas, 4) Rožnovo, 5) Ivankovo.

Siekiant išsiaiškinti pagrindines priežastis, kodėl rezervuaro vandenyje padidėjo fenolių ir naftos angliavandenilių (OP) kiekis, buvo išmatuotas jų kiekis atmosferos krituliuose (2 lentelė), leidžiantis nustatyti pagrindinius šių šaltinių ir kriauklių junginiai rezervuare iš balanso lygties (3 lentelė).

2 lentelė

Fenolių ir naftos angliavandenilių koncentracijos atmosferos nuosėdose

Indikatorius Sniego danga* Lietus

1 2 3 4 15 1 Vid.

Fenoliai, 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) užtvanka, 2) Mnkšino, 3) kanalas, 4) Rožnovas, 5) Ivankovo.

3 lentelė

Fenolių ir naftos angliavandenilių šaltiniai ir kriauklės Uvodskoje rezervuare

Sudėtiniai pajamų šaltiniai, t/metus 2, t/metus Produkcijos šaltiniai, t/metus* A. t/metus

Lietaus nuotėkis Sniego tirpsmo vanduo nuotėkis R-Uvod Volga-Uvod kanalas GW, t/metus BT, t/metus U, t/metus

Fenoliai 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 - hidrodinaminis pašalinimas: BT - transformacija (biocheminis), I - išgarinimas; X - bendras kvitas; D – pajamų ir išlaidų straipsnių skirtumas.

Atmosferos kritulių užterštumas NP, palyginti su jų kiekiu rezervuare pavasario potvynio metu, yra nedidelis ir siekia 0,1 mg/l sniego (2 MPCpit), lietaus 0,3 mg/l (6 MPCpit), todėl padidėjo. pavasarį stebimos NP koncentracijos (3 pav.) Uvodskoje telkinio vandenyje yra sukeltos kitų šaltinių. Lentelės duomenys. 3 parodyta:

Pagrindiniai naftos angliavandenilių šaltiniai, patenkantys į Uvodskojės rezervuarą, yra Volgos-Uvodo kanalas ir Uvodo upės nuotėkis (kiekvienas apie 50%), atmosferos krituliai ir tirpstantis vanduo reikšmingos įtakos OP kiekiui rezervuaro vandenyje neturi;

Visi pagrindiniai fenolių šaltiniai laikomi patekimo kanalais: Volgos-Uvodo kanalas - 36%, lietaus nuotėkis - 26%, upės nuotėkis. Išsinešti - 23%, lydyto vandens - 15%;

Nustatyti pagrindiniai išskyrimo kanalai: fenolių - hidrodinaminis pašalinimas (~ 50%); NP - hidrodinaminis pašalinimas, išgarinimas ir biocheminė transformacija - atitinkamai -34,30,29%.

Bendro organinio chloro kiekio, įskaitant lakiųjų, adsorbuojamų ir ekstrahuojamų COS, kiekio matavimai (4 pav.) parodė, kad bendras COS kiekis chloro atžvilgiu rezervuare yra didžiausias šaltinio vandens apykaitos metu šaltinio vandens apykaitos metu. Ivankovo kaimas - 264 ir vasaros laikotarpis - 225 μg / l ("Mikshi-no"), o rudenį - kanalas Ivankovo (atitinkamai 234 ir 225 mcg / l).

■ 1 ketvirtis

□ 2 ketvirčiai

□ Q3 Q4

1 2 3 4 5 tarp tiglių.

Pažymėtina, kad jei 1995-96 m. vandens paėmimo zonoje metodų jautrumo ribose COS ne visada buvo aptikta, tada 1998 m. chloroformas buvo užfiksuotas 85% matavimų, o anglies tetrachloridas - 75%. Kintamų chloroformo verčių diapazonas svyravo nuo 0,07 iki 20,2 µg/l (vidurkis - 6,7 µg/l), o tai yra 1,5 karto didesnis nei MPC.ch, o SCC – nuo 0,04 iki 1,4 µg/l ( vidutiniškai 0,55 µg/l), kai vandens telkinyje jo nėra normaliai. Chloretileno koncentracijos rezervuaro vandenyje neviršijo normalizuotų dydžių, tačiau 1998 metų vasarą buvo užregistruotas "tetrachloretilenas, kurio buvimas natūraliuose vandenyse yra nepriimtinas. 1995 - 1997 metais atlikti matavimai parodė, kad jo nėra. iš 1,2-dichloretano ir 1,1,2,2-

tetrachloretanas. tačiau 1998 m. šaltinio vandens mainų metu vandens ėmimo vietoje buvo rasta 1,2-dichloretano.

Chlorfenoliai Uvodskoje rezervuare daugiausia kaupiasi apatiniuose vandens sluoksniuose, o potvynio metu (2 ketvirtį) jų koncentracija didėja. Panašus pasiskirstymas stebimas suspenduotoms ir ištirpusioms organinėms medžiagoms (2 pav.). Taigi yra gera koreliacija tarp skendinčių kietųjų dalelių kiekio padidėjimo (koreliacijos koeficientas 11=0,97), būtent organinių suspensijų (12,5 karto) ir chlorfenolių koncentracijos rezervuaro vandenyje (5 pav.).

C, µg/dm* Tvaraus vandens tiekimo fazėje

2,4-dichlorfenolis / mena chlorofenolių kiekis in

2,4,6-trichlorfenolis/. didžiausias vandens įsiurbimo plotas,

kuris, matyt, susijęs su toksinių medžiagų judėjimu į paviršių

sveriami sluoksniais nuo apatinių sluoksnių, nuo

60 70 80 masės %

turintys didesnį turinį

Ryžiai. 5 pav. Suspenduotų organinių fenolių chloro koncentracijos, g, priklausomybė nuo suspenduotų fenolių kiekio

organinės medžiagos. medžiagų.

Per visą tyrimų laikotarpį Uvodsko rezervuaro vandenyje ir geriamajame vandenyje γ-HCH, DDT ir jo metabolitų nerasta. Tikėtinas OS kiekio sumažėjimas dėl praskiedimo vandens mėginiuose, paimtuose iš eilės stotyse (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo), neįvyksta. Pavyzdžiui, Rožnovo stotyje vidutinės fenolių koncentracijos, OP. chloroformas, trichloretilenas. Programinė įranga yra MPCrx akcijų, atitinkamai, 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.

Kiek kitokia situacija pastebima stotyse „Kanalas“ ir „Užtvanka“. Čia rodomi visų išmatuojamų junginių skiedimo procesai.

Vidutinės fenolių, NP, chloroformo, trichloretileno, PO koncentracijos stotyje „Kanal“ yra atitinkamai MPCrx akcijomis – 7,4; trisdešimt; 0,7; 0,04, 0,55; vidutinės koncentracijos Plotino stotyje – 4,8; dešimt;<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.

4 skyrius. Vandens kokybės santykis vandens tiekimo ir geriamojo vandens šaltinyje. Per visą stebėjimo laikotarpį yra ryšys tarp organinių chloro junginių kiekio Uvodskoje rezervuare ir geriamajame vandenyje po chlorinimo. Bendras organinių chloro junginių kiekis chloro atžvilgiu yra didžiausias švaraus vandens rezervuare prie įėjimo į kasybos kolektorių visais stebimais laikotarpiais (4 pav.). Atkreipkite dėmesį, kad chloravus vandenį iš požeminio šaltinio šio rodiklio padidėjimas yra nežymus (1,3 karto), o didžiausia vertė yra 88 µg/l.

4 lentelė

Metinė COS kiekio dinamika Uvodskoje rezervuare

■ Rodiklis ■ -■■ ......- Vidutinė vertė, μg / dm * MPCr.h.,

1995** 1996-1997 m 1998 mcg/dm3

Chloroformas<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-dichloretanas___<6 <6 <0,2-1,7/0,6 100

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

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

1,1,2,2-tetrachloretanas - -<0,1 отс.

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

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

♦min - shak/(metinis vidurkis); ** - vidutinis duomenys iš 6 stebėjimo stočių.

Yra palanki tendencija, kad rezervuaro ekosistemoje mažėtų visų kontroliuojamų COS kiekis (4 lentelė), tačiau vidutinės metinės chloroformo, anglies tetrachlorido, tetrachloretileno, 2,4-dichlorfenolio ir 2,4,6-trichlorfenolio koncentracijos viršija atitinkamas

MPC, t.y. vandens ekosistemos patiria didesnę šių junginių apkrovą.

Po chloravimo COS koncentracijos geriamajame vandenyje didėja, bet neviršija atitinkamų geriamam vandeniui nustatytų normų, išskyrus 2,4-dichlorfenolį (5 lentelė).

5 lentelė

Metinė CHOS kiekio geriamajame vandenyje dinamika

Indekso vidutinė vertė, mcg/dm"1*

1995 1996-1997 1998 2000 2001 MPCp**

Chloroformas 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-dichloretanas<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

Trichloretilenas<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

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

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

2,4-dichlorfenolis - 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-trichlorfenolis -<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 / (vidutinės metinės vertės); **MAC“ – RF standartai/ – PSO standartai.

C1 Periodiškai (atskirais mėnesiais)

I-S-S-S! oJ-C-O "+ SNCH, buvo pastebėtas padidėjęs chloro-O C1 O roformo kiekis, palyginti su rekomenduojamomis normomis

PSO vonios kambariai. Susidarančio chloroformo kiekį lemia natūralaus vandens pH ir PO reikšmės (7 pav.), o tai neprieštarauja literatūros duomenims.

Periodiškai (kai kuriais mėnesiais) buvo padidėjęs chloroformo kiekis, palyginti su PSO rekomenduojamomis normomis. Susidarančio chloroformo kiekį lemia natūralaus vandens pH ir PO reikšmės (7 pav.), o tai neprieštarauja literatūros duomenims.

2,4-dichlorfenolio koncentracija normalizuotą vertę (MPC -2 µg/l) viršijo 30 % matavimų per visą laikotarpį vidutiniškai 40-5-50 %.

pastebėjimai. Pažymėtina, kad didžiausios chlorfenolių koncentracijos geriamajame vandenyje buvo stebimos vasarą (Q3), o tai koreliuoja su jų kiekiu vandens paėmimo zonoje.

C HF, µg/dm3

Ryžiai. 7 pav. Chloro kiekio tarpusavio ryšys. 8 pav. Koreliacija tarp chloroformo kiekio geriamajame vandenyje iš pH (1) chlorfenolių geriamajame vandenyje ir chlorphe-iCOD (2) natūralaus vandens nols (1), suspenduotų organinių medžiagų

(I, = 0,88; = 0,83). junginiai (2) natūraliame vandenyje

(K| – 0,79; K2 – 0,83).

Pastebima tendencija didėti chlorfenolių geriamajame vandenyje: 2,4-dichlorfenolio – vidutiniškai 2 kartus, o 2,4,6-trichlorfenolio – 1,3 karto vasarą. Gera koreliacija (8 pav.) tarp chlorfenolių koncentracijos geriamajame vandenyje, taip pat jų koncentracijos ir suspenduotų organinių junginių kiekio natūraliame vandenyje.

Dėl to, kad chlorfenolių koncentracijos apatiniuose sluoksniuose yra didesnės ir vyrauja suspensijoje, būtina tobulinti vandens filtravimo procesą, taip pat vykdyti vandens paėmimą iš kontroliuojamo gylio. ypač pavasarį ir vasarą.

5 skyrius. Geriamojo vandens poveikio visuomenės sveikatai vertinimas. Naudojant

kompiuterinė programa „Švarus vanduo“. Sankt Peterburgo mokslinių tyrimų ir gamybos asociacijos „POTOK“ sukurtas geriamojo vandens atitikties įvertinimas pagal koshrolir>emy\1 rodiklius ir žmogaus organų ir sistemų veiklos sutrikimo rizikos įvertinimas, kai buvo atliktas vandens valymas geriamasis vanduo (1 lentelė 6) .

Skaičiavimo rezultatai rodo, kad vartojant geriamąjį vandenį neigiamo organoleptinio poveikio, tiek tiesioginio, tiek lėtinio apsinuodijimo, rizika, palyginti su natūralaus vandens paėmimo vietoje, sumažėjo. Didelę jo dalį sudaro tokie rodikliai kaip fenoliai ir jų chloro dariniai (2,4-dichlorfenolis ir 2,4,6-trichlorfenolis). Iš kitos pusės,

rona po vandens valymo proceso padidina (1,4 karto) kancerogeninio poveikio riziką (chloroformas, anglies tetrachloridas ir trichloretilenas) ir bendrą toksiškumo riziką: lėtinis poveikis 4-5 kartus ir bendras 2-3 kartus, iš kurių susidaro fenoliai, chloroformas, anglies tetrachloridas, 1,2-dichloretanas ir trichloretilenas.

6 lentelė

Rizikos skaičiavimo rezultatai 1998_

Rodikliai Rizika

Paviršius Apatinis gėrimas

Nepageidaujamo organoleptinio poveikio atsiradimo rizika (neatidėliotinas poveikis) 0,971 0,999 0,461

Nepageidaujamo organoleptinio poveikio rizika (lėtinė intoksikacija) 0,911 0,943 0,401

Kancerogeninio poveikio rizika 0,018 0,016 0,21

Bendra toksiškumo rizika (lėtinės intoksikacijos išsivystymas) 0,001 0,001 0,005

Bendroji toksiškumo rizika (bendra) 0,003 0,003 0,008

Gauti duomenys leido nustatyti prioritetinius teršalus

la tirtos medžiagos, pvz., chloroformas, anglies tetrachloridas ir trichloretilenas, 1,2-dichloretanas, 2,4-dichlorfenolis ir 2,4,6-trichlorfenolis, kurie labai prisideda prie bendros toksinės rizikos.

Rastos bendro toksinio ir kancerogeninio poveikio pasireiškimo tikimybės reikšmės gerokai viršija normalizuotą rizikos vertę. Kancerogeninių savybių turinčių medžiagų priimtina (priimtina rizika) svyruoja nuo 1 (G4 iki 10-6 žmonių per metus, tai yra ligų ir mirties rizikos vertės, kai geriamas vanduo). priimtina.

Parodyta, kad dėl dabartinės Ivanovo gyventojų suvartojamo geriamojo vandens būklės pablogėja jo sveikata ir dėl to trumpėja gyvenimo trukmė: vyrų – 5,2; moterų – 7,8 metų (7 lentelė).

7 lentelė

Numatomos populiacijų trukmės sumažėjimas___

Rizikos pavadinimas (R), akcijos rel. vienetų 1XE \u003d b x K, metai

Vyras Moteris

Vidutinė gyvenimo trukmė 56 71

Vidutinis gyventojų amžius 37 42.3

Numatoma likusi dalis i<изни 19 28.7

Nepageidaujamo organoleptinio poveikio atsiradimo rizika (neatidėliotinas veiksmas) 0,157 Rodiklis, apibūdinantis nestabilių neigiamų organizmo reakcijų į vartojamą geriamąjį vandenį atsiradimą (alerginės reakcijos ir kt.). Organolepas. tiesioginiai rodikliai. veiksmai daugeliu atvejų nesukelia BE.

Lentelės tęsinys. 7

Neigiamo organoleptinio poveikio (lėtinės intoksikacijos) atsiradimo rizika 0,09 Rodiklis, apibūdinantis nuolatinių neigiamų organizmo reakcijų į vartojamą geriamąjį vandenį atsiradimą (įgyta „pasaulinė“ alergija, kvėpavimo takų ligos, anemija ir kt.)

Kancerogeninio poveikio rizika 0,02 Rodiklis, apibūdinantis mutageninį ir kancerogeninį poveikį žmogaus organizmui (vėžys, DNR pokyčiai ir kt.)

Bendroji toksinė rizika (lėtinės intoksikacijos išsivystymas) 0,006 Rodiklis, apibūdinantis žmogaus kvėpavimo sistemos, endokrininės sistemos, šlapimo takų ir kt.

le 0,11 0,17

£1 XE, 5,2 metai 7,8

Skaičiavimo rezultatai rodo, kad didžiausias trukmės sumažėjimas

gyvenimo trukmę lemia veiksniai, formuojantys nepalankų organoleptinį poveikį, kurio dydį lemia fenolių ir jų chloro darinių kiekis (6 lentelė).

Praktikoje naudojamas ekonominis aplinkos poveikio sveikatai vertinimas, kuris grindžiamas pragyvenimo išlaidomis ir mokesčių už sveikatos atkūrimą dydžiu. Todėl padaryta žala (Y) Ivanovo miesto gyventojų (450 tūkst. žmonių) sveikatai dėl suvartojamo geriamojo vandens buvo apskaičiuota statistine pragyvenimo kaina (8 lentelė), o žala – „minimaliu dydžiu. civilinės atsakomybės draudimas už žalos padarymą kitų asmenų gyvybei, sveikatai ar turtui ir gamtinei aplinkai įvykus avarijai pavojingame objekte“ (9 lentelė).

8 lentelė

Žalos dydžio apskaičiavimas pagal statistines pragyvenimo išlaidas (CVL)*

Gyventojai Ivanove, asmenys Vyrai (164000) Moterys (197250)

BE nuo nekokybiško geriamojo vandens suvartojimo vienam asmeniui, metai 5,2 7.8

Vidutinė (numatoma) gyvenimo trukmė, metai 56 71

Žala dėl sutrumpėjusio 1 asmens gyvenimo trukmės, išreikšta pinigine išraiška, 3496,6 4407,4 €

Bendra žala – 0,96 mlrd

* SCV = BVP х Тср / N. kur BVP - bendrasis vidaus produktas, rub; T^, - vidutinė gyvenimo trukmė, metai; N – gyventojų skaičius, žmonės.

9 lentelė

Žalos dydžio apskaičiavimas pagal „minimalią draudimo sumą“

Žala dėl sutrumpėjusio 1-ojo asmens gyvenimo trukmės, išreikšta pinigine išraiška, € Vyrai Moterys

Bendra žala, €** 0,3 mlrd

** meno pagrindas. Rusijos Federacijos įstatymo „Dėl pavojingų objektų pramoninės saugos“ Nr. 116-FZ 15 str. (2 punktas)

Iš gautų verčių (7-9 lentelės) Ivanovo teritorijoje yra nepriimtinos aplinkos rizikos zona (Yu.-.Yu "4), kuriai reikalingos aplinkos apsaugos priemonės, neatsižvelgiant į finansinių išlaidų mastą. Svarbu pažymėti, kad apskaičiuotas rizikos aplinkai lygis negali atsirasti dėl vien geriamojo vandens vartojimo.

Kadangi pagrindinė vandens valymo sistemos problema yra COS susidarymas chloruojant vandenį, o dėl didelio vamzdynų ilgio mieste negalima visiškai pašalinti chloravimo iš vandens valymo proceso, tai galima padaryti pakeičiant chlorą Siūlomas 1-asis chlorinimo kitu oksidatoriumi – ozonu – etapas, o 2-ame – chloravimas.

Pagrindiniai rezultatai ir išvados

1. Nustatyta, kad organinių junginių kiekio pokytis Uvodskoje rezervuare laikui bėgant turi tendenciją mažėti, nors naftos produktų ir lakiųjų fenolių koncentracijos vis dar yra žymiai didesnės nei normalizuotos vertės iki 42 ir 4 MPC. .x. atitinkamai.

2. Parodyta, kad organinių junginių kiekis nesumažėja dėl praskiedimo nuosekliose stotyse (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo). Skiedimo reiškinys būdingas tik fenoliams, o naftos produktams, chloroformui ir trichloretilenui ryškus koncentracijų padidėjimas, kuris yra susijęs su papildomais pajamų šaltiniais (difuzija iš intersticinių vandenų, paviršinio nuotėkio).

Pagrindiniai naftos angliavandenilių, patenkančių į Uvodskoje rezervuarą, šaltiniai yra Volgos-Uvodo kanalas ir Uvodo upės nuotėkis (š.

po maždaug 50 proc.), atmosferos krituliai ir tirpsmo vanduo neturi didelės įtakos naftos produktų kiekiui rezervuaro vandenyje;

Nustatyti pagrindiniai išskyrimo kanalai: fenolių - hidrodinaminis pašalinimas (~ 50%); naftos produktams - hidrodinaminis pašalinimas, išgarinimas ir biocheminė transformacija - atitinkamai 34,30,29%.

4. Parodyta, kad COS koncentracijos geriamajame vandenyje yra tarpusavyje susijusios tiek su procesais rezervuaro viduje, tiek su vandens dezinfekcijos – chloravimo – procesu.

7. Dėl dabartinės Ivanovo gyventojų suvartojamo geriamojo vandens būklės pablogėja jo sveikata ir dėl to sutrumpėja gyvenimo trukmė (vyrams – 5 metai, moterims – 8 metai, 2001 m.). Finansinių nuostolių suma vertinama 0,3 milijardo eurų per metus, o remiantis statistinėmis pragyvenimo išlaidomis – 0,96 milijardo eurų per metus.----

8. Įrodyta, kad chlorfenoliai Uvodskoje rezervuaro vandenyje daugiausia yra suspenduotų medžiagų sudėtyje, todėl rekomenduojama pagerinti filtravimo procesą, siekiant sumažinti jų koncentraciją geriamajame vandenyje, taip pat atlikti vandenį. įsiurbimas iš kontroliuojamo gylio, ypač pavasario-vasaros laikotarpiu.

1. Grinevičius V.I., Izvekova T.V., Kostrovas V.V., Česnokova T.A. Vandens vandens kokybės ir geriamojo vandens tiekimo sąsajos // Tez. ataskaita III Rusijos moksliniame techniniame seminare „Geriamojo vandens tiekimo problemos ir jų sprendimo būdai“, Maskvoje. -1997.-S. 123-125.

2. Grinevičius V.I., Izvekova T.V., Kostrovas V.V., Česnokova T.A. Chlororganinių junginių šaltiniai geriamajame vandenyje Ivanove // Žurnalas "Inžinerinė ekologija" Nr.2,1998. - S. 44-47.

3. Grinevičius V.I., Kostrovas V.V., Česnokova T.A., Izvekova T.V. Geriamojo vandens kokybė Ivanove. // Mokslinių darbų rinkinys "Aplinka ir žmogaus sveikata" // Ivanovo, 1998. - S. 26-29.

4. Izvekova T.V., Grinevičius V.I., Kostrovas V.V. Organiniai chloro junginiai geriamajame vandenyje // Tez. ataskaita "Šiaurės vakarų Rusijos gamtos išteklių plėtros ir naudojimo problemos: visos Rusijos mokslinės ir techninės konferencijos medžiaga." - Vologda: VoGTU, 2002. - P. 85-88.

5. Izvekova T.V., Grinevičius V.I., Kostrovas V.V. Organiniai chloro teršalai natūraliame vandens tiekimo šaltinyje ir Ivanovo miesto geriamajame vandenyje // Žurnalas "Inžinerinė ekologija" Nr. 3,2003. - S. 49-54.

6. Izvekova T.V., Grinevičius V.I. Organiniai junginiai Uvodskoje rezervuaro vandenyje // Tez. ataskaita Antrojoje tarptautinėje mokslinėje ir techninėje konferencijoje „Ekologijos problemos kelyje į darnią regionų plėtrą“. - Vologda: VoGTU, 2003. - S. 212 - 214.

Licencija LR Nr.020459 97-04-10. Pasirašyta spaudai 2003-10-27 Popieriaus formatas 60x84 1/16. Tiražas 90 egz. 2 užsakymas "¡> $. Ivanovo valstybinis chemijos technologijos universitetas. 153460, Ivanovo, pr. F. Engels, 7.

Išleisk Atsakingas

Izvekova T.V.

Įvadas.

1 skyrius Literatūros apžvalga.

§ 1-1 Sanitarinės ir higieninės geriamojo vandens organinių teršalų charakteristikos.

§1.2 Organinių chloro junginių susidarymo šaltiniai.

§ 1.3 Pagrindiniai geriamojo vandens ruošimo būdai.

2 skyrius. Eksperimentinio tyrimo metodai ir objektas.

§2.1 Uvodskoje rezervuaro zonos fizinės ir geografinės charakteristikos.

§ 2.2 ONVS - 1 (m. Avdotino).

§ 2.3 Organinių ir neorganinių junginių koncentracijų nustatymo metodai.

§ 2.3.1 Vandens mėginių ėmimas ir paruošimas analizei.

§2.3.2 Instrumentiniai HOS tyrimo metodai.

§ 2.4 Lakiųjų organinių halogeninių junginių vandenyje nustatymas

§2.4.1 Chloroformo apibrėžimas.

§ 2.4.2 Anglies tetrachlorido nustatymas.

§2.4.3 1,2-dichloretano apibrėžimas.

§ 2.4.4 Trichloretileno nustatymas.

§ 2.5 Organinių chloro pesticidų (y-HCCH, DCT) nustatymas.

§2.5.1 Chlorfenolių (CP) nustatymas.

§ 2.6 Kokybės įvertinimas ir matavimo rezultatų apdorojimas.

§ 2.7 Apibendrintų vandens kokybės rodiklių apibrėžimas.

3 skyrius. Vandens kokybė Uvodskoje rezervuare.

§ 3.1 Pagrindiniai vandens kokybės rodikliai Uvod rezervuare.

§3.1.1 pH pokyčio poveikis.

§ 3.1.2 Suspenduotų ir ištirpusių medžiagų santykis rezervuare.

§3.1.3 Ištirpęs deguonis.

§3.1.4 BDS5, COD pakeitimai.

§ 3.2 Toksiškos medžiagos (fenolis, naftos produktai).

§3.2.1 Kritulių įtaka.

§ 3.2.2 Pagrindiniai naftos ir fenolio angliavandenilių šaltiniai ir kriauklės Uvodskoje rezervuare.

§ 3.3 Chlorinti angliavandeniliai Uvodsko rezervuaro vandenyje.

4 skyrius Vandens kokybės tarpusavio ryšys vandens tiekimo ir geriamojo vandens šaltinyje.

§ 4.1 Geriamojo vandens kokybė Ivanove.

§ 4.2 Vandens kokybės įtaka vandens tiekimo šaltinyje geriamajam vandeniui.

§ 4.3 Gėlo požeminio vandens kokybė.

5 skyrius Geriamojo vandens poveikio visuomenės sveikatai vertinimas.

§5.1 Lyginamasis rizikos visuomenės sveikatai vertinimas.

§ 5.2 Sutrumpėjusios gyvenimo trukmės rizikos įvertinimas. Žalos gyventojų sveikatai apskaičiavimas pagal statistinę pragyvenimo kainą.

§ 5.4 ONVS vandens gerinimo sistemos rekonstrukcijos poreikio pagrindimas - 1.

Įvadas Biologijos baigiamasis darbas, tema „Organinių junginių, esančių natūraliuose vandenyse, įtaka geriamojo vandens kokybei“

Įvairių organinių junginių kiekio geriamajame vandenyje problema sulaukia ne tik įvairių mokslo sričių mokslininkų ir vandens gerinimo specialistų, bet ir vartotojų dėmesio. C Organinių junginių kiekis paviršiniuose vandenyse yra labai įvairus ir priklauso nuo daugelio veiksnių, kurių pagrindinis yra žmogaus ūkinė veikla, dėl kurios paviršinis nuotėkis ir krituliai yra užteršti įvairiomis medžiagomis ir junginiais, tarp jų ir organiniais. Tam tikrą vaidmenį paviršinių gamtinių vandenų taršoje atlieka žemės ūkio nuotekos, kurios pagal vietinių ekotoksinių medžiagų įplaukų mastą yra prastesnės už pramonės nuotekas, tačiau dėl to, kad jos pasklinda beveik visur, jos neturėtų būti nukainotos. . Žemės ūkio tarša yra susijusi su mažų upių paviršinių vandenų, taip pat tam tikru mastu požeminių vandenų, susijusių su natūraliais vandens telkiniais viršutinių vandeningųjų sluoksnių lygyje, kokybės pablogėjimu.

Problemos sudėtingumas slypi tame, kad mikrokiekiais esančių organinių teršalų rinkinys tiek paviršiniame, tiek geriamajame vandenyje yra labai platus ir specifinis. Kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, pesticidai, PAA, organiniai chloro junginiai (OC), įskaitant dioksinus, net ir mikrodozėmis yra itin pavojingi žmonių sveikatai. Viena pagrindinių nepatenkinamos geriamojo vandens kokybės priežasčių – didelis jame chloruotų angliavandenilių kiekis. Tai lemia jų prioritetą kartu su kitomis pavojingomis ekotoksinėmis medžiagomis ir reikalauja atsakingo požiūrio renkantis vandens valymo, stebėjimo ir geriamojo vandens bei vandens šaltinių kokybės kontrolės technologiją.

Dauguma tyrinėtojų jau seniai priėjo prie išvados, kad norint nustatyti konkrečias chloro turinčių angliavandenilių susidarymo priežastis ir šaltinius, būtina žinoti organinių junginių, esančių natūraliuose vandenyse, kurie naudojami kaip vandens tiekimo šaltinis, sudėtį. Todėl tyrimo objektu buvo pasirinktas Uvodskoje rezervuaras, kuris yra pagrindinis Ivanovo miesto vandens tiekimo šaltinis (80% viso suvartojamo vandens), taip pat geriamojo vandens po vandens valymo proceso.

Daugumos COS didžiausios leistinos koncentracijos (MAC) yra nustatytos mikrogramų litre ir net mažesnės, todėl kyla tam tikrų sunkumų renkantis jų kontrolės metodus. Padidėjusi tokių junginių koncentracija geriamajame vandenyje yra itin pavojinga vartotojams. Įtariama, kad anglies tetrachloridas, chloroformas ir trichloretilenas yra kancerogeniniai, o padidėjęs tokių junginių kiekis vandenyje, taigi ir žmogaus organizme, sukelia kepenų ir inkstų sunaikinimą.

Taigi, chlorintų angliavandenilių atsiradimo geriamajame vandenyje priežasčių tyrimas, priklausomai nuo vandens tiekimo šaltinio, jų koncentracijų nustatymas ir rekomendacijų, kaip sumažinti kancerogeninio ir nekancerogeninio poveikio riziką geriamojo vandens vartotojams, parengimas. Aktualus. Būtent toks ir buvo pagrindinis šio tyrimo tikslas.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

§ 1.1. Geriamojo vandens organinių teršalų sanitarinės ir higieninės charakteristikos

Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, iš 750 nustatytų cheminių teršalų geriamajame vandenyje 600 yra organiniai junginiai, suskirstyti taip:

Natūralios organinės medžiagos, įskaitant humusinius junginius, mikrobų eksudatus ir kitas vandenyje ištirpusias gyvūnų ir augalų atliekas;

Sintetinė tarša, įskaitant pesticidus, dioksinus ir kitas pramonės gaminamas medžiagas;

Vandens valymo, ypač chlorinimo, metu pridedami arba susidarę junginiai.

Šios grupės logiškai nurodo būdus, kuriais organiniai teršalai patenka į geriamąjį vandenį. Tame pačiame darbe pažymima, kad šios 600 medžiagų sudaro tik nedidelę dalį visos geriamajame vandenyje esančios organinės medžiagos. Iš tiesų, pažanga, padaryta tobulinant analizės metodus, pastaruoju metu leido nustatyti ir į kompiuterio atmintį įrašyti apie 300 organinių junginių, randamų požeminiame, paviršiniame ir geriamajame vandenyje.

Ant pav. 1 parodyta kai kurie teršalų patekimo į paviršinius vandenis keliai ir galimi virsmai. Požeminių vandens šaltinių tarša daugiausia vyksta per dirvožemį. Taigi, tikslingai įterptų organinių chloro pesticidų kaupimasis dirvožemyje lemia laipsnišką jų prasiskverbimą į požeminių geriamųjų šaltinių gruntinius vandenis. Darbo duomenimis, vien JAV dėl šios priežasties buvo uždaryta trečdalis artezinių gręžinių, skirtų geriamajam vandeniui tiekti. Chlororganiniai junginiai dažniausiai randami požeminiame vandenyje. Pagal visuotinai priimtą tarptautinę terminologiją jie vadinami DNAPL (tankios nevandeninės fazės skysčiai), t.y. sunkieji nevandeniniai skysčiai (TNVZH). Nevandeninis reiškia, kad jie sudaro atskirą skystą fazę vandenyje, pavyzdžiui, naftos angliavandeniliai. Skirtingai nuo naftos angliavandenilių, jie yra tankesni už vandenį. Šios medžiagos dar vadinamos tankiais su vandeniu nesimaišančiais skysčiais. Tuo pačiu metu jų tirpumas yra pakankamai pakankamas, kad būtų užterštas gruntinis vanduo. Patekęs į požeminį vandenį, COS gali išlikti dešimtmečius ir net šimtmečius. Jie labai sunkiai pašalinami iš vandeningųjų sluoksnių, todėl yra ilgalaikis požeminio vandens ir aplinkos taršos šaltinis.

Ryžiai. 1. COS migracijos stovinčiame vandens telkinyje schema

PSO gairėse pažymima, kad rekomenduojamos vertės yra per daug atsargios dėl nepakankamų duomenų ir jų aiškinimo neapibrėžtumo. Taigi rekomenduojamos leistinų koncentracijų vertės nurodo toleruotinas koncentracijas, bet nėra norminiai skaičiai, nustatantys vandens kokybę. Taigi JAV aplinkos apsaugos agentūra chloroformo kiekiui geriamajame vandenyje pasiūlė ne 30, o 100 µg/l standartinę vertę. Trichloretileno standartas yra 5 kartus mažesnis nei rekomenduoja PSO, o 1,2 dichloretano - 2 kartus mažesnis. Tuo pačiu metu JAV priimti standartai anglies tetrachloridui yra 2 kartus, o 1,1-dichloretilenui - 23 kartus didesni, nei rekomenduoja PSO. Šis požiūris taip pat atrodo teisėtas PSO ekspertų požiūriu, kurie pabrėžia, kad jų siūlomos vertybės yra tik patariamojo pobūdžio.

Chloroformas 30

1,2 – dichloretanas 10

1.1- Dichloretilenas 0.3

Pentachlorfenolis 10

2,4,6 – trichlorfenolis 10

Heksachlorbenzenas 0,01

Lentelėje. 1.1 lentelėje pateiktos rekomenduojamos teršalų koncentracijos vandenyje, nustatytos remiantis toksikologiniais ir kancerogeniškumo duomenimis, atsižvelgiant į vidutinį žmogaus kūno svorį (70 kg) ir vidutinį vandens suvartojimą per dieną (2 l).

Leidžiamas chloro organinių junginių (OC) kiekis natūraliame ir geriamajame vandenyje pagal Rusijos Federacijos sveikatos apsaugos ministeriją ir jų toksikologinės charakteristikos yra apibendrinti lentelėje. 1.2.

Tarp daugybės organinių geriamojo vandens teršalų higienistų dėmesį ypač patraukia tie junginiai, kurie yra kancerogeniniai. Tai daugiausia antropogeniniai teršalai, būtent: chlorinti alifatiniai ir aromatiniai angliavandeniliai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai, pesticidai, dioksinai. Tuo pačiu metu reikėtų pažymėti, kad cheminiai teršalai vandenyje, veikiami fizinių, cheminių ir biologinių veiksnių komplekso, gali patirti įvairias chemines transformacijas, dėl kurių jie visiškai suyra ir iš dalies virsta. Šių procesų rezultatas gali būti ne tik neigiamo organinių teršalų poveikio vandens kokybei sumažėjimas, bet kartais net sustiprėjimas. Pavyzdžiui, skaidant ir transformuojant tam tikrus pesticidus (chlorofosą, malationą, 2,4-D), polichlorintus bifenilus, fenolius ir kitus junginius gali atsirasti toksiškesnių produktų.

1.2 lentelė.

Kai kurių leistinos koncentracijos ir toksikologinės charakteristikos

Junginys MPC, µg/l Pavojaus klasė Poveikio žmogaus organizmui pobūdis

Geriamasis vanduo Natūralūs vandenys (r.h.) BLSK*

Žalos faktorius ***

Chloroformas 200/30** 5/60 2 Social-T. Vaistas, kuris yra toksiškas medžiagų apykaitai ir vidaus organams (ypač kepenims). Sukelia kancerogeninį ir mutageninį poveikį, dirgina gleivines.

Anglies tetrachloridas 6/3** ots / 6 2 Social-T. Narkotikas. Jis veikia centrinę nervų sistemą, kepenis, inkstus. Jis turi vietinį dirginantį poveikį. Sukelia mutageninį, kancerogeninį poveikį. Labai kaupiamasis junginys.

1,2-dichloretanas 20/10** 100/20 2 Social-T. politropiniai nuodai. Jis veikia žievės-subkortikinius smegenų regionus. Narkotikas. Tai sukelia distrofinius kepenų, inkstų pakitimus, sutrikdo širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų funkcijas. Turi dirginantį poveikį. Kancerogenas.

1,1,2,2-tetrachloretanas 200 ots / 200 4 org. Narkotikas. Pažeidžia parenchiminius organus. Turi dirginantį poveikį.

Grichloretilenas 70/3** 10/60 2 Social-T. Vaistas turi neurotoksinį ir kardiotoksinį poveikį. Kancerogenas.

Pentachlorfenolis 10** ots /10 2 Social-T. Jis pasižymi dideliu lipofiliškumu, kaupiasi riebalinėse sankaupose ir labai lėtai išsiskiria iš organizmo.

Tetrachloretilenas 2/1** ots / 20 2 Social-T. Jis veikia panašiai kaip trichloretilenas, slopina centrinę ir periferinę nervų sistemas. Hipnotizuojantis poveikis yra stipresnis nei SCS. Įtakoja kepenis ir inkstus. Turi dirginantį poveikį.

Lentelės tęsinys. 1.2.

2-chlorfenolis 1 ots / 1 4 org. Jie turi vidutines kumuliacines savybes. Pažeisti inkstų ir kepenų funkciją.

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

2,4,6-trichlorfenolis 4/10** ots /4 4 org.

Gama HCCH 2 / ots** ots /4 1 s.-t. Labai toksiški neurotropiniai nuodai, turintys embriono toksinį ir dirginantį poveikį. Tai veikia hematopoetinę sistemą. Sukelia kancerogeninį ir mutageninį poveikį.

DDT 2 / ots* * ots /100 2 social-t. - Apytikslis leistinas kenksmingų medžiagų kiekis buitinio ir geriamojo vandens rezervuarų vandenyje. – „orientuojantys“ standartai, nustatyti pagal PSO rekomendacijas

15] ir ES direktyva 80/778 dėl geriamojo vandens kokybės . - medžiagos, kuriai nustatytas standartas, kenksmingumo ribinis požymis:

S.-t. - sanitarinis ir toksikologinis kenksmingumo rodiklis; org. - organoleptinis kenksmingumo rodiklis.

Dažniausiai pasitaikantys COS sunaikinimo aplinkoje mechanizmai gali būti laikomi fotocheminėmis reakcijomis ir daugiausia medžiagų apykaitos skilimo procesais dalyvaujant mikroorganizmams. Fotocheminis COS skilimas molekulėse, kuriose yra aromatinių žiedų ir nesočiųjų cheminių jungčių, atsiranda dėl saulės energijos absorbcijos ultravioletinėje ir matomoje spektro srityse. Tačiau ne visos medžiagos yra linkusios į fotocheminę sąveiką, pavyzdžiui, lindanas (y-HCH) UV spinduliuote tik izomerizuojasi į a-HCH. Siūlomo DDT fotocheminio konvertavimo mechanizmo schema parodyta 2a pav.

Fotocheminio skilimo greitis, taip pat galutinių šios reakcijos produktų sudėtis priklauso nuo aplinkos, kurioje vyksta šis procesas. Laboratoriniai tyrimai parodė, kad po 48 valandų švitinimo UV spinduliais (A. = 254 nm) suyra iki 80% DDT, o tarp produktų rasta DDE (pagrindinis kiekis), DCD ir ketonų. Tolesni eksperimentai parodė, kad DDD yra labai atsparus UV spinduliuotei, o DDE palaipsniui virsta daugybe junginių, tarp kurių buvo rasta PCB. Mikroorganizmų COS metabolizmą, pagrįstą organinės anglies naudojimu maistu, beveik visada katalizuoja biologiniai fermentai.

DDE sg! a-chooschOjo-

dnchlorbenzofenonas

С1- С - С1 I n ddd a) b)

Ryžiai. 2 pav. Siūlomo (a) fotocheminio ir (b) metabolinio DDT konversijos mechanizmo schema.

Dėl gana sudėtingų nuoseklių cheminių reakcijų susidaro įvairūs metabolitai, kurie gali pasirodyti arba nekenksmingos medžiagos, arba pavojingesnės gyviems organizmams nei jų pirmtakai. Bendra DDT metabolinės transformacijos schema, kuri iš esmės tinka ir kitoms COS, parodyta Fig. 26 .

Būtinybę kiekvienoje šalyje nustatyti neorganinių ir organinių teršalų kiekio geriamajame vandenyje stebėsenos standartus dažnai lemia žemės naudojimo vandens baseine ypatybės, vandens šaltinio pobūdis (paviršinis ir požeminis vanduo) ir toksinių medžiagų buvimas. juose esantys pramoninės kilmės junginiai. Todėl būtina atsižvelgti į įvairius vietinius geografinius, socialinius ir ekonominius, pramoninius ir mitybos veiksnius. Visa tai gali smarkiai nukrypti nuo nacionalinių standartų nuo PSO rekomenduojamų įvairių toksinių medžiagų koncentracijų verčių.

Išvada Disertacija tema „Ekologija“, Izvekova, Tatjana Valerievna

Pagrindiniai rezultatai ir išvados

2. Parodyta, kad organinių junginių kiekis nesumažėja dėl praskiedimo nuosekliose stotyse (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo). Skiedimo reiškinys būdingas tik fenoliams, o naftos produktams, chloroformui ir trichloretilenui, pastebimas aiškus koncentracijų padidėjimas, kuris yra susijęs su papildomais pajamų šaltiniais (difuzija iš dumblo vandens, paviršinio nuotėkio).

3. Pirmą kartą pagrindiniai naftos ir fenolio angliavandenilių šaltiniai ir kriauklės rezervuare buvo nustatyti pagal balanso lygtį, būtent:

Pagrindiniai naftos angliavandenilių šaltiniai, patenkantys į Uvodskoje rezervuarą, yra Volgos-Uvodo kanalas ir Uvodo upės nuotėkis (apie 50%), atmosferos krituliai ir tirpsmo vanduo neturi didelės įtakos naftos produktų kiekiui vandenyje. rezervuaro;

Visi pagrindiniai fenolių šaltiniai laikomi patekimo kanalais: Volgos-Uvodo kanalas - 36%, lietaus nuotėkis - 26%, upės nuotėkis. Išsinešti - 23%, lydyto vandens -15%;

4. Parodyta, kad COS koncentracijos geriamajame vandenyje yra tarpusavyje susijusios tiek su procesais rezervuaro viduje, tiek su vandens dezinfekcijos – chloravimo – procesu.

5. Bendras organinių chloro junginių kiekis (pagal SG) chloravus vandenį iš Uvodsko rezervuaro vidutiniškai padidėja 7 kartus, o chloravus vandenį iš požeminio šaltinio (Gorinsky vandens įleidimo) tik 1,3 karto.

6. Nustatyta koreliacija tarp chlorfenolių ir suspenduotų organinių medžiagų kiekio Uvodsko rezervuaro vandenyje ir 2,4-dichlorfenolio bei 2,4,6-trichlorfenolio koncentracijų po geriamojo vandens chlorinimo.

8. Parodyta, kad Uvodskoe rezervuaro vandenyje chlorfenoliai daugiausia yra suspenduotų medžiagų sudėtyje, todėl rekomenduojama pagerinti jų filtravimo procesą, siekiant sumažinti jų koncentraciją geriamajame vandenyje, taip pat atlikti vandens paėmimas iš kontroliuojamo gylio, ypač pavasarį ir vasarą.

9. Išsiaiškinta, kad didžiausią indėlį į aplinkos rizikos vertės vertę įneša cheminiai cheminiai veiksniai, todėl pirmąjį chlorinimo etapą (ONVS-1) rekomenduojama pakeisti ozonavimu.

Bibliografija Biologijos baigiamasis darbas, chemijos mokslų kandidatas, Izvekova, Tatjana Valerievna, Ivanovas

1. Kuzubova L.I., Morozovas C.V. Organiniai geriamojo vandens teršalai: Analitė. Apžvalga / Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo valstybinė viešoji mokslinė ir techninė biblioteka, Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo NIOCH. Novosibirskas, 1993. -167 p.

2. Isaeva L.K. Aplinkos cheminių ir biologinių parametrų kontrolė. Sankt Peterburgas: "Ekologinės ir analitinės informacijos centras" Sojuz "", 1998.-869 p.

3. Randtke S.J. Organinių teršalų pašalinimas koaguliacijos būdu ir susijusių procesų deriniais // JAWWA. 1988. – T. 80, Nr. 5. - P. 40 - 56.

4. Geriamojo vandens kokybės kontrolės gairės. T.1. Rekomendacijos, PSO. -Ženeva, 1986.- 125 p.

5. Warthington P. Organiniai mikroteršalai vandeninėje aplinkoje // Proc. 5 Tarpt. Konf. "Chem. Prot. Aplinka." 1985. Raugas Rugsėjo 9-13 d. 1985. Amsterdamas, 1986 m.

6. Yudanova L.A. Pesticidai aplinkoje. Novosibirskas: SSRS mokslų akademijos Sibiro filialo valstybinė viešoji mokslinė ir technikos biblioteka, 1989.-140 p.

7. Elpineris L.I., Vasiljevas B.C. Geriamojo vandens tiekimo problemos JAV. -M., 1984 m.

8. SanPiN 2.1.2.1074-01. Sanitarinės taisyklės ir normos "Geriamasis vanduo. Centralizuoto geriamojo vandens tiekimo sistemų vandens kokybės higienos reikalavimai. Kokybės kontrolė.", patvirtintos Rusijos valstybinio sanitarinės ir epidemiologinės priežiūros komiteto. M., 2000 m

9. Kenksmingos medžiagos pramonėje. 4.1 Red. 6 d., rev. L., Leidykla „Chemija“, 1971, 832 p.

10. Kancerogeninės medžiagos: vadovas / Per. iš anglų kalbos / Red. B.C. Turusovas. M., 1987, 333 p.

11. Kenksmingos cheminės medžiagos. Angliavandeniliai. Angliavandenilių halogeniniai dariniai. Teisingai, red. / Red. V.A. Filova-L.: Chemija, 1989.-732 p.

12. G. Fellenberg Aplinkos tarša. Įvadas į aplinkos chemiją; Per. su juo. M.: Mir, 1997. - 232 p.

Daugelio rūšių nuotekose yra puvimo medžiagų, išskyrus kai kurias pramonines nuotekas, kurias daugiausia sudaro chemiškai toksiški komponentai. Pūva medžiaga, tokia kaip mėsa ar kraujas, yra organinės prigimties ir jai galioja visuotinis gamtos dėsnis – skaidymas, galiausiai vedantis į mineralizaciją. Kadangi, kaip ir aukščiau aprašyto mėsos skilimo atveju, skilimo procesą skatina ir palaiko autolitiniai fermentai, didžioji dalis aukščiau paminėtų dalykų galioja ir nuotekoms, ir mėsai. Skirtumas, į kurį reikėtų atkreipti dėmesį jau turint omenyje nevienodą skilimo medžiagos koncentraciją – pirmuoju atveju kompaktiška mėsa, o antruoju – emulsija ir pan., skilimo proceso pobūdžiui netaikomas. , net jei pastarųjų pasitaiko perdirbimo įmonių nuotekose, kur anksčiau iš viso terminis apdorojimas buvo atliekamas fiziškai veikiant perkaitintiems garams (skilimas verdant). Dalis sporas formuojančių mikroorganizmų išgyvena sterilizacijos metu ir taip pat dalyvauja irimo procese. Šiuo atveju procentais sumažėja biocheminis deguonies poreikis.

Priešingai nei tam tikru momentu dedamos pastangos nutraukti perdirbimo įmonių žaliavų skilimo procesą, siekiant išsaugoti pašarus, visos nuotekų valymo pastangos yra nukreiptos į deguonies tiekimą, greita ir visiška organinių komponentų mineralizacija. Jei mineralizacijos procesas yra slopinamas, pavyzdžiui, dėl padidėjusio riebalų kiekio nuotekose, šį nepageidaujamą konservavimą panašų poveikį reikia ypač energingai neutralizuoti (Randolph, 1977).

Nuotekų valymas iš esmės yra sedimentacija, kai susidaro puvimo dumblas, taip pat mikroorganizmų irimo veikla aerobiozės metu (aktyvusis dumblas). Puvimo dumblas anaerobiozės metu, veikiamas mikroorganizmų, dehidratuojamas, o aktyviojo dumblo dribsniai palaiko visus biologinius nuotekų valymo procesus. Be žmogaus pastangų ( metano rezervuaras, sedimentacija, Emšerio šulinys), tada norint palaikyti aerobiozę ilgą laiką, priešingai, reikalingos sudėtingos techninės struktūros (biofiltrai, oksidacijos tvenkiniai, aktyvinimo grandinės, kaskados).

Deguonies tiekimas yra svarbi mikrobų, kurie skaido nuotekose esančias organines medžiagas, dauginimosi sąlyga. Be to, mažėja mikrobų skaičius (anaerobiozės troškimas), jei panaudotas deguonis nuolat ir reguliariai nepakeičiamas nauju (bakterijos ir grybai yra C heterotrofiniai). Tai yra jų gebėjimo skaidyti organines medžiagas pagrindas. Ši mikrobų funkcija yra svarbi ekologinės sistemos dalis, kurioje reikėtų atsižvelgti į nuotekas ir jų valymą bei biologinį savaiminį upių ir ežerų išsivalymą. Bakterijos natūraliuose vandens telkiniuose ir nuotekose yra „patenkintos“ nereikšmingomis maistinių medžiagų koncentracijomis. 39 iš 47 bakterijų šeimų turi savo atstovus vandens telkinių ir nuotekų mikrofloroje (Reinheimer, 1975). Čia taip pat yra grybų, kurie taip pat sugeria organines medžiagas, nes yra C-heterotrofiniai. Daugumai grybų taip pat reikia laisvo deguonies. Grybai pasižymi dideliu pH toleravimu ir dažnai gana dideliu temperatūrų diapazonu, kuriame jie gali egzistuoti (pH 3,2–9,6; temperatūra 1–33 °C). Grybai skaido baltymus, cukrų, riebalus, krakmolą, pektinus, hemiceliuliozę, celiuliozę, chitiną ir ligniną. Saprofitų skaičius, palyginti su bendru mikrobų skaičiumi stipriai užteršto vandens ėmimo vietose, svyruoja nuo 1:5 iki 1:100, o oligotrofiniuose vandens telkiniuose šis skaičius svyruoja nuo 1:100 iki 1:1000. Nuotekų temperatūra ir baltymų prisotinimas turi didelę įtaką heterotrofinių bakterijų regeneracijos periodui ir mikrobinės floros sudėčiai. Pirmiausia nuotekose atsiranda saprofitai, vėliau celiuliozę skaidantys mikrobai ir galiausiai nitrifikuojančios bakterijos, kurių yra daugiausia. Kiekviename buitinių nuotekų mililitre gali būti nuo 3 iki 16 milijonų bakterijų, įskaitant dešimtis ar net šimtus tūkstančių coli bakterijų. Tokiose nuotekose yra daug įvairių Enterobakterijos. Užterštos nuotekos, kuriose gausu organinių medžiagų, lengvai prisodrinamos chlamidobakterijomis, ypač Sphaerotilus natans, o tai vėliau gali sukelti reiškinį, vadinamą grybeline prievarta. Saprofitai nuo patogeninių mikrobų skiriasi visų pirma tuo, kad pirmieji skaido tik negyvas organines medžiagas, o antrieji skaido ir gyvus audinius. Tokiu atveju patogenai paruošia veiklos lauką saprofitams, visiškai ar iš dalies sunaikindami gyvus audinius. Biocheminis deguonies poreikis (BDS) – tai deguonies kiekis, kurio minėtų rūšių mikroorganizmams reikia suskaidyti kenksmingoms organinėms medžiagoms tiek perdirbimo, tiek kitų įmonių nuotekose. Akivaizdu, kad padidėjęs mikroorganizmų deguonies poreikis rodo nuotekų užterštumą. Matuojant biocheminį deguonies poreikį per penkių dienų laikotarpį (BDSb), galima nustatyti arba apytiksliai įvertinti tiek nuotekų užterštumo kenksmingomis organinėmis medžiagomis laipsnį, tiek pačios valymo sistemos veikimo kokybę. Tokiu būdu gautus duomenis galima papildyti nustatant medžiagų cheminį deguonies poreikį, duomenis apie nusodintų medžiagų kiekį, jų gebėjimą irti. Patartina visada nustatyti pH vertę ir, jei reikia, plačiausiai atstovaujamų bakterijų skaičių ir tipą (žr. psl. 193 ir toliau).

DONETKO NACIONALINIS UNIVERSITETAS

CHEMIJOS FAKULTETAS

ORGANINĖS CHEMIJOS KATEDRA

Įvadas……………………………………………………………3

Literatūros apžvalga. Klasifikacija ir savybės

nuotekos…………………………………………………..………………………

Nuotekų fizinė būklė …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Nuotekų sudėtis……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………..10 Bakterinė nuotekų tarša…………………………..11

Rezervuaras kaip nuotekų imtuvas………………………………..11

EPS valymo metodai…………………………………………………………………………………………12

Mechaninis PSV valymas………………………………………..13

Fizinis ir cheminis PSV valymas…………………………………………………14

Cheminė PSV analizė…………………………………………..16

Organinių medžiagų nustatymas

chromatografijos metodas………………………………..………..18

Organinių junginių nustatymas

masių spektrometrijos metodas………………………….……….19

Cheminių bandymų analizės metodai……………………………….20

Praktinė dalis.

Dujų chromatografijos metodas………………………………..24

Masių spektroskopijos metodas…………………………………………..26

Išvados ………………………………………………………………27

Literatūra………………………………………..28

Įvadas

Vanduo yra pats vertingiausias gamtos išteklius. Jis atlieka išskirtinį vaidmenį medžiagų apykaitos procesuose, kurie sudaro gyvybės pagrindą. Vanduo yra labai svarbus pramoninėje ir žemės ūkio gamyboje. Gerai žinoma, kad ji reikalinga kasdieniams žmogaus, visų augalų ir gyvūnų poreikiams. Daugeliui gyvų būtybių ji tarnauja kaip buveinė. Miestų augimas, sparti pramonės plėtra, žemės ūkio intensyvėjimas, ženkliai išplečiamos drėkinamos žemės, kultūros ir gyvenimo sąlygų gerėjimas bei daugybė kitų veiksnių vis labiau apsunkina vandens tiekimo problemas.

Vandens poreikis yra didžiulis ir kasmet didėja. Metinis vandens suvartojimas pasaulyje visų tipų vandens tiekimui yra 3300–3500 km3. Tuo pačiu metu 70% viso vandens suvartojama žemės ūkyje. Daug vandens sunaudoja chemijos ir celiuliozės bei popieriaus pramonė, juodoji ir spalvotoji metalurgija. Energetikos plėtra taip pat smarkiai išauga vandens paklausa. Nemažai vandens suvartojama gyvulininkystės pramonės reikmėms, taip pat gyventojų buitinėms reikmėms. Didžioji dalis vandens panaudojus buitinėms reikmėms nuotekų pavidalu grąžinama į upes.

Gėlo vandens trūkumas jau tampa pasauline problema. Vis didėjantys pramonės ir žemės ūkio poreikiai vandeniui verčia visas pasaulio šalis, mokslininkus ieškoti įvairių priemonių šiai problemai spręsti.

Dabartiniame etape nustatomos šios racionalaus vandens išteklių naudojimo sritys: pilnesnis gėlo vandens išteklių naudojimas ir išplėstas atgaminimas; naujų technologinių procesų kūrimas, siekiant užkirsti kelią vandens telkinių taršai ir sumažinti gėlo vandens vartojimą.

Sparčiai vystantis pramonei būtina užkirsti kelią neigiamam pramoninių nuotekų (NVN) poveikiui vandens telkiniams. Dėl didžiulės pramonės įmonių nuotekų sudėties, savybių ir srauto įvairovės būtina naudoti specifinius metodus, taip pat įrenginius vietiniam, preliminariam ir pilnam šių vandenų valymui. Viena iš pagrindinių mokslo ir technologijų pažangos krypčių – mažai atliekų ir beatliekių technologinių procesų kūrimas.

Darbo tikslas – susipažinti su literatūros duomenimis apie nuotekų valymo būdus.

Literatūros apžvalga
1.1.Nuotekų klasifikacija ir savybės
Mineralinės, organinės ir bakterinės kilmės užterštos nuotekos patenka į kanalizacijos tinklus.

Mineraliniai teršalai yra: smėlis; molio dalelės; rūdos ir šlako dalelės; druskos, rūgštys, šarmai ir kitos vandenyje ištirpusios medžiagos.

Organiniai teršalai yra augalinės ir gyvūninės kilmės. Į daržovę apima augalų, vaisių, daržovių ir javų likučius, popierių, augalinius aliejus, humusines medžiagas ir kt. Pagrindinis cheminis elementas, kuris yra šios taršos dalis, yra anglis. Į gyvulinės kilmės taršą apima fiziologines gyvūnų ir žmonių išskyras, gyvūnų raumenų ir riebalinių audinių liekanas, organines rūgštis ir kt. Pagrindinis šių teršalų cheminis elementas yra azotas. Buitiniame vandenyje yra apie 60 % organinės taršos ir 40 % mineralinių medžiagų. PSV atveju šie santykiai gali skirtis ir skirtis priklausomai nuo perdirbtų žaliavų tipo ir gamybos proceso.

užteršimui bakterijomis apima gyvus mikroorganizmus – mieles ir pelėsinius grybus bei įvairias bakterijas. Buitinėse nuotekose yra tokių patogeninių bakterijų (patogeninių) – vidurių šiltinės, paratifo, dizenterijos, juodligės ir kt. sukėlėjų, taip pat helmintų kiaušinėlių (kirmėlių), kurie į nuotekas patenka su žmonių ir gyvūnų išskyromis. Patogenų taip pat yra kai kuriuose PSV. Pavyzdžiui, raugyklų, vilnos pirminio perdirbimo gamyklų ir kt.

Priklausomai nuo taršos (priemaišų) kilmės, sudėties ir kokybės charakteristikų, nuotekos skirstomos į 3 pagrindines kategorijas: buitinės (buitinės ir fekalinės), pramoninės (pramoninės) ir atmosferinės.
Buitinėms nuotekoms priskiriamas vanduo, pašalintas iš tualetų, vonių, dušų, virtuvių, vonių, skalbyklų, valgyklų, ligoninių. Jos daugiausia užterštos fiziologinėmis ir buitinėmis atliekomis.
Pramoninės nuotekos – tai vanduo, naudojamas įvairiuose technologiniuose procesuose (pavyzdžiui, žaliavoms ir gatavai produkcijai plauti, šiluminiams blokams vėsinti ir kt.), taip pat kasybos metu į žemės paviršių pumpuojamas vanduo. Daugelio pramonės šakų pramoninės nuotekos daugiausia užterštos gamybos atliekomis, kuriose gali būti toksinių medžiagų (pvz., vandenilio cianido rūgšties, fenolio, arseno junginių, anilino, vario, švino, gyvsidabrio druskų ir kt.), taip pat radioaktyviųjų medžiagų turinčių medžiagų. elementai; kai kurios atliekos yra tam tikros vertės (kaip antrinės žaliavos). Priklausomai nuo priemaišų kiekio, pramoninės nuotekos skirstomos į užterštos, iš anksto išvalytos prieš išleidžiant į rezervuarą (arba prieš pakartotinai naudojant), ir sąlyginai švarias (šiek tiek užterštos), išleidžiamos į rezervuarą (arba pakartotinai naudojamos gamyboje) be valymo. .
Atmosferos nuotekos – lietaus ir tirpsmo (susidaro tirpstant ledui ir sniegui) vanduo. Pagal kokybines taršos charakteristikas į šią kategoriją patenka ir vanduo iš gatvių ir želdynų laistymo. Atmosferos nuotekos, kuriose vyrauja mineraliniai teršalai, sanitariniu požiūriu yra mažiau pavojingos nei buitinės ir pramoninės nuotekos.
Nuotekų užterštumo laipsnis įvertinamas pagal priemaišų koncentraciją, t.y. jų masę tūrio vienete (mg/l arba g/m3).
Buitinių nuotekų sudėtis yra daugiau ar mažiau vienoda; teršalų koncentracija juose priklauso nuo suvartoto vandens iš čiaupo kiekio (vienam gyventojui), t.y., nuo vandens suvartojimo normos. Buitinių nuotekų tarša paprastai skirstoma į: netirpias, formuojančias dideles suspensijas (kuriose dalelių dydis viršija 0,1 mm) arba suspensijas, emulsijas ir putas (kuriose dalelių dydis svyruoja nuo 0,1 mm iki 0,1 μm), koloidinę (kurių dalelių dydis svyruoja nuo nuo 0,1 μm iki 1 nm), tirpus (molekuliškai dispersinių dalelių, kurių dydis mažesnis nei 1 nm, pavidalu).
Yra buitinių nuotekų tarša: mineralinė, organinė ir biologinė. Mineraliniai teršalai yra smėlis, šlako dalelės, molio dalelės, mineralinių druskų tirpalai, rūgštys, šarmai ir daugelis kitų medžiagų. Organiniai teršalai yra augalinės ir gyvūninės kilmės. Augalinėms liekanoms priskiriamos augalų liekanos, vaisiai, daržovės, popierius, augaliniai aliejai ir kt. Pagrindinis cheminis augalų taršos elementas yra anglis.
Gyvūninės kilmės teršalai yra fiziologinės žmonių ir gyvūnų ekskrecijos, gyvūnų audinių liekanos, lipnios medžiagos ir kt. Jie pasižymi dideliu azoto kiekiu. Biologiniams teršalams priskiriami įvairūs mikroorganizmai, mielės ir pelėsiai, smulkūs dumbliai, bakterijos, tarp jų ir patogenai (vidurių šiltinės, paratifos, dizenterijos, juodligės sukėlėjai ir kt.). Tokio tipo tarša būdinga ne tik buitinėms nuotekoms, bet ir kai kurių rūšių pramoninėms nuotekoms, susidarančioms, pavyzdžiui, mėsos perdirbimo įmonėse, skerdyklose, raugyklose, biofabrikuose ir kt. Pagal savo cheminę sudėtį jie yra organiniai teršalai, tačiau yra atskirti į atskirą grupę dėl sanitarinio pavojaus, kurį sukelia patekę į vandens telkinius.
Buitinėse nuotekose mineralinių medžiagų yra apie 42% (bendro taršos kiekio), organinių – apie 58%; nusėdusios suspenduotos medžiagos sudaro 20%, suspensijos - 20%, koloidai - 10%, tirpios medžiagos - 50%.
Pramoninių nuotekų sudėtis ir užterštumo laipsnis yra labai įvairus ir daugiausia priklauso nuo gamybos pobūdžio ir vandens naudojimo technologiniuose procesuose sąlygų.
Atmosferos vandens kiekis labai skiriasi priklausomai nuo klimato sąlygų, reljefo, miesto plėtros pobūdžio, kelio dangos tipo ir kt. 1 ha. Metinis lietaus vandens nuotėkis iš gyvenamųjų vietovių yra 7-15 kartų mažesnis nei buitinis.

1.2 Nuotekų fizinė būklė
Nuotekų fizinė būklė yra trijų tipų:

neištirpusi išvaizda;

koloidinė išvaizda;

ištirpęs žvilgsnis.

Netirpsta medžiagos randamos nuotekose stambios suspensijos, kurios dalelių dydis didesnis nei 100 mikronų, ir smulkios suspensijos (emulsijos) pavidalu, kurių dalelių dydis yra nuo 100 iki 0,1 mikronų. Tyrimai rodo, kad buitinėse nuotekose neištirpusių skendinčių dalelių kiekis išlieka daugmaž pastovus ir yra lygus 65g/parą vienam kanalizacijai besinaudojančiam asmeniui; iš jų 40g gali iškristi nusėdimo metu.

Koloidinis vandenyje esančių medžiagų dalelių dydis svyruoja nuo 0,1 iki 0,001 mikrono. Buitinių nuotekų koloidinės fazės sudėtį įtakoja organiniai jos komponentai – baltymai, riebalai ir angliavandeniai, taip pat jų fiziologinio valymo produktai. Didelę įtaką turi ir vandentiekio vandens, kuriame yra tam tikras kiekis karbonatų, sulfatų ir geležies, kokybė.

Be azoto ir anglies, nuotekose taip pat yra daug sieros, fosforo, kalio, natrio, chloro ir geležies. Šie cheminiai elementai yra organinių arba mineralinių medžiagų, kurios yra nuotekose neištirpusios, koloidinės arba ištirpusios būsenos, dalis. Šių medžiagų kiekis, patekęs su tarša į nuotekas, gali būti įvairus ir priklauso nuo darinio pobūdžio.

Tačiau buitinių nuotekų atveju vienam asmeniui patenkančių cheminių medžiagų kiekis išlieka beveik pastovus. Taigi vienam asmeniui per dieną sudaro (g):

1 lentelė. Vienam asmeniui tenkančios taršos cheminės medžiagos

Šių medžiagų koncentracija nuotekose (mg/l) skiriasi priklausomai nuo teršalų praskiedimo vandeniu laipsnio: kuo didesnis vandens šalinimo greitis, tuo mažesnė koncentracija. Geležies ir sulfatų kiekis nuotekose daugiausia priklauso nuo jų buvimo vandentiekio vandenyje.

Minėtų, kaip ir kitų sudedamųjų dalių, patenkančių į VVT su tarša, kiekis labai skiriasi ir priklauso ne tik nuo jų kiekio praskiestame vandentiekio vandenyje ir perdirbtame produkte, bet ir nuo gamybos proceso, vandens patekimo į vandenį būdo. gamybos tinklas ir kitos priežastys. Todėl tam tikro tipo gamybai galima nustatyti tik apytikslį teršalų, esančių išleidžiamoje EPS, kiekį. Projektuojant pramoninę kanalizaciją būtina turėti PSV analizės duomenis ir tik tuo atveju, jei tokių duomenų gauti nepavyksta, galima naudoti panašių pramonės šakų duomenis.

Nuotekų sudėtis

PSV sudėtis ir kiekis skiriasi. Netgi to paties tipo įmonės, pavyzdžiui, odos raugyklos, priklausomai nuo technologinio proceso pobūdžio, gali išleisti skirtingos sudėties ir nevienodo kiekio nuotekas.

Kai kuriuose EPS yra ne daugiau nei buitinių teršalų, o kituose žymiai daugiau. Taigi vandenyje iš rūdos perdirbimo įmonių yra iki 25 000 mg/l skendinčių dalelių, iš vilnos plovimo įrenginių - iki 20 000 mg/l.

EPS skirstomi į sąlyginai švarius ir užterštus. Sąlygiškai gryni vandenys dažniau yra tie, kurie buvo naudojami aušinimui; jie beveik nesikeičia, o tik įkaista.

Užteršti pramoniniai vandenys skirstomi į grupes, kuriose yra tam tikrų teršalų: a) daugiausia mineralinių; b) daugiausia organinių, mineralinių; c) organinės, toksiškos medžiagos.

EPS, priklausomai nuo teršalų koncentracijos, gali būti labai koncentruotas ir silpnai koncentruotas. Atsižvelgiant į aktyvią vandens reakciją, pramoniniai vandenys pagal agresyvumo laipsnį skirstomi į silpnai agresyvius (šiek tiek rūgštus, kurio pH = 6–6,6 ir silpnai šarminius, kurių pH = 8–9) ir labai agresyvius (kurių pH 9).

Bakterinė nuotekų tarša

Nuotekų florą ir fauną atstovauja bakterijos, virusai, bakteriofagai, helmintai ir grybeliai. Atliekų skystyje yra didžiulis bakterijų kiekis: 1 ml nuotekų jų gali būti iki 1 milijardo.

Dauguma šių bakterijų priklauso nekenksmingų (saprofitinių bakterijų) kategorijai, kurios dauginasi negyvoje organinėje terpėje, tačiau yra ir tokių, kurios dauginasi ir gyvena ant gyvos medžiagos (patogeninės bakterijos), savo gyvenimo eigoje sunaikindamos gyvą organizmą. Miestų nuotekose aptinkami patogeniniai mikroorganizmai yra vidurių šiltinės, paratifo, dizenterijos, vandens karštinės, tuliaremijos ir kt.

Ypatingos rūšies bakterijų buvimas jame - Escherichia coli grupė - rodo vandens užteršimą patogeninėmis bakterijomis. Šios bakterijos nėra patogeniškos, tačiau jų buvimas rodo, kad patogeninių bakterijų gali būti ir vandenyje. Norint įvertinti vandens užterštumo patogeninėmis bakterijomis laipsnį, nustatoma, ar – titras, t.y. mažiausias vandens kiekis viename mililitre, kuriame yra viena Escherichia coli. Taigi, jei Escherichia coli titras yra 100, tai reiškia, kad 10 ml tiriamo vandens yra viena Escherichia coli. Kai titras yra 0,1, bakterijų skaičius 1 ml yra 10 ir pan. Miesto nuotekų atveju Escherichia coli titras paprastai neviršija 0,000001. Kartais jie nustato, ar - indeksas, ar E. coli skaičius 1 litre vandens.

Vandens telkinys kaip nuotekų imtuvas

Didžioji dalis nuotekų patenka į vandens telkinius. Prieš išleidžiant į rezervuarą, nuotekos turi būti iš dalies arba visiškai išvalytos. Tačiau rezervuare yra tam tikras deguonies tiekimas, kurį galima iš dalies panaudoti kartu su nuotekomis patenkančių organinių medžiagų oksidacijai; rezervuaras turi tam tikrą valymo galimybę, t.y. jame, padedant mikroorganizmams – mineralizatoriams, organinės medžiagos gali būti oksiduojamos, tačiau ištirpusio deguonies kiekis vandenyje kris. Tai žinant, galima sumažinti nuotekų valymo laipsnį valymo įrenginiuose prieš išleidžiant jas į rezervuarą.

Nereikėtų pervertinti vandens telkinių, ypač upių, galimybės priimti dideles nuotekų mases, net jei deguonies balansas leidžia tokį išleidimą be galutinio valymo. Bet koks, net nedidelis, vandens telkinys naudojamas masinėms maudynėms ir turi architektūrinę, dekoratyvinę ir sanitarinę reikšmę.

EPS valymo metodai

PSV paprastai skirstomi į 3 pagrindines grupes:

Grynas vanduo, paprastai naudojamas aušinimui;
Šiek tiek užterštas arba sąlyginai švarus vanduo, susidaręs plaunant gatavus gaminius;
Nešvarūs vandenys.

Švarus ir mažai užterštas vanduo gali būti siunčiamas į vandens perdirbimo sistemą arba naudojamas užterštam vandeniui skiesti, siekiant sumažinti taršos koncentraciją. Dažnai prieš nusileidžiant į rezervuarą naudojamas atskiras PSV išleidimas ir atskiras šių vandenų valymas vienu ar kitu būdu. Tai pateisinama ekonomiškai.

PSV valymui naudojami šie metodai:

mechaninis valymas.
Fizinis ir cheminis valymas.
Cheminis valymas.
Biologinis valymas.

Kai jie naudojami kartu, nuotekų valymo ir šalinimo būdas vadinamas kombinuotu. Konkretaus metodo taikymą kiekvienu konkrečiu atveju lemia taršos pobūdis ir priemaišų kenksmingumo laipsnis.
1.6.1. Mechaninis PSV valymas
Mechaninis PSV valymas skirtas iš jų išskirti neištirpusias ir iš dalies koloidines priemaišas. Mechaniniai valymo būdai apima: a) filtravimą; b) pritarimas; c) filtravimas; d) neištirpusių priemaišų pašalinimas hidrociklonuose ir centrifugose.

Įtempimas naudojami didelėms plūduriuojančioms medžiagoms ir smulkesniems, daugiausia pluoštiniams teršalams iš atliekų skysčio izoliuoti. Didelėms medžiagoms atskirti naudojamos tinkleliai, smulkesnėms – sietai. Visuose nuotekų valymo įrenginiuose turi būti įrengtos išankstinio valymo grotelės. Sietai naudojami kaip savarankiški įrenginiai, per kuriuos PSV gali būti išpiltas arba į rezervuarą, arba į miesto kanalizacijos tinklą.

atsiskaitant iš PSV išskiriami neištirpę ir iš dalies koloidiniai mineralinės ir organinės kilmės teršalai. Nusėdant iš nuotekų galima atskirti tiek daleles, kurių savitasis svoris didesnis už vandens savitąjį svorį (skęstantis), tiek ir mažesnio tankio (plaukiojančias). VVN valymo nusodinimo rezervuarai gali būti savarankiški įrenginiai, kuriuose baigiasi valymo procesas, arba įrenginiai, skirti tik pirminiam valymui. Skęstančioms netirpioms priemaišoms izoliuoti naudojami horizontalūs ir radialiniai nusodinimo rezervuarai, kurie savo konstrukcija mažai skiriasi nuo nusodintuvų, naudojamų buitinėms nuotekoms skaidrinti.

Filtravimas skirtas sulaikyti skendinčias medžiagas, kurios nenusėdo nusėdimo metu. Naudojami smėlio filtrai, diatomito filtrai ir tinkliniai filtrai su filtravimo sluoksniu.

Smėlio filtrai naudojamas mažam kietųjų dalelių kiekiui. Dviejų sluoksnių filtrai pasiteisino. Apatinis krovinio sluoksnis yra smėlio, kurio grūdelių dydis 1-2 mm, o viršutinis sluoksnis – antracito drožlės. Nuotekos tiekiamos iš viršaus, tada tiekiamas plovimo vanduo ir išleidžiamas nešvarus vanduo.

diatomitinės žemės filtrai.Šiuose filtruose atliekų skystis filtruojamas per ploną diatomitinės žemės sluoksnį, užteptą ant akytų paviršių. Kaip porėtos medžiagos naudojama keramika, metalinis tinklelis ir audinys. Taip pat naudojamos didelės adsorbcijos gebos pasižyminčios dirbtinės diatomito miltelių kompozicijos. Tokie filtrai užtikrina aukštą valymo efektą.

Hidrociklonai naudojamas nuotekoms skaidrinti ir nuosėdoms tirštinti. Jie atviri ir veržlūs. Atviri hidrociklonai naudojami struktūrinėms nuosėdoms ir stambioms plūduriuojančioms priemaišoms iš nuotekų izoliuoti. Slėginiai hidrociklonai naudojami atskirti nuo nuotekų tik nusėdančias agregatams atsparias stambias struktūrines priemaišas. Atviri hidrociklonai yra be vidinių įtaisų, su diafragma ir cilindrine pertvara, yra daugiapakopiai. Pastarosios naudojamos sunkioms nelipnioms stambioms priemaišoms ir naftos produktams izoliuoti.
1.6.2. Fizinis ir cheminis PSV valymas

Fiziniai ir cheminiai valymo metodai apima: a) ekstrahavimą; b) sorbcija; c) kristalizacija; d) flotacija.

A) ištraukimas. Pramoninių nuotekų valymo ištraukimo metodo esmė yra tokia. Sumaišius tarpusavyje netirpius skysčius, juose esantys teršalai šiuose skysčiuose pasiskirsto pagal jų tirpumą.

Jei nuotekose yra fenolio, vandenį galima sumaišyti su benzenu (tirpikliu), kuriame fenolis ištirpsta daug daugiau, kad būtų izoliuotas. Taigi, paeiliui veikiant benzeną vandeniui, galima pasiekti beveik visišką fenolio pašalinimą iš vandens.

Paprastai kaip tirpikliai naudojamos įvairios organinės medžiagos: benzenas, anglies tetrachloridas ir kt.

Ekstrahavimas atliekamas metalinėse talpyklose-ekstraktoriuose, turinčiuose kolonų formą su purkštukais. Iš apačios tiekiamas tirpiklis, kurio savitasis tankis yra mažesnis už vandens savitąjį svorį, dėl kurio tirpiklis pakyla aukštyn. Užterštos nuotekos tiekiamos iš viršaus. Vandens sluoksniai, savo kelyje sutikdami tirpiklį, palaipsniui išskiria vandens teršalus. Išvalytas vanduo išleidžiamas iš apačios. Ši technika ypač gali būti naudojama PSV, turinčio fenolio, gryninimui.

B) Sorbcija.Šis procesas susideda iš to, kad teršalus iš atliekų skysčio absorbuoja kietas kūnas (adsorbcija), nusėda ant jo aktyviai išsivysčiusio paviršiaus (adsorbcija) arba su juo chemine sąveika (chemisorbcija). Adsorbcija dažniausiai naudojama PSV valymui. Šiuo atveju į apdorojamą atliekų skystį pridedamas susmulkintas sorbentas (kietas kūnas) ir sumaišomas su nuotekomis. Tada teršalų prisotintas sorbentas atskiriamas nuo vandens nusodinant arba filtruojant. Dažniau išvalytos nuotekos nepertraukiamai leidžiamos per filtrą, prikrautą sorbentu. Kaip sorbentai naudojami: aktyvuota anglis, kokso brizas, durpės, kaolinas, pjuvenos, pelenai ir kt. Geriausia, bet brangiausia medžiaga yra aktyvuota anglis.

Sorbcijos metodas gali būti naudojamas, pavyzdžiui, NV iš dujų gamybos stočių, kuriose yra fenolio, valymui, taip pat NV, kuriuose yra arseno, vandenilio sulfido ir kt.

c) Kristalizacija.Šį valymo būdą galima naudoti tik tuo atveju, jei teršalų koncentracija EPS yra didelė ir jų gebėjimas formuoti kristalus. Paprastai preliminarus procesas yra nuotekų išgarinimas, siekiant sukurti didesnę teršalų koncentraciją, kuriai esant galima jų kristalizacija. Siekiant pagreitinti teršalų kristalizacijos procesą, nuotekos atšaldomos ir sumaišomos. Nuotekų garinimas ir kristalizacija dažniausiai atliekami natūraliuose tvenkiniuose ir rezervuaruose. Šis PSV valymo būdas yra neekonomiškas, todėl nebuvo plačiai naudojamas.

D) flotacija. Procesas pagrįstas dispersinių dalelių plūduriavimu kartu su oro burbuliukais. Jis sėkmingai naudojamas daugelyje technologijų šakų ir PSV valymui. Flotacijos procesas susideda iš to, kad netirpių dalelių molekulės prilimpa prie oro burbuliukų ir kartu plūduriuoja į paviršių. Flotacijos sėkmė labai priklauso nuo oro burbuliukų paviršiaus dydžio ir nuo jų sąlyčio su kietosiomis dalelėmis ploto. Siekiant padidinti flotacijos poveikį, į vandenį įvedami reagentai.
1.6.3 Cheminė EPS analizė
Net ir geros kokybės nuotekų sudėtį dažnai sunku numatyti. Visų pirma, tai taikoma nuotekoms po cheminio ir biocheminio valymo, dėl kurio susidaro nauji cheminiai junginiai. Todėl, kaip taisyklė, net ir gana gerai patikrintų metodų tinkamumas atskiriems komponentams ir analizės schemoms nustatyti turėtų būti iš anksto patikrintas.

Pagrindiniai reikalavimai nuotekų analizės metodams yra didelis selektyvumas, priešingu atveju gali atsirasti sisteminių klaidų, kurios visiškai iškreipia tyrimo rezultatą. Ne mažiau svarbu yra analizės jautrumas, nes galima paimti didelius analizuojamo vandens kiekius arba taikyti tinkamą analitės koncentravimo metodą.

Nustatomiems komponentams koncentruoti nuotekose naudojamas vandens ekstrahavimas, garinimas, distiliavimas, sorbcija, koprecipitacija ir vandens užšaldymas.

2 lentelė. Nuotekų komponentų, kuriuose yra daug lakiųjų organinių medžiagų, atskyrimo schemos.

1 variantas	Mėginys parūgštinamas H 2 SO 4 iki silpnai rūgštinės reakcijos, distiliuojamas vandens garais, kol susidaro nedidelė likutis.
	1 distiliatas: lakiosios rūgštys ir neutralios medžiagos Šarminamas ir vėl distiliuojamas vandens garais, kol susidaro nedidelis likutis.	1 likutis: nelakiosios rūgštys, aminų sulfatai, fenoliai ir neutralios medžiagos
		2 likutis: lakiųjų rūgščių natrio druskos, fenoliai
2 variantas	Mėginys šarminamas ir distiliuojamas vandens garais, kol susidaro nedidelis likutis.
	1 distiliatas: lakiosios bazės ir neutralios medžiagos	1 likutis: lakiųjų ir nelakiųjų rūgščių druskos
	Parūgštinamas ir distiliuojamas garais, kol susidaro nedidelis likutis.
	2 distiliatas: lakūs neutralūs junginiai	2 likutis: lakiųjų bazių druskos. Išmaišykite ir ekstrahuokite eteriu

3 lentelė. Nuotekų komponentų, kuriuose yra mažai lakiųjų organinių medžiagų, atskyrimo schema

Į mėginį (25–100 ml) pilama nuotekų, kol NaCl ir HCl bus prisotinti iki ≈ 5 % koncentracijos.
Ekstrahuojamas dietilo eteriu
1 ekstraktas: neutralūs junginiai, rūgštys. Tris kartus apdorota 5% NaOH tirpalu			Vandeninė fazė 1: įpilkite NaOH iki pH ≥ 10, kelis kartus ekstrahuokite eteriu, sumaišykite ekstraktus
2 vandeninė fazė: silpnos rūgštys (daugiausia fenoliai). Prisotinama CO 2, kol nusėda NaHCO 3, apdorojama keliomis eterio porcijomis, ekstraktai sujungiami.	Eterio sluoksnis: neutralios medžiagos. Sausas sausas. Na 2 SO 4, eteris distiliuojamas, sausa liekana pasveriama, ištirpinama eteryje, perkeliama į silikagelio kolonėlę. Iš eilės eliuuojama alifatiniu izooktanu, aromatiniu benzenu. Tirpiklis išgarinamas iš kiekvieno eliuato, likutis pasveriamas.		3 vandeninė fazė: amfoteriniai nelakūs junginiai, geriau tirpūs vandenyje: nei eteryje. Neutralizuokite CH 3 COOH, ekstrahuokite keliomis eterio porcijomis, sumaišykite ekstraktus	Eterio sluoksnis: baziniai junginiai. Išdžiovinkite Na 2 SO 4 , nudistiliuokite eterį, pasverkite sausą likutį
Eterio sluoksnis džiovinamas bevandenis. Na 2 SO 4, eteris distiliuojamas, sausa liekana pasveriama	vandens fazė. Eteris pašalinamas, parūgštinamas, apdorojamas keliomis eterio porcijomis		Kombinuoti ekstraktai: amfoterinės medžiagos. Išdžiovinkite Na 2 SO 4 , nudistiliuokite eterį, pasverkite sausą likutį.	vandens fazė. Parūgštinama iki pH 3-4, išgarinama iki sausumo. Likutis, tinkamas anglies kiekiui nustatyti
	Eterinis sluoksnis džiovinamas Na 2 SO 4, eteris nudistiliuojamas. Likusi dalis pasveriama.	Vandeninė fazė išmetama

1.6.3.1 Organinių medžiagų nustatymas chromatografijos būdu
Į paviršinius vandenis nuo nuotėkio patenka benzino, žibalo, kuro ir tepalų, benzeno, tolueno, riebalų rūgščių, fenolių, pesticidų, sintetinių ploviklių, organinių metalų ir kitų organinių junginių. Organinės medžiagos analizei paimtuose nuotekų mėginiuose lengvai pakeičiamos cheminių ir biocheminių procesų metu, todėl surinktus mėginius reikia ištirti kuo greičiau. Lentelėje. 2 ir 3 paveiksluose pateiktos nuotekose esančių organinių medžiagų atskyrimo schemos.

Identifikavimui ir kiekybiniam nustatymui plačiai naudojami įvairūs chromatografiniai metodai – dujų, kolonėlės, skysčių chromatografija, popieriaus chromatografija, plonasluoksnė chromatografija. Kiekybiniam nustatymui tinkamiausias metodas yra dujų chromatografija.

Kaip pavyzdį apsvarstykite fenolių apibrėžimą. Šie junginiai susidaro arba naudojami naftos perdirbimo, popieriaus, dažų, vaistų, fotografijos medžiagų ir sintetinių dervų procese. Dėl fizinių ir cheminių fenolių savybių juos gana lengva nustatyti dujų chromatografijos būdu.
1.6.3.2 Organinių junginių nustatymas masės spektrometrijos metodu
Analizuojant nuotekas, masių spektrometrijos galimybės yra ypač svarbios nustatant nežinomos struktūros junginius ir analizuojant sudėtingus mišinius, nustatant mikrokomponentus lydimųjų medžiagų fone, kurių koncentracija yra dydžių tvarka didesnė už nustatomi komponentai. Čia tinka GLC su MS, tandem MS, HPLC ir MS derinys, skirtas nelakiųjų medžiagų analizei, taip pat "minkštoji jonizacija" ir selektyviosios jonizacijos metodai.

Likusius oktilfenolio polietoksilatų kiekius nuotekose, jų biologinio skilimo ir chlorinimo produktus, susidarančius nuotekų biologinio valymo ir dezinfekcijos metu, galima nustatyti GLC-MS su EI arba chemine jonizacija.

Būtinybė analizuoti skirtingo lakumo junginius atsispindėjo organinių junginių pėdsakų, esančių nuotekose po valymo valymo įrenginiuose, analizės schemoje. Čia GLC buvo naudojamas kiekybiniam nustatymui, o kokybinė analizė buvo atlikta naudojant GC-MS. Labai lakūs junginiai - halogeniniai angliavandeniai C 1 - C 2 buvo ekstrahuoti pentanu iš 50 ml vandens mėginio; 5 µl ekstrakto buvo įšvirkščiama į 2x4 mm kolonėlę su 10 % skvalanu ant Chromosorb W-AW 67 °C temperatūroje; nešančiosios dujos – argono ir metano mišinys; elektronų gaudymo detektorius su 63 Ni. Jei reikėjo nustatyti metileno chloridą, tuomet juo eliuuojantis pentanas buvo pakeistas oktanu, kuris eliuuoja vėliau. 1,2 dibrometanas buvo naudojamas kaip vidinis standartas. Aromatinių angliavandenilių grupė buvo nustatyta naudojant viršutinės erdvės analizę uždaroje kilpoje.

Skirtingų jonizacijos metodų derinys leidžia patikimiau identifikuoti įvairius nuotekų taršos komponentus. Bendram organinių medžiagų, esančių nuotekose ir nuotekų dumble, apibūdinimui naudojamas GC ir MS derinys su EI ir CI jonizacija. Organiniai junginiai, ekstrahuojami iš nuotekų heksanu, buvo chromatografuojami ant silikagelio, eliuuojant heksanu, metileno chloridu ir eteriu. Gautos frakcijos buvo analizuojamos sistemoje, kurią sudaro dujų chromatografas su 25 m ilgio kapiliariniu vamzdeliu, prijungtu prie dvigubo fokusavimo masės spektrometro jonų šaltinio. Kolonėlės temperatūra buvo užprogramuota nuo 40 iki 250 °C 8 °C/min greičiu. 66 junginiai buvo identifikuoti pagal dujų chromatografijos sulaikymo laiką ir EI bei CI masių spektrus. Tarp šių junginių buvo halogeninti metoksibenzenai, dichlorbenzenas, heksachlorbenzenas, metilintas triklozanas, oksadiazonas ir kt. Šis metodas taip pat leido atlikti pusiau kiekybinį šių junginių koncentracijų įvertinimą.
1.6.3.3 Cheminių bandymų analizės metodai
HNU Systems Inc. Jie gamina bandymų rinkinius žalios naftos, degiojo kuro, naudotų alyvų kiekiui dirvožemyje ir vandenyje nustatyti. Metodas pagrįstas Friedel-Crafts aromatinių angliavandenilių, esančių naftos produktuose, alkilinimu alkilhalogenidais, kad susidarytų spalvoti produktai:

Bevandenis aliuminio chloridas naudojamas kaip katalizatorius. Analizuojant vandenį, ekstrahuojama iš 500 ml mėginio. Priklausomai nuo nustatomo komponento, atsiranda šios ekstrakto spalvos:

Benzenas - nuo geltonos iki oranžinės spalvos;
Toluenas, etilbenzenas, ksilenas – nuo geltonai oranžinės iki ryškiai oranžinės spalvos;
Benzinas - nuo smėlio iki raudonai rudos spalvos;
Dyzelinis kuras – nuo smėlio iki žalios spalvos.

Spalvų skalės sudaromos vandeniui 0,1 - 1 - 5 - 10 - 20 - 50 - 100 mg/l diapazone.

Atliekant bandymo analizę fenolis ir jo dariniai daugiausiai nulemia azodažų susidarymą. Labiausiai paplitęs yra toks metodas: pirmasis etapas yra pirminio aromatinio amino diazotinimas natrio nitritu rūgštinėje terpėje, dėl kurio susidaro diazonio druska:
ArNH 2 + NaNO 2 + 2HCl → + Cl ¯ + NaCl + 2H 2 O,
Antrasis etapas yra diazonio druskos ir fenolių derinys šarminėje terpėje, dėl kurio susidaro azo junginys:
+ Cl ¯ + Ph–OH → ArN=N–Ph–OH + HCl
Jei poros padėtis uždaryta, tada susidaro apie- azo junginys:

Azo jungimas su hidroksi junginiais, aktyviausiais fenolato anijonų pavidalu, beveik visada atliekamas esant pH 8–11. Diazonio druskos

Vandeniniame tirpale jie yra nestabilūs ir palaipsniui skyla į fenolius ir azotą, todėl pagrindinis sunkumas kuriant fenolių ir aminų nustatymo tyrimo metodus yra būtent stabilių diazo junginių gavimas.

Kaip laikymui stabilus reagentas fenoliui nustatyti, buvo pasiūlyta kompleksinė 4-nitrofenildiazonio tetrafluorborato (NDF) druska:
O 2 N–Ph–NH 2 + BF 4 → BF 4
Fenoliui nustatyti į 1 ml analizuojamo skysčio įpilama 1 kvadratas filtravimo popieriaus, impregnuoto NDP, ir 1 kvadratas popieriaus, impregnuoto natrio karbonato ir cetilpiridinio chlorido (CP) mišiniu.

Esant CP, spalva pagilėja dėl to, kad disocijuotoje hidroksi grupėje susidaro jonų asociacija:
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 +
Fenolio nustatymas netrukdo 50 kartų didesniam anilino kiekiui. Netrukdyti nustatyti 2,4,6-pakeisto fenolio, 2,4-pakeisto 1-naftolio ir 1-pakeisto 2-naftolio. Nustatytų fenolio kiekių diapazonai: 0,05 - 0,1 - 0,3 - 0,5 - 1 - 3 - 5 mg/l. Sukurti testai buvo naudojami fenolio kiekiui nustatyti nuotekose.

Daugumoje tyrimo metodų kaip reagentas naudojamas 4-aminoantipirinas. Fenolis ir jo homologai su 4-aminoantipirinu sudaro spalvotus junginius, kai yra heksacianoferatas (III), esant pH 10:

Praktiškai nereaguoja su 4-aminoantipirino n-krezoliu ir tais para-pakeistus fenoliais, kuriuose pakaitų grupės yra alkilo, benzoilo, nitro-, nitrozo- ir aldehido grupės. NANOCOLOR ® Phenol Systems, Hach Co., CHEMetrics, nustatytas kiekis yra 0,1 – 5,0 mg/l fenolio.

2. Praktinė dalis
2.1 IWW valymo kokybės kontrolės metodų teoriniai pagrindai
Norint kontroliuoti VVT valymo kokybę, būtina sukurti specialias laboratorijas, pavyzdžiui, pramoninę sanitarijos laboratoriją.

Kadangi IWW sudėtis yra gana įvairi, būtina nuolat stebėti šių vandenų valymo kokybę.

Panagrinėkime kai kuriuos organinių junginių nustatymo natūraliose nuotekose metodus.
2.1.1 Dujų chromatografijos metodas
Mes analizuojame fenolį ir jo darinius.

Tiriamos nuotekos praskiedžiamos tokiu pat kiekiu 1 M natrio hidroksido tirpalo, ekstrahuojamos dietilo ir petrolio eterio 1:1 mišiniu, kad visos kitos organinės medžiagos, esančios nuotekose, būtų atskirtos nuo vandeniniame vandenyje likusių fenolių natrio druskų. fazė. Vandeninė fazė atskiriama, parūgštinama ir įpurškiama į dujų chromatografą. Tačiau dažniau fenoliai ekstrahuojami benzenu, o gautas benzeno ekstraktas chromatografuojamas. Tiek fenoliai, tiek jų metilo esteriai gali būti chromatografuojami. Paveikslėlyje parodyta fenolių mišinio benzeno ekstrakto, gauto ant stiklinės 180 cm ilgio, 6 mm išorinio skersmens kolonėlės, užpildytos apieson L tipo skysta angliavandenių faze, dujų chromatograma, 70 ml/min. Buvo naudojamas liepsnos jonizacijos detektorius. Tokiomis sąlygomis smailių atskyrimas chromatogramoje yra pakankamai aiškus ir galima kiekybiškai įvertinti apie- ir P-chlorfenoliai, fenolis ir m- krezolis.

Norint nustatyti nedidelį organinių junginių kiekį, būtina juos iš anksto sukoncentruoti sorbcijos būdu ant aktyviosios anglies. Priklausomai nuo organinių junginių kiekio, gali prireikti nuo 10 - 20 g iki 1,5 kg anglies. Praleidus analizuojamą vandenį per specialiai išgrynintas medžiagas, jis turi būti desorbuotas. Norėdami tai padaryti, anglis džiovinama ant vario arba stiklo padėklo švaraus oro atmosferoje, išdžiovinta anglis dedama į popierinę kasetę, padengtą stiklo vata, ir desorbuojama tinkamu tirpikliu Soksleto aparate 36 ar daugiau valandų. .

Nė vienas grynas tirpiklis nepajėgus išskirti visų sorbuotų organinių medžiagų, todėl tenka griebtis nuoseklaus apdorojimo keliais tirpikliais arba tirpiklių mišiniais. Patenkinamiausias sorbuotų organinių medžiagų išgavimas pasiekiamas naudojant 47 % 1,2-dichlorpropanolio ir 53 % metanolio mišinį.

Po ekstrahavimo tirpiklis nudistiliuojamas, likutis ištirpinamas chloroforme. Jei lieka netirpi likutis, ji ištirpinama acto rūgštyje, išgarinama, o sausa likutis pasveriama. Chloroformo tirpalas ištirpinamas eteryje, tada analizė pateikiama lentelėje. 3.
R yra. 4 pav. Fenolių mišinio benzeno ekstrakto iš nuotekų mėginio dujų chromatograma: 1 – o-chlorfenolis; 2 - fenolis; 3 - m-krezolis; 4 - p-chlorfenolis.
2.1.2 Masių spektroskopijos metodas

Mėginys buvo patalpintas į ekstraktorių, įdėtas vidinis standartas, uždengtas aktyvintos anglies filtru ir garų fazė pučiama per filtrą 30 s, kad būtų pašalintos priemaišos iš oro. Po to buvo įdėtas švarus filtras ir nustatytas 1,5 l/min debitas. Po 2 valandų filtras buvo pašalintas ir ekstrahuotas trimis 7 µl CS2 porcijomis ir analizuojamas kapiliariniu GLC su liepsnos jonizacijos detektoriumi. Chlorinti angliavandeniliai, pesticidai, polichlorinti bifenilai, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai ekstrahuoti heksanu 2 × 15 ml 1 l vandens mėginio. Fazės atskirtos po nusistovėjimo mažiausiai 6 val.. Ekstraktai išdžiovinami, sukoncentruojami iki 1 ml azoto sraute ir išgryninami floricium kolonėlėje. Chlorinti angliavandeniliai, pesticidai ir bifenilai eliuuojami 70 ml heksano ir eterio mišinio (85:15) ir sukoncentruoti iki 1 ml. Koncentratas buvo analizuojamas 50 m ilgio stiklinėje kapiliarinėje kolonėlėje SE-54 su elektronų gaudymo detektoriumi, nežinomi junginiai nustatyti naudojant GC-MS.

Chloruotų parafino angliavandenilių kiekis dumble, nuosėdose ir kituose aplinkos objektuose buvo nustatytas apdorojant mėginius sieros rūgštimi ir suskirstant juos į frakcijas su minimaliu užteršimu kitais junginiais, naudojant adsorbcinę chromatografiją ant Al 2 O 3. Šios frakcijos heksano tirpale buvo įšvirkštos į 13 m x 0,30 mm SE-54 chromatografinę kolonėlę. Pradinė kolonėlės temperatūra buvo 60°C; po 1 min temperatūra pradėjo kilti 10°C/min greičiu iki 290°C. Visas masės spektras buvo užfiksuotas masių diapazone nuo 100 iki 600 amu. e.m. kas 2s. Aptikimo riba buvo 5 ng, o tai atitiko santykinę 10-9 koncentraciją.
išvadas
Aplinkos struktūrų plėtra negali būti vykdoma be tinkamo aplinkosauginio pagrindimo. Tokio pagrindimo pagrindas – išvalytų nuotekų poveikio vandens paėmimui vertinimas. Poreikis atlikti rezervuarų ir vandens telkinių būklės įvertinimo darbus buvo suformuluotas praėjusio amžiaus pabaigoje.

Sistemingas išvalyto ir upių vandens kokybės analizes 1903 metais pradėjo Žemės ūkio akademijos profesoriaus V. R. Williamso laboratorija.

Chemijos pramonėje planuojama plačiau diegti mažai atliekų ir neatliekų technologinius procesus, duodančius didžiausią aplinkosauginį efektą. Daug dėmesio skiriama pramoninių nuotekų valymo efektyvumui gerinti.

Ženkliai sumažinti įmonės išleidžiamo vandens taršą galima atskiriant nuo nuotekų vertingas priemaišas, chemijos pramonės įmonėse šių problemų sprendimo sudėtingumas slypi technologinių procesų ir gaunamų produktų įvairovėje. Taip pat reikėtų pažymėti, kad pagrindinis vandens kiekis pramonėje išleidžiamas aušinimui. Perėjus nuo aušinimo vandeniu prie aušinimo oru, įvairiose pramonės šakose vandens suvartojimas sumažės 70-90%.

Bibliografija

SNiP 2.04.02 - 84. Vandens tiekimas. Išoriniai struktūros tinklai - M .: Stroyizdat, 1985

2. Lur'e Yu. Yu. Pramoninių nuotekų analitinė chemija.

Maskva: chemija, 1984 m

3. Novikovas Yu. V., Lastochkina K. O., Boldina Z. N. Metodai

vandens kokybės rezervuaruose tyrimai. 2 leidimas,

peržiūrėta ir išplėsta. M., „Medicina“, 1990, 400 p. Su

iliustracijos.

4. Jakovlevas S. V., Laskov Yu. M. Kanalizacija. 5 leidimas,

peržiūrėta ir išplėsta. Vadovėlis technikos mokykloms. M.,

Stroyizdat, 1972, 280 p. su iliustracijomis.

5. Zolotovas Yu. A., Ivanovas V. M., Amelinas V. G. Cheminiai bandymai

analizės metodai. - M.: Redakcija URSS, 2002. - 304 p.

6. Aplinkos taršos masių spektrometrija /

R. A. Chmelnickis, E. S. Brodinskis. - M.: Chemija, 1990. - 184 p.

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

Gamtos ir pramonės objektų analizės metodai:

Proc. pašalpa. - M .: Maskvos leidykla. Univ., 1988. 95 p.

Taip, taip: vanduo yra organinė medžiaga ir šia prasme jis yra visko pagrindas. gyvenantis žemėje. Aforistiškai kalbant, vanduo yra gyvybė, o neperkeltine prasme, bet tiesiogine prasme.

Pradėsiu nuo paprasto teiginio: mokslas mums sako, kad visas organinis pasaulis yra įskaitant augalus ir gyvūnus, 80-90% yra vandens ir visi procesaijie vėl atsiranda tiesiogiai dalyvaujant tam pačiam vandeniui. Vien taifaktas tarsi sako, kad pats vanduo turi būti organinė medžiagaŠiuo atžvilgiu iš karto pabrėšiu, kad nepaprastai svarbu ir kartutaip pat paprasta ir visų be išimties pripažįstama, kad gimimas yra viskasmūsų planetos organizmai yra neatsiejamai susiję su vandeniu. Aš netgi pasakyčiau tai taip:- tai specialiai transformuotas ir organizuotas vanduo.

Tiesą sakant, nereikia turėti septynių tarpų kaktoje, kad pamatytumėte tai gyvam organizmui vanduo yra ne tik nepakeičiamas, bet ir pagrindinis komponentaskomponentas. Jo kiekis gyvuose organizmuose, išskyrussvyruoja nuo 70 iki 99,7 masės %. Vien nuo šio fakto, jau nekalbant apie kitądar reikšmingiau, akivaizdu, kad vanduo vaidina ne tik didelį vaidmenįgyvybinė organizmų veikla, kaip pripažįsta visi be išimties, ir vaidmuoryžtingas, ryžtingas, esminis. Tačiau norint atlikti tokį vaidmenį,pati turi būti organinė medžiaga.

Tačiau keista: iš esmės niekas neginčija pagrindinis vandens vaidmuo visų be išimties gyvų būtybių gyvenime ir vis dėltoakivaizdų prieštaravimą tokiam vaidmeniui taip pat visi pripažįsta chemiškaivandens sudėtis, išreikšta formule H2O. Tačiau taip elgdamasi savo noru ar netyčiapripažįstamas visiškai absurdiškas faktas, būtent, kad vanduo yra šis besąlyginis pagrindasvisa organinė gyvybė – pati yra neorganinė medžiaga, kitaip tariant,negyva medžiaga

Taigi, nuo pat pradžių siūloma sudėtinga alternatyva: arba klaidinga idėja apie vandenį kaip visų gyvų dalykų pagrindą arba klaidingadabartinis vandens cheminės sudėties supratimas. Pirmasis "arba"nedelsiant išmesti, nes po juo nėra dirvožemio. Lieka antras„arba“, būtent, kad vandens H2O formulė yra neteisinga. Trečio varianto nėraŠiuo atveju tai neduodama ir iš principo negali būti. O čia jau a priori, t.y.prieš bet kokią patirtį, yra pagrindo teigti, kad pats vanduo yra medžiagaekologiškas. Būtent ši (ir tik ši!) kokybė gali tapti visų pagrindugyvas. Ir nesvarbu, kokie argumentai prieš tai dabartiniai gerai maitinamiatsipalaidavęs mokslas, šie argumentai taip pat yra a priori, tai yra, akivaizdu, yraklaidingas. Tik tada gali kilti klausimasPrieš pereinant prie šios pagrindinės problemos, norėčiau atkreipti dėmesį įdar vienas visais atžvilgiais puikus faktas, kuris, kaip matysime,be to, yra tiesiogiai susijęs su vandeniu. Faktas yra toks: chemiškaibet kurios gyvos substancijos pagrindas be jokių išimčių yraangliavandenilių junginiai. Yra žinoma, kad gyvas organizmas susideda iš deriniogana ribotas cheminių elementų skaičius. Taigi, tarkime, 96% masėsŽmogaus kūnas sudarytas iš bendrų elementų, tokių kaip anglis (C)vandenilis (H), azotas (N) ir deguonis (O)Taigi, pirmiausia prisiminkime: be vandens, kitas organinis pagrindasŽemėje esantys junginiai yra angliavandeniai. Jie yra paprastijunginiai, susidedantys iš anglies (C), vandenilio (H) ir deguonies (O)skirtingais būdais ir paprastai išreiškiami bendra formule CnH2nOn. Šiai akimirkaiAtkreipiu ypatingą dėmesį. Palyginus šiuos du momentus, jau a priori galimetai yra prieš bet kokią patirtį, be to, šimtu procentų užtikrintai jie sakyskad vanduo, kaip gyvybės pagrindas, taip pat turi būti angliavandenilisjunginys. O savo knygoje „Amžinos mokslo paslaptys (mėgėjo akimis)“, pasviręs moksle turimais duomenimis nuosekliai įrodau, kad vanduo iš tiesų yraturi formulę ne H2O, o CH2O, arba, kitaip tariant, yra angliavandenilisjunginys, taigi ir organinė medžiaga. Tik tokiu pajėgumu, ir neKas kita, tai gali būti visos gyvybės Žemėje pagrindas.

Dabar apie baltymus. Jie taip pat yra išskirtiniai sudėtingi organiniai junginiai, susidedantys iš tų pačių mums žinomų elementųbūtent anglis, deguonis ir vandenilis. Kitaip tariant, galite visiškaipriežastis teigti, kad visi gyvi dalykai susideda iš įvairių to paties deriniųiš kurių susideda pats vanduo, jei, žinoma, remiantis jo formulėmisCH2O. Šis faktas viską sustato į savo vietas be jokio perdėto ir papildomų masių.dirbtinės konstrukcijos ir rekvizitai, skirti tik kažkaip surištinenuoseklus. Taigi, esmė maža: įrodyti, kad vandens tikrai yrayra organinė medžiaga. Pradėkime nuo šito.

Nereikia įrodinėti, kad vanduo yra ne tik pagrindinis, bet ir vienintelis absoliučiai būtinas visų gyvų dalykų substratas. Tačiau visa esmė vėlgi takad vanduo atliktų tokį vaidmenį, jis pats turi būti organiškasmedžiaga. Čia ir slypi visa kliūtis nuo šiuolaikinio mokslo, o po to neir visi žmonės, kurie aklai tiki jos išvadomis, ir toliau tiki, kad vanduo yraneorganinė medžiaga, su ta pačia gerai žinoma kiekvienam moksleiviui formulė H2O Būtent prieš šią formulę visas pasaulio mokslas daužo savo kaktą daugiau nei du šimtus metų.laikas, kai prancūzų chemikas Lavoisier pasakė pasauliui, kad vanduo susideda iš dviejųelementai – vandenilis ir deguonis, iš kurių natūraliai išplaukė, kad ji valgoneorganinė medžiaga. Nuo to laiko ne tik visi nemoksliniai, bet, kąnuostabu, ir visas mokslo pasaulis tuo besąlygiškai tikėjo (ir, be to, tikidabar), ką visų pirma liudija daugybė prieštaringųfantastiškiausios hipotezės ir teorijos apie gyvybės kilmę. Kąnorint sugriauti šį „palaimingą“ tikėjimą, čia reikalingas proveržis, panašus į tą, kuriskažkada padarė Kopernikas, vietoj jo iškeldamas savo heliocentrinę sistemąPtolemėjo geocentrinė hipotezėTiesą sakant, pagalvokite patys: ne tik nuostabu, bet ir tiesmukaatgrasantis faktas yra tai, kad paprasčiausiasmintis, būtent: jei vanduo sudaro iki 90% visų gyvų organizmų masės, jei be vandens visi gyvi daiktai nuvysta ir miršta, ar iš to visiškai akivaizdžiai neišplaukia, kad vanduo yra gyvybės pagrindas, o ne tam tikra perkeltine, simboline prasme, bet pačia tiesiogine prasme. Kitaip tariant, kaip pagrindinę prielaidą, būtina pripažinti, kad pats vanduo yra organinė medžiaga, todėl jis yra ne tik pagrindinis, bet ir vienintelis visos gyvybės Žemėje pagrindas. Jei nėra vandens, nėra (ir negali būti!) gyvybės.

Taigi, dar kartą kartoju: vanduo pagal savo prigimtį yra organinė medžiaga, o jo formulė yra ne H2O, o CH2O, ir šiuo požiūriu jis iš tikrųjų (o ne perkeltine prasme) yra visos gyvybės Žemėje pagrindas. Pasakysiu daugiau: cheminė medžiaga, chemijoje gavusi azoto (N) pavadinimą, iš tikrųjų taip pat yra organinė medžiaga (tiksliau ta pati angliavandenilių grupė CH2, kuri bus parodyta žemiau)*. Šios dvi išvados suteikia pagrindo visiškai naujai pažvelgti į gyvybės kilmę. Gyvybė atsirado ne senovėje kažkokiomis išskirtinėmis sąlygomis, kaip vis dar tiki mokslo pasaulis. Ne, jis kyla nuolat ir tiesiogine prasme prieš mūsų akis, nes išsaugomas jo pagrindas – vanduo. Dar kartą kartoju: visose gyvose sistemose 98% masės patenka į šiuos keturis elementus: vandenilį, anglį, deguonį, azotą. Baltymai, nukleorūgštys, trumpai tariant, visi gyvi daiktai, daugiausia susideda iš tų pačių elementų. Šis momentas turėtų būti laikomas atskaitos tašku. Baltymų formulė bendra forma atrodo taip: CnH2nOn arba paprasčiausia versija - CH2O. Ir čia aš prašau jūsų dėmesio! Kaip tikina mokslininkai, baltymai ir nukleorūgštys sudaro iki 98% kiekvieno gyvo organizmo medžiagos. Tačiau tuo pačiu metu tie patys mokslininkai teigia, kad vanduo yra iki 90% to paties gyvo organizmo. Pasirodo, baltymai ir vanduo kartu sudaro apie 200% gyvų organizmų medžiagos. Bet taip negali būti: neįmanoma, kad tas pats organizmas sudarytų šimtu procentų vienos medžiagos ir šimtu procentų kitos medžiagos. Yra tik viena išeitis iš šios sudėtingos, jei ne keblios situacijos, būtent: pripažinti, kad pats vanduo yra organinė medžiaga, todėl jis yra ir baltymų kūnų pagrindas. Šiuo atveju viskas stoja į savo vietas. Čia iškyla iš esmės svarbus klausimas: ar Žemėje egzistuoja laisvoje būsenoje ir tūriais, atitinkančiais bendrą gyvų kūnų masę, tokia medžiaga, kuri pati susideda iš vandenilio, anglies, deguonies ir azoto derinio? Į jį atsakydami atsakysime ne tik į gyvybės atsiradimo klausimą, bet ir į klausimą, kas yra jos pagrindas, nuolatinis pamatas, leidžiantis jai ne tik egzistuoti, bet ir nuolatos daugintis. Taigi: ši medžiaga yra vanduo, o jos formulė yra ne H2O, o CH2O. Iš to natūraliai išplaukia, kad būtent vanduo (ir nieko daugiau!) yra medžiaga, kurioje yra visi pirmiau minėti gyvybės komponentai: vandenilis, deguonis, anglis ir azotas (ką iš tikrųjų reiškia azotas, bus aptarta toliau). Šia prasme vanduo priklauso ne tik angliavandenių grupei – jis sudaro jo pagrindą, pagrindinę masę ir yra vienintelis, be to, praktiškai neišsenkantis visos gyvybės Žemėje šaltinis. Taip pašalinamas akivaizdus prieštaravimas tarp vandens ir baltymų kiekio gyvuose organizmuose, kuris buvo paminėtas aukščiau, nes pagal čia siūlomą formulę vanduo pats sudaro natūralų baltymų ir nukleorūgščių pagrindą.

Tačiau visa intriga čia ta, kad Lavoisier vandens formulė H2O kliudė tokiam pripažinimui kaip galinga ir vis dar neįveikiama kliūtis. Iki šių dienų išlikęs tikėjimas savo tiesa savo ruožtu davė pradžią daugybei įvairiausių, kartais fantastiškiausių teorijų ir hipotezių apie gyvybės kilmę, kurių kupina mokslų istorija.

Kategorijos

Redaktoriaus pasirinkimas

Natūralios vandens organinės priemaišos. Organinės medžiagos nuotekose Kas yra organiniai junginiai vandenyje

Įvadas Biologijos baigiamasis darbas, tema „Organinių junginių, esančių natūraliuose vandenyse, įtaka geriamojo vandens kokybei“

Išvada Disertacija tema „Ekologija“, Izvekova, Tatjana Valerievna

Bibliografija Biologijos baigiamasis darbas, chemijos mokslų kandidatas, Izvekova, Tatjana Valerievna, Ivanovas

1 lentelė. Vienam asmeniui tenkančios taršos cheminės medžiagos

Paieška

Prenumerata

Populiarūs įrašai

Paskutinės pastabos