Impurități organice din apă naturală. Materia organică din apele uzate Ce sunt compușii organici din apă
Soarta poluanților din apele naturale se dezvoltă în moduri diferite. Metalele grele, odată ajunse într-un rezervor, sunt distribuite sub diferite forme, după care sunt duse treptat de curent, captate de sedimentele de fund sau absorbite de organismele acvatice (în primul rând prin legarea de grupurile SH), cu care se stabilesc în fund și diferite forme de metale grele absorbite în diferite grade.
Produsele petroliere practic nu se amestecă cu apa și se răspândesc pe suprafața acesteia ca o peliculă subțire, care este purtată de curenți și, în timp, este adsorbită pe particulele în suspensie și se depune pe fund. Produsele petroliere dizolvate sunt, de asemenea, adsorbite pe particulele în suspensie, sau oxidate de oxigenul dizolvat în apă, iar hidrocarburile ramificate se oxidează mai repede decât cele neramificate. De asemenea, produsele petroliere pot fi absorbite de microorganismele acvatice, dar aici situația se inversează: cele ramificate sunt absorbite mai lent.
Substanțele active de suprafață sunt adsorbite pe particulele în suspensie și se depun pe fund. Ele pot fi, de asemenea, descompuse de unele microorganisme. Unii agenți tensioactivi formează săruri insolubile cu calciul și magneziul, dar deoarece astfel de agenți tensioactivi nu fac spumă bine în apă dură, ei sunt înlocuiți cu substanțe care nu formează săruri insolubile. Comportarea agenților tensioactivi care nu formează săruri insolubile este descrisă în principal de modele cinetice care utilizează viteza efectivă de curgere liniară de la coloana de apă la fund.
Îngrășămintele, odată ajunse într-un rezervor, sunt de obicei absorbite de organismele vii, crescând brusc biomasa, dar, în cele din urmă, se depun în continuare pe fund (deși pot fi extrase parțial înapoi din sedimentele de fund).
Majoritatea substanțelor organice, inclusiv pesticidele, sunt fie hidrolizate, fie oxidate de oxigenul dizolvat, fie (oarecum mai rar) se leagă de acizii humici sau ioni de Fe 3+. Atât oxidarea, cât și hidroliza pot fi facilitate de anumite microorganisme. Substanțele care conțin sulf în stări de oxidare scăzută, duble legături, inele aromatice cu substituenți donor sunt supuse oxidării. Atomii de carbon asociați cu oxigenul și atomii de carbon de la legăturile polarizate sunt, de asemenea, oxidați:
Compușii care conțin halogeni, precum și compușii aromatici cu substituenți de meta-orientare (de exemplu, grupa NO2) și halogeni, sunt oxidați mult mai lent decât analogii nesubstituiți. Grupările care conțin oxigen din moleculă sau substituenții de orientare o, n (cu excepția halogenilor) din ciclul aromatic, dimpotrivă, accelerează oxidarea. În general, rezistența relativă a compușilor la oxidare în apă este aproximativ aceeași ca și în atmosferă.
În primul rând, compușii care conțin legături polare carbon-halogen sunt supuși hidrolizei, legăturile esterice sunt mult mai lente, iar legăturile C-N sunt și mai lente.
O creștere a polarității legăturii duce la o accelerare a hidrolizei. Legăturile multiple, precum și legăturile cu nucleul aromatic, practic nu sunt hidrolizate. Compușii în care un atom de carbon are mai mulți atomi de halogen sunt de asemenea slab hidrolizați. Dacă se formează acizi ca urmare a hidrolizei, atunci o creștere a pH-ului, de regulă, contribuie la acest proces, dacă se formează baze, o scădere a pH-ului contribuie la creșterea hidrolizei. În mediile puternic acide, procesul de hidroliză a legăturilor C-O este accelerat, dar hidroliza legăturilor carbon-halogen este încetinită.
Atât oxidarea, cât și hidroliza compușilor organici sunt descrise de modele cinetice și pot fi caracterizate prin timpul de înjumătățire al acestor compuși. Hidroliza catalizată de acizi și baze este descrisă de modele mai complexe, deoarece viteza acesteia este foarte dependentă de pH (Fig.).
Această dependență este de obicei exprimată prin ecuație
k \u003d k n + k a * 10 - pH + k b £ „ * 10 14 -pH,
unde k este constanta de viteză totală a hidrolizei, k n este constanta de viteză a hidrolizei într-un mediu neutru, k a este constanta de viteză a hidrolizei catalizată de acid, k b este constanta de viteză a hidrolizei catalizată de bază.
Produsele de oxidare și hidroliză, de regulă, sunt mai puțin periculoase pentru organisme decât materiile prime. În plus, pot fi oxidați în continuare la H2O și CO2 sau asimilați de microorganisme. În hidrosferă a doua cale este mai probabilă. Substanțele organice stabile din punct de vedere chimic ajung în cele din urmă în sedimentele de fund datorită adsorbției pe suspensii sau absorbției de către microorganisme.
În toate rezervoarele, debitele liniare efective ale substanțelor dizolvate spre fund sunt de obicei mult mai mici de 10 cm/zi, astfel încât acest mod de purificare a rezervoarelor este destul de lent, dar foarte fiabil. Substanțele organice care au căzut în sedimentele de fund sunt de obicei distruse de microorganismele care trăiesc în ele, iar metalele grele sunt transformate în sulfuri insolubile.
Ca manuscris
IZVEKOVA Tatyana Valerievna
INFLUENȚA COMPUSILOR ORGANICI CUȚINȚI ÎN APELE NATURALE ASUPRA CALITĂȚII APEI DE POTĂ (pe exemplul lui Ivanov)
Ivanovo - 2003
Lucrarea a fost efectuată la Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „Universitatea de Stat de Tehnologie Chimică Ivanovo”.
Consilier științific: doctor în științe chimice,
profesor asociat Grinevici Vladimir Ivanovici
Oponenți oficiali: doctor în chimie,
Profesorul Bazanov Mihail Ivanovici doctor în chimie, profesorul Yablonsky Oleg Pavlovici
Organizație principală: Institutul de Chimie a Soluțiilor din Rusia
Academia de Științe (Ivanovo)
Apărarea va avea loc la 1 decembrie 2003, la ora 10, la o ședință a consiliului de disertație D 212.063.03 la Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „Universitatea de Stat de Tehnologie Chimică Ivanovo” la adresa: 153460, Ivanovo , Str. F. Engels, 7.
Teza poate fi găsită în biblioteca Instituției de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „Universitatea de Stat de Tehnologie Chimică Ivanovo”.
secretar științific
consiliu de disertație
Bazarov Yu.M.
Relevanța lucrării. Problema asociată cu prezența diferiților compuși organici în apa potabilă atrage atenția nu numai cercetătorilor din diverse domenii ale științei și specialiștilor în tratarea apei, ci și a consumatorilor.
Conținutul de compuși organici din apele de suprafață variază foarte mult și depinde de mulți factori. Cea dominantă dintre ele este activitatea economică umană, în urma căreia scurgerile de suprafață și precipitațiile sunt poluate cu o varietate de substanțe și compuși, inclusiv organici, care sunt conținute în urme, atât în apa de suprafață, cât și în apa potabilă. Unele substanțe, cum ar fi pesticidele, hidrocarburile policiclice aromatice (HAP), compușii organoclorurati (OC), inclusiv dioxinele, sunt extrem de periculoase pentru sănătatea umană chiar și în microdoze. Acest lucru determină prioritatea acestora alături de alți ecotoxici și necesită o abordare responsabilă atunci când alegeți o tehnologie pentru tratarea apei, monitorizarea și controlul calității atât a apei potabile, cât și a surselor de apă.
Prin urmare, studiul conținutului de CHOS atât în apa sursei de alimentare cu apă, cât și apariția acesteia din urmă în apa potabilă; Determinarea riscului pentru sănătatea publică din utilizarea apei pe termen scurt și pe termen lung ca potențial pericol pentru sănătate și pentru îmbunătățirea sistemelor existente de tratare a apei este de importanță curentă. În lucrarea de disertație, studiul a fost realizat pe exemplul rezervorului Volsky, oferind
80% din consumul de apă potabilă de către populația din Ivanov. __
Lucrarea a fost realizată în conformitate cu planurile tematice de cercetare ale Universității de Stat de Chimie și Tehnologie din Ivanovo (2000 - 2003), GRANT RFBR Nr. 03-03-96441 și Centrului Federal de Cercetare Științifică.
Scopul principal al acestei lucrări a fost de a identifica relația dintre calitatea apei din rezervorul Uvodskoye și apa potabilă, precum și de a evalua riscul de efecte cancerigene și toxice generale în populație. Pentru atingerea acestor obiective s-au realizat următoarele:
măsurători experimentale ale următorilor cei mai importanți indicatori ai calității apei: pH, reziduu uscat, COD, concentrații de fenoli, halocarburi volatile (cloroform, oameni "~ [cloroetan,
Tricloretilena, tetracloretilena, 1,1,2,2-tetracloretan), clorofenoli (2,4-diclorfenol, 2,4,6-triclorfenol) si pesticide (gamma HCCH, DDT), atat in sursa de alimentare cu apa cat si in apa potabila ;
Au fost determinate principalele surse și chiuvete de hidrocarburi de petrol și fenol din rezervorul Uvodsk;
Au fost elaborate calcule ale valorilor de risc pentru apariția efectelor carcinogene și toxice generale și au fost elaborate recomandări pentru a reduce probabilitatea apariției acestora la consumatorii de apă.
Noutate științifică. Sunt dezvăluite regularitățile schimbărilor temporale și spațiale ale calității apei în sursa de alimentare cu apă din orașul Ivanov. S-au stabilit relații între conținutul principalilor toxici din sursa de alimentare cu apă și calitatea apei potabile, care permit, prin variarea dozei de clor sau îmbunătățirea sistemului de tratare a apei, reducerea riscurilor de apariție a nocive cancerigene și generale. efecte toxice. S-a stabilit relația dintre conținutul de materie organică în suspensie și clorofenoli din rezervor și apa potabilă. Se arată că conținutul de cloroform este determinat de valorile pH-ului și de oxidarea permanganatului (PO) a apei naturale. Pentru prima dată, au fost identificate riscurile de apariție a efectelor organoleptice adverse, toxice generale și carcinogene la cetățeni, precum și reducerea speranței de viață asociate și daunele aduse sănătății publice.
Semnificație practică. Pentru prima dată, au fost determinate principalele surse (canalul Volga-Uvod și precipitațiile atmosferice) și chiuvetele de hidrocarburi petroliere și fenolice (îndepărtarea hidrodinamică, transformarea biochimică, sedimentarea și evaporarea) din rezervorul Uvodskoye. În plus, datele experimentale obținute pot fi folosite atât pentru a prezice modificările calității apei din rezervor, cât și a apei potabile. Se dau recomandari cu privire la captarea apei de la o adancime controlata in anumite perioade ale anului, precum si pentru o justificare ecologica si economica a nevoii de modernizare a sistemelor de tratare a apei.
Dispoziții de bază pentru apărare. 1. Modele de distribuție spațio-temporală și interfacială a COS într-un corp de apă.
2. Corelația dintre conținutul de COS din rezervorul Uvod și din apa potabilă care a trecut toate etapele de tratare a apei.
3. Rezultatele calculelor de bilanț pentru intrarea și ieșirea de hidrocarburi petroliere și fenoli din rezervor.
4. Rezultatele calculului riscului pentru sănătatea populației în utilizarea pe termen scurt și lung a apei tratate, reducerea speranței de viață (LLE) și daunele, exprimate în bani, cauzate sănătatea populației din Ivanovo la costul statistic al vieții (SLC) și daune conform « cuantumul minim de asigurare de răspundere civilă pentru daune aduse vieții, sănătății ... ".
Publicarea și aprobarea lucrării. Principalele rezultate ale disertației au fost raportate la seminarul științific și tehnic al III-lea rus „Probleme de alimentare cu apă potabilă și modalități de rezolvare a acestora”, Moscova, 1997; Conferința științifică și tehnică integrală rusească „Problemele dezvoltării și utilizării resurselor naturale din nord-vestul Rusiei”, Vologda, 2002; II Conferință științifică și tehnică internațională „Problemele ecologiei pe calea dezvoltării durabile a regiunilor”, Vologda, 2003.
Volumul disertației. Lucrarea este înscrisă pe 148 de pagini, cuprinde 50 de tabele, 33 de fig. și constă dintr-o introducere, o revizuire a literaturii, metode de cercetare, o discuție a rezultatelor, concluzii și o listă a literaturii citate, inclusiv 146 de titluri.
Primul capitol discută principalele surse și chiuvete de organice, inclusiv compușii organoclorați din apele naturale de suprafață, mecanismele de formare și descompunere a compușilor organoclorurati în apă. Se oferă o analiză comparativă a diferitelor metode de tratare a apei (clorurare, ozonare, radiații UV, ultrasunete, radiații cu raze X), precum și efectul uneia sau alteia metode de dezinfecție a apei asupra conținutului de COS din aceasta. Se arată că în prezent nu există o singură metodă și mijloace fără anumite neajunsuri, universale pentru toate tipurile de tratare a apei: prepararea apei potabile, dezinfectarea efluenților industriali, canalizarea menajeră și apele pluviale. Prin urmare, cel mai eficient și mai rentabil
Scopul principal este îmbunătățirea calității apelor naturale din sursele de alimentare cu apă. Astfel, studiul formării și migrării principalelor toxici în fiecare caz specific de alimentare cu apă este nu numai relevant, ci și obligatoriu atât pentru îmbunătățirea calității apei din sursă, cât și pentru alegerea unei metode de tratare a apei.
În al doilea capitol sunt prezentate obiectele cercetării: sursele de alimentare cu apă de suprafață (lacul de acumulare Uvodskoye, Fig. 1) și subterane (aportul de apă Gorinsky), precum și apă din alimentarea cu apă a orașului.
Analiza indicatorilor de calitate a fost efectuată după metode certificate: pH-potențiometrie; reziduul uscat și solidele în suspensie au fost determinate prin metoda gravimetrică; consumul de oxigen chimic (COD), biochimic (BOD5) și oxigenul dizolvat - titrimetric, fenolii volatili - fotometric (KFK-2M), produsele petroliere au fost determinate prin metoda spectrofotometrică IR ("Srecors1-80M"), halocarburi volatile (cloroform, tetraclorura de carbon). , cloretilene, cloretani) au fost determinate atât gaz cromatografic cât și
și metode fotometrice, clorofenoli și pesticide (gamma HCCH, DDT) - metode gaz cromatografice (cromatograf gazos marca Biolut cu detector de captare a electronilor (ECD)). Eroarea aleatorie în măsurarea COS prin metode cromatografice (probabilitatea de încredere 0,95) nu a depășit 25%, iar eroarea relativă în măsurarea tuturor celorlalți indicatori ai calității apei folosind metode standard nu a depășit 20%.
Capitolul 3. Calitatea apei în lacul de acumulare Uvodskoye. Capitolul este dedicat analizei distribuției spațio-temporale a compușilor organici și influenței indicatorilor generalizați asupra acestora (Capitolul 2). Măsurătorile au arătat că modificarea valorii pH-ului nu depășește toleranța ecosistemului acvatic.
pre-depozitare
Noi. cu excepția câtorva măsurători (stații: baraj, canal). Schimbări sezoniere - mătăsos crescut, a. în consecință, valorile pH-ului apei în perioada de vară sunt asociate în principal cu procesele de fotosinteză. Din 1996 (retragere), a existat o tendință de creștere a pH-ului. respectiv pe ani: 7,8 (1996); 7,9 (1997); 8,1 (1998); 8,4 (2000); 9,0 (2001). care, aparent, este asociat cu o creștere a bioproductivității rezervorului și acumularea de biomasă în apă. Aceasta indică o creștere treptată a nivelului trofic al rezervorului.
O analiză a conținutului de substanțe organice (Fig. 2) din apa lacului de acumulare Uvodsk din 1993 până în 1995 a arătat o creștere a conținutului acestora la 210 mg/l, cu substanțe organice dizolvate până la 174 mg/l și în suspensie. din conținutul lor a crescut la 84%. Cea mai mare cantitate de materie organică dizolvată este observată în zona satului Rojnovo, iar materia organică în suspensie este distribuită mai mult sau mai puțin uniform peste rezervor.
Studiul conținutului de substanțe organice în compoziția formelor dizolvate și în suspensie la aportul de apă a arătat că în fazele schimbului stabil de apă, cea mai mare parte a compușilor organici se află în stare dizolvată sau dizolvată în coloid (93-98,5%). .
În timpul viiturii (trimestrul 2), conținutul de compuși organici, atât în formă dizolvată, cât și în suspensie, crește, iar formele în suspensie reprezintă 30-35% din conținutul total de substanțe organice. 01menp este necesar. că în fazele schimbului stabil de apă, conținutul de compuși organici din zona de captare a apei este mai mare decât în lunile de iarnă. Aparent, acest lucru se datorează unor procese mai intense de oxidare, fotosinteză sau hidroliză a unei părți din substanțele organice (eventual produse petroliere) și transferul lor în stare dizolvată.
Valoarea software-ului sa schimbat în perioada 1995-2001 1. în (mg Oo/l): 6,3-10,5; valorile medii anuale au fost: 6,4-8,5. Conținutul de compuși organici oxidabili biochimic (BOD5) din apa rezervorului Uvodsk
■ Q1 Q2 QQ Q4 Q4
Nilisha a variat între 1,1 - 2,7 mg O2 / l la valori normalizate de 2 mg Og / l conform BOD5 și PO - 15 mg Og / l.
Valoarea maximă a citotoxicității soluțiilor supuse oxidării (clorurare, ozonare) apare la un raport minim BOD/PO, ceea ce indică prezența compușilor inoxidabil biologic în soluție. Prin urmare, în anumite condiții, oxidarea compușilor substituiți poate duce la formarea de produse intermediare cu citotoxicitate mai mare.
Rezultatele măsurătorilor (Tabelul 1) arată că există o tendință de scădere a raportului BOD5/PO, ceea ce indică acumularea de substanțe organice greu de oxidat în rezervor și este un factor negativ pentru funcționarea normală a rezervorului, și, ca rezultat, probabilitatea formării COS în timpul clorării apei crește.
tabelul 1
Modificarea sezonieră a raportului BOD5/LD_
Valoarea BODz/LD de sezon
1995 1996-1997 1998 2000-2001
Iarna 0,17 0,17 0,15 0,15
Primavara 0,26 0,23 0,21 0,21
Vara 0,13 0,20 0,20 0,19
Toamna 0,13 0,19 0,19 0,18
Mediu 0,17 0,20 0,19 0,18
Pe toată perioada studiată, cantitatea de oxigen dizolvat din rezervorul Uvodskoye nu a scăzut niciodată sub normă, iar valorile absolute sunt apropiate una de cealaltă de-a lungul anilor. Vara, din cauza creșterii intensității proceselor de fotosinteză, concentrația de oxigen dizolvat scade la o medie de 8,4 mg/l. Aceasta duce la o scădere a intensității proceselor oxidative ale poluanților, cu toate acestea, nu se observă o creștere adecvată a conținutului de compuși organici (CO) în trimestrul 3 (Fig. 2). În consecință, principalele canale de descompunere a OS sunt fie procese fotochimice, fie reacții de hidroliză și oxidare biochimică, mai degrabă decât oxidarea chimică.
Controlul asupra conținutului de substanțe organice (Fig. 3) în zona de apă a rezervorului a arătat că conținutul mediu de fenoli volatili și hidrocarburi petroliere este maxim în perioada de primăvară și este de aproximativ 9 și 300 MPC.x. respectiv. Concentrații deosebit de mari sunt observate în zona satului Mikshino (14 și 200 MPCr.ch.), satul Rozhnovo (12 și 93 MPCr.kh.) și în apropierea satului Ivankovo
mai mult de 1000 MPC.x. (pe produse petroliere). În consecință, acumularea de substanțe organice greu de oxidat biochimic în apa lacului de acumulare Uvodskoye este o consecință a poluării rezervorului, ceea ce explică creșterea valorii PO.
1 sfert mg/l
al 2-lea trimestru u-
3 sfert 5 -
4 sfert O
12 3 4 Produse petroliere
Orez. Fig. 3. Distribuția spațio-temporală a fenolilor volatili și a produselor petroliere din perioada anului pe stații (1995): 1) baraj, 2) Mik|ni1yu, 3) kanal, 4) Rojnovo, 5) Ivankovo.
Pentru a clarifica principalele motive pentru „conținutul crescut de fenoli și hidrocarburi petroliere (OP) în apa rezervorului, a fost măsurat conținutul acestora în precipitații atmosferice (Tabelul 2), ceea ce a făcut posibilă determinarea principalelor surse și chiuvete ale acestora. compușii din rezervor din ecuația de echilibru (Tabelul 3).
masa 2
Concentrațiile de fenoli și hidrocarburi petroliere în precipitațiile atmosferice în
Indicator Cap de zăpadă* Ploi
1 2 3 4 15 1 Mediu.
Fenoli, μg/l 17 12 15 8 19 IV 12
NP. mg/l 0,35 pt 0,1 pt 0,05 0,1 0,3
*1) baraj, 2) Mnkshino, 3) canal, 4) Rojnovo, 5) Ivankovo.
Tabelul 3
Surse și chiuvete de fenoli și hidrocarburi petroliere în rezervorul Uvodskoye
Surse compuse de venit, t/an 2, t/an Surse de producție, t/an* A. t/an
Scurgere de ploaie Apa de topire a zăpezii Scurgere R-Uvod Canal Volga-Uvod GW, t/an BT, t/an U, t/an
Fenoli 0,6 0,3 0,5 0,8 2,2 1,1 0,3 0,6 -0,2 (8,5%)
NP 13,76 2,36 156,3 147,7 320,1 111,6 93,6 96,0 -18,9 (5,9%)
* GV - îndepărtare hidrodinamică: BT - transformare (biochimică), I - evaporare; X - chitanta totala; D - diferența dintre elementele de venituri și cheltuieli.
Contaminarea precipitațiilor atmosferice cu NP, în comparație cu conținutul acestora într-un rezervor în timpul unei viituri de primăvară, este mică și se ridică la 0,1 mg/l pentru zăpadă (2 MPCpit), iar pentru ploaie 0,3 mg/l (6 MPCpit), prin urmare, a crescut. concentrațiile de NP, observate primăvara (Fig. 3) în apa lacului de acumulare Uvodskoye sunt cauzate de alte surse. Date din tabel. 3 arată următoarele:
Principalele surse de hidrocarburi petroliere care intră în rezervorul Uvodskoye sunt canalul Volga-Uvod și scurgerea râului Uvod (aproximativ 50% fiecare), precipitațiile atmosferice și apa de topire nu afectează semnificativ conținutul de OP din apa rezervorului;
Pentru fenoli, sursele principale sunt considerate canale de intrare: canalul Volga-Uvod - 36%, scurgerile de ploaie - 26%, scurgerile râului. Take away - 23%, apa topită - 15%;
Au fost determinate principalele canale de excreție: pentru fenoli - îndepărtarea hidrodinamică (~ 50%); pentru NP - îndepărtarea hidrodinamică, evaporarea și transformarea biochimică -34,30,29%, respectiv.
Măsurătorile conținutului de clor organic total, inclusiv COS volatil, adsorbabil și extractabil (Fig. 4), au arătat că conținutul total de COS în termeni de clor din rezervor este maxim în timpul schimbului de apă de izvor în zona satul Ivankovo - 264 și perioada de vară - 225 μg / l ("Mikshi-no"), iar toamna - canalul, Ivankovo (234, respectiv 225 mcg / l).
■ 1 sfert
□ 2 sfert
□ Q3 Q4
1 2 3 4 5 printre creuzete.
De remarcat că dacă în 1995-96. în zona de captare a apei, în sensibilitatea metodelor, nu s-au depistat întotdeauna COS, apoi în 1998 cloroform a fost înregistrat în 85% din măsurători, iar tetraclorura de carbon în 75%. Intervalul de valori variabile pentru cloroform a variat de la 0,07 la 20,2 µg/l (medie - 6,7 µg/l), care este de 1,5 ori mai mare decât MPC.ch., iar pentru SCC de la 0,04 la 1,4 µg/l ( în medie 0,55 µg/l), în absența normalizată a acestuia în cursul de apă. Concentrațiile de cloretilenă în apa lacului de acumulare nu au depășit valorile normalizate, totuși, în vara anului 1998, s-a înregistrat „tetracloretilenă a cărei prezență în apele naturale este inacceptabilă. Măsurătorile efectuate în anii 1995 - 1997 au evidențiat absența acesteia. de 1,2 - dicloroetan și 1,1,2 ,2-
tetracloretan. dar în 1998 s-a constatat prezența 1,2-dicloretanului în zona de captare a apei în timpul schimbului de apă de izvor.
Clorfenolii din rezervorul Uvodskoye se acumulează în principal în straturile inferioare ale apei, iar în timpul inundației (al doilea trimestru), concentrația lor crește. O distribuție similară se observă pentru substanțele organice în suspensie și dizolvate (Fig. 2). Astfel, există o bună corelație între creșterea conținutului de solide în suspensie (coeficient de corelare 11=0,97), și anume suspensii organice (de 12,5 ori) și concentrația de clorofenoli din apa rezervorului (Fig. 5).
C, µg/dm* În faza de alimentare durabilă cu apă
2,4-diclorfenol / mena conținut de clorofenoli în
2,4,6-triclorfenol/. zona de admisie maxima a apei,
care, aparent, este asociat cu mișcarea substanțelor toxice în suprafață
cântărit în straturi din straturile inferioare, din-
60 70 80 % în greutate
avand un continut mai mare
Orez. Fig. 5. Dependența concentrației de clor, în g, a fenolilor organici în suspensie de conținutul de
materie organică. substante.
Pe parcursul întregii perioade de cercetare, γ-HCH, DDT și metaboliții săi nu au fost găsiți în apa rezervorului Uvodsk și în apa potabilă. Scăderea așteptată a conținutului de OS ca urmare a procesului de diluare în probele de apă prelevate la stațiile succesive (Rojnovo, Mikshino, Ivankovo) nu are loc. De exemplu, la stația Rozhnovo, concentrațiile medii de fenoli, OP. cloroform, tricloretilenă. Software-ul este în cote MPCrx, respectiv, 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.
O situație oarecum diferită se remarcă la stațiile „Kanal” și „Dam”. Procesele de diluare sunt prezentate aici pentru toți compușii măsurabili.
Concentrațiile medii de fenoli, NP, cloroform, tricloretilenă, PO la stația „Kanal” sunt în cote MPCrx, respectiv - 7,4; treizeci; 0,7; 0,04, 0,55; concentraţiile medii la staţia Plotina sunt de 4,8; zece;<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.
Capitolul 4. Relația dintre calitatea apei în sursa de alimentare cu apă și apa potabilă. Pe parcursul întregii perioade de observare, există o relație între conținutul de compuși organoclorați din rezervorul Uvodskoye și din apa potabilă după procesul de clorinare. Conținutul total de compuși organoclorați în termeni de clor este maxim în rezervorul de apă curată de la intrarea în colectorul minier în toate perioadele observate (Fig. 4). Rețineți că creșterea acestui indicator după clorinarea apei dintr-o sursă subterană este nesemnificativă (de 1,3 ori), iar valoarea maximă este de 88 µg/l.
Tabelul 4
Dinamica anuală a conținutului de COS în rezervorul Uvodskoye
■ Indicator ■ -■■ ......- Valoarea medie, μg / dm * MPCr.h.,
1995** 1996-1997 1998 mcg/dm3
Cloroform<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-dicloretan___<6 <6 <0,2-1,7/0,6 100
Triclortilena<0,4-13/0,81 <0,1-0,1 /0,05 <0,1-0,1 /0,03 10
Tetracloretilena - -<0,04-0,1 /0,02 отс.
1,1,2,2-tetracloretan - -<0,1 отс.
2,4-diclorfenol -<0,4-3,4/1,26 <0,1-2.1 /0,48 О 1С.
2,4,6-triclorfenol j<0.4-3,0/1,3 | <0,4-2,3/0,43 ОТС.
♦min - shak/(media anuală); ** - in medie date de la 6 stații de observare.
Există o tendință favorabilă pentru ecosistemul rezervorului de a scădea conținutul tuturor COS controlate (Tabelul 4), dar concentrațiile medii anuale de cloroform, tetraclorură de carbon, tetracloretilenă, 2,4-diclorfenol și 2,4,6-triclorfenol depășesc corespunzător
MPC, adică ecosistemele acvatice se confruntă cu sarcini crescute asupra acestor compuși.
După clorinare, concentrațiile de COS din apa potabilă cresc, dar nu depășesc standardele relevante stabilite pentru apa potabilă, cu excepția 2,4-diclorfenolului (Tabelul 5).
Tabelul 5
Dinamica anuală a conținutului de CHOS în apa potabilă
Valoarea medie a indicelui, mcg/dm"1 *
1995 1996-1997 1998 2000 2001 MPCp**
Cloroform 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-dicloretan<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
Tricloretilenă<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
tetracloretilena -<0.04-0.1 (0,06) <0,040,1 2/1
1,1,2,2-tetracloretan - -<0,1 <0,10.12 <0,1 200
2,4-diclorfenol - 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-triclorfenol -<0,4-2,8 (0,92) <0.4-3.1 (1,26) <0.4-1.3 (0,78) <0,4 4/10
Gamma HCCH DDT -<0,002 2/отс
*max - tt / (valori medii anuale); **MAC" - standarde RF/ - standarde OMS.
C1 Periodic (în luni separate) pe-
I-S-S-S! oJ-C-O "+ SNCH, sa observat un continut crescut de clo-O C1 O roform fata de normele recomandate
baile OMS. Cantitatea de cloroform formată este determinată de valorile pH și PO ale apei naturale (Fig. 7), ceea ce nu contrazice datele din literatură.
Periodic (în câteva luni) s-a înregistrat un conținut crescut de cloroform față de normele recomandate de OMS. Cantitatea de cloroform formată este determinată de valorile pH și PO ale apei naturale (Fig. 7), ceea ce nu contrazice datele din literatură.
Concentrația de 2,4-diclorfenol a depășit valoarea normalizată (MPC -2 µg/l) în 30% din măsurători cu o medie de 40-5-50% pe toată perioada
observatii. De remarcat faptul că concentrațiile maxime de clorofenoli din apa potabilă au fost observate vara (Q3), ceea ce se corelează cu conținutul acestora în zona de captare a apei.
C HF, pg/dm3
Orez. Fig. 7. Interrelația dintre conținutul de clor. Fig. 8. Corelația dintre conținutul de cloroform din apa potabilă din pH (1) clorofenoli din apa potabilă și clor-iCOD (2) din apa naturală nols (1), organic în suspensie
(I, = 0,88; = 0,83). compuși (2) în apă naturală
(K| - 0,79; K2 - 0,83).
Există o tendință de creștere a clorofenolilor în apa potabilă: 2,4-diclorfenol în medie de 2 ori și 2,4,6-triclorfenol - de 1,3 ori vara. Există o bună corelație (Fig. 8) între concentrația de clorofenoli din apa potabilă, precum și concentrația acestora și conținutul de compuși organici în suspensie din apa naturală.
Datorită faptului că concentrațiile de clorofenoli din straturile inferioare sunt mai mari și sunt predominant în suspensie, este necesară îmbunătățirea procesului de filtrare a apei, precum și efectuarea aportului de apă de la o adâncime controlată. mai ales primavara si vara.
Capitolul 5. Evaluarea impactului apei potabile asupra sănătăţii publice. Prin utilizarea
programul de calculator „Apă curată”. dezvoltat de asociația de cercetare și producție „POTOK” din Sankt Petersburg, a fost efectuată o evaluare a conformității apei potabile în conformitate cu indicatorii koshrolir>emy\1 și o evaluare a riscului de perturbare a funcționării organelor și sistemelor umane atunci când a fost efectuată apă potabilă care a fost tratată (1 tabel 6) .
Rezultatele calculului arată o scădere a riscului de efecte organoleptice adverse atunci când se consumă apă potabilă, atât intoxicare imediată cât și cronică față de apa naturală din zona de captare a apei. O parte semnificativă este contribuită de indicatori precum fenolii și derivații lor de clor (2,4-diclorfenol și 2,4,6-triclorfenol). Pe de altă parte,
rona după procesul de tratare a apei crește (de 1,4 ori) riscul efectelor cancerigene (cloroform, tetraclorură de carbon și tricloretilenă) și riscul toxic general: acțiune cronică de 4-5 ori și totală de 2-3 ori, care formează fenoli, cloroform, tetraclorură de carbon, 1,2-dicloretan și tricloretilenă.
Tabelul 6
Rezultatele calculului de risc pentru 1998_
Indicatori Risc
Suprafaţă Băutură de jos
Risc de apariție a efectelor organoleptice adverse (efect imediat) 0,971 0,999 0,461
Risc de efecte organoleptice adverse (intoxicație cronică) 0,911 0,943 0,401
Risc de efecte carcinogene 0,018 0,016 0,21
Risc toxic general (dezvoltarea intoxicației cronice) 0,001 0,001 0,005
Risc toxic general (total) 0,003 0,003 0,008
Datele obținute au permis identificarea poluanților prioritari dintre
la investigat, precum cloroformul, tetraclorura de carbon și tricloretilena, 1,2-dicloretanul, 2,4-diclorfenolul și 2,4,6-triclorfenolul, care au o contribuție semnificativă la riscul toxic general total.
Valorile constatate ale probabilităților de manifestare a efectelor toxice și carcinogene generale depășesc semnificativ valoarea de risc normalizată. Riscul acceptabil (riscul acceptabil) de la substanțele cu proprietăți cancerigene se află în intervalul 1 (G4 până la 10-6 persoane/persoană-an, adică valorile riscului de îmbolnăvire și deces atunci când se bea apă potabilă nu sunt acceptabil.
Se arată că starea actuală a apei potabile consumată de populația din Ivanovo duce la o deteriorare a sănătății sale și, ca urmare, la o reducere a speranței de viață: bărbați - 5,2; femei - 7,8 ani (Tabelul 7).
Tabelul 7
Reducerea duratei estimate pentru populații___
Denumirea riscului (R), cota rel. unitati 1XE \u003d b x K, an
Barbati femei
Speranța medie de viață 56 71
Vârsta medie a populaţiei 37 42.3
Restul așteptat i<изни 19 28.7
Risc de apariție a efectelor organoleptice adverse (acțiune imediată) 0,157 Un indicator care caracterizează apariția unor reacții negative instabile ale organismului la apa de băut consumată (reacții alergice etc.). Organolep. indicatori imediati. acțiunile în majoritatea cazurilor nu conduc la BE.
Continuarea tabelului. 7
Risc de apariție a efectelor organoleptice adverse (intoxicație cronică) 0,09 Un indicator care caracterizează apariția reacțiilor negative persistente ale organismului la apa de băut consumată (alergie „globală” dobândită, boli respiratorii, anemie etc.)
Risc de efecte carcinogene 0,02 Indicator care caracterizează apariția efectelor mutagene și carcinogene în organismul uman (cancer, modificări ADN etc.)
Risc toxic general (dezvoltarea intoxicației cronice) 0,006 Un indicator care caracterizează dezvoltarea bolilor umane ale sistemului respirator, al sistemului endocrin, al tractului urinar etc.
le 0,11 0,17
£1XE, anul 5.2 7.8
Rezultatele calculului arată că cea mai mare reducere a duratei
speranța de viață este determinată de factori care formează efecte organoleptice nefavorabile, a căror amploare este determinată de conținutul de fenoli și de derivații lor de clor (Tabelul 6).
În practică, se utilizează o evaluare economică a impactului mediului asupra sănătății, care se bazează pe costul vieții și cuantumul taxelor pentru restabilirea sănătății. Prin urmare, prejudiciul (Y) adus sănătății populației din Ivanovo (450 de mii de persoane) din consumul de apă potabilă care a fost preparată a fost calculat la costul statistic al vieții (Tabelul 8) și prejudiciul la „suma minimă de asigurare de răspundere civilă pentru cauzarea prejudiciului vieții, sănătății sau proprietății altor persoane și mediului natural în cazul unui accident la o instalație periculoasă” (Tabelul 9).
Tabelul 8
Calculul sumei daunelor pe baza costului statistic al vieții (CVL)*
Populația din Ivanovo, persoane Bărbați (164000) Femei (197250)
BE din consumul de apă potabilă de proastă calitate pe persoană, ani 5.2 7.8
Speranța medie de viață (așteptată), ani 56 71
Prejudiciu din reducerea speranței de viață a unei persoane, exprimat în bani, 3496,6 EUR 4407,4
Prejudiciu total, 0,96 miliarde EUR
* SCV = PIB х Тср / N. unde PIB - produsul intern brut, rub; T^, - speranţa medie de viaţă, ani; N - numărul populației, persoane.
Tabelul 9
Calculul sumei prejudiciului, pe baza „sumei minime asigurate”
Prejudiciu din reducerea speranței de viață a persoanei I, exprimat în termeni monetari, € Bărbați Femei
Prejudiciu total, 0,3 miliarde EUR**
** în temeiul art. 15 din Legea Federației Ruse „Cu privire la siguranța industrială a instalațiilor periculoase” nr. 116-FZ (clauza 2)
Din valorile obținute (Tabelele 7-9), pe teritoriul Ivanovo există o zonă de risc de mediu inacceptabil (Yu.-.Yu "4), care necesită măsuri de protecție a mediului, indiferent de amploarea costurilor financiare Este important de remarcat faptul că nivelul de risc de mediu calculat nu poate fi datorat numai consumului de apă potabilă.
Deoarece principala problemă a sistemului de tratare a apei este formarea COS în timpul clorării apei și, din cauza lungimii mari a conductelor din oraș, clorarea nu poate fi exclusă complet din procesul de tratare a apei, aceasta se poate face prin înlocuirea clorului la Se oferă prima etapă de clorizare cu un alt agent oxidant, care este ozonul, iar la a 2-a etapă - clorarea.
Principalele rezultate și concluzii
1. S-a stabilit că modificarea conținutului de compuși organici din rezervorul Uvodskoye în timp tinde să scadă, deși concentrațiile de produse petroliere și fenoli volatili sunt încă semnificativ mai mari decât valorile normalizate până la 42 și 4 MPC .X. respectiv.
2. Se arată că nu există o scădere a conținutului de compuși organici ca urmare a procesului de diluare la stațiile succesive (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo). Fenomenul de diluare este tipic doar pentru fenoli, în timp ce pentru produsele petroliere, cloroform și tricloretilenă se constată o creștere clară a concentrațiilor, care este asociată cu surse suplimentare de venit (difuzie din apele interstițiale, scurgeri de suprafață).
Principalele surse de hidrocarburi petroliere care intră în rezervorul Uvodskoye sunt canalul Volga-Uvod și scurgerea râului Uvod (la
aproximativ 50% fiecare), precipitațiile atmosferice și apa de topire nu au o influență mare asupra conținutului de produse petroliere din apa rezervorului;
Au fost determinate principalele canale de excreție: pentru fenoli - îndepărtarea hidrodinamică (~ 50%); pentru produse petroliere - îndepărtarea hidrodinamică, evaporarea și transformarea biochimică - 34,30,29%, respectiv.
4. Se arată că concentraţiile de COS din apa potabilă sunt interrelaţionate atât cu procesele din interiorul rezervorului, cât şi cu procesul de dezinfecţie a apei – clorurare.
7. Starea actuală a apei potabile consumată de populația din Ivanovo duce la o deteriorare a sănătății sale și, ca urmare, la o reducere a speranței de viață (bărbați - 5 ani, femei - 8 ani, 2001). Valoarea pierderii financiare este estimată la 0,3 miliarde €/an, iar pe baza costului statistic al vieții, la 0,96 miliarde €/an.----
8. S-a demonstrat că clorofenolii din apa rezervorului Uvodskoye se află în principal în compoziția materiei în suspensie, de aceea se recomandă îmbunătățirea procesului de filtrare pentru a reduce concentrația lor în apa potabilă, precum și pentru a efectua apă. aport de la o adâncime controlată, mai ales în perioada primăvară-vară.
1. Grinevich V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Chesnokova T.A. Corelații între calitatea apei dintr-un curs de apă și alimentarea cu apă potabilă // Tez. raport la al 3-lea seminar științific și tehnic rusesc „Problemele alimentării cu apă potabilă și modalități de rezolvare a acestora”, Moscova. -1997.-S. 123-125.
2. Grinevici V.I., Izvekova T.V., Kostrov V.V., Chesnokova T.A. Surse de compuși organoclorați în apa potabilă în Ivanovo // Jurnalul „Ecologie inginerească” nr. 2,1998. - S. 44-47.
3. Grinevich V.I., Kostrov V.V., Chesnokova T.A., Izvekova T.V. Calitatea apei potabile în Ivanovo. // Culegere de lucrări științifice „Mediul și sănătatea umană” // Ivanovo, 1998. - S. 26-29.
4. Izvekova T.V., Grinevich V.I., Kostrov V.V. Compuși organoclorați în apa potabilă // Tez. raport „Probleme ale dezvoltării și utilizării resurselor naturale din nord-vestul Rusiei: materiale ale Conferinței științifice și tehnice din întreaga Rusie.” - Vologda: VoGTU, 2002. - P. 85-88.
5. Izvekova T.V., Grinevich V.I., Kostrov V.V. Poluanți organoclorați în sursa naturală de alimentare cu apă și în apa potabilă a orașului Ivanov // Jurnalul „Ecologie inginerească” nr. 3,2003. - S. 49-54.
6. Izvekova T.V., Grinevici V.I. Compuși organici din apa lacului de acumulare Uvodskoye // Tez. raport La a doua Conferință științifică și tehnică internațională „Problemele ecologiei pe calea dezvoltării durabile a regiunilor”. - Vologda: VoGTU, 2003. - S. 212 - 214.
Licenta LR Nr 020459 din 10.04.97. Semnat pentru tipărire 27.10.2003 Format hârtie 60x84 1/16. Tiraj 90 exemplare. Ordinul 2 "¡> $. Universitatea de Stat de Tehnologie Chimică Ivanovo. 153460, Ivanovo, pr. F. Engels, 7.
Eliberarea responsabilului
Izvekova T.V.
Introducere.
Capitolul 1 Recenzie literară.
§ 1-1 Caracteristicile sanitare şi igienice ale poluanţilor organici ai apei potabile.
§1.2 Surse de formare a compuşilor organoclorurati.
§ 1.3 Metode de bază de preparare a apei potabile.
Capitolul 2. Metode şi obiectul cercetării experimentale.
§2.1 Caracteristicile fizice și geografice ale zonei lacului de acumulare Uvodskoye.
§ 2.2 ONVS - 1 (m. Avdotino).
§ 2.3 Metode de determinare a concentraţiilor de compuşi organici şi anorganici.
§ 2.3.1 Prelevarea probelor de apă și pregătirea pentru analiză.
§2.3.2 Metode instrumentale pentru studiul HOS.
§ 2.4 Determinarea compuşilor organohalogeni volatili în apă
§2.4.1 Definirea cloroformului.
§ 2.4.2 Determinarea tetraclorurii de carbon.
§2.4.3 Definirea 1,2-dicloretanului.
§ 2.4.4 Determinarea tricloretilenei.
§ 2.5 Determinarea pesticidelor organoclorurate (y-HCCH, DCT).
§2.5.1 Determinarea clorofenolilor (CP).
§ 2.6 Evaluarea calității și prelucrarea rezultatelor măsurătorilor.
§ 2.7 Definirea indicatorilor generalizati ai calitatii apei.
Capitolul 3. Calitatea apei în lacul de acumulare Uvodskoye.
§ 3.1 Principalii indicatori ai calității apei din lacul de acumulare Uvod.
§3.1.1 Efectul modificării pH-ului.
§ 3.1.2 Raportul dintre substanțele suspendate și dizolvate într-un rezervor.
§3.1.3 Oxigenul dizolvat.
§3.1.4 Modificări ale BOD5, COD.
§ 3.2 Substante toxice (fenol, produse petroliere).
§3.2.1 Influența precipitațiilor.
§ 3.2.2 Principalele surse și chiuvete de hidrocarburi de petrol și fenol din rezervorul Uvodskoye.
§ 3.3 Hidrocarburi clorurate în apa lacului de acumulare Uvodsk.
Capitolul 4 Interrelația dintre calitatea apei în sursa de alimentare cu apă și apa potabilă.
§ 4.1 Calitatea apei potabile în Ivanovo.
§ 4.2 Influența calității apei din sursa de alimentare cu apă asupra apei potabile.
§ 4.3 Calitatea apelor subterane proaspete.
Capitolul 5 Evaluarea impactului apei potabile asupra sănătății publice.
§5.1 Evaluarea comparativă a riscurilor pentru sănătatea publică.
§ 5.2 Evaluarea riscului pentru speranța de viață redusă. Calculul prejudiciului adus sănătății populației în funcție de costul statistic al vieții.
§ 5.4 Fundamentarea necesității reconstrucției sistemului de tratare a apei la ONVS - 1.
Introducere Teza de biologie, cu tema „Influenta compusilor organici continuti in apele naturale asupra calitatii apei potabile”
Problema conținutului diverșilor compuși organici din apa potabilă atrage atenția nu numai a cercetătorilor din diverse domenii ale științei și a specialiștilor în tratarea apei, ci și a consumatorilor. C Conținutul de compuși organici din apele de suprafață variază foarte mult și depinde de mulți factori, principalul dintre care este activitatea economică umană, în urma căreia scurgerile de suprafață și precipitațiile sunt poluate cu diverse substanțe și compuși, inclusiv organici. Un anumit rol în poluarea apelor naturale de suprafață îl au efluenții agricoli, inferiori efluenților industriali în ceea ce privește amploarea recepțiilor locale de substanțe ecotoxice, dar datorită faptului că sunt distribuiți aproape peste tot, nu trebuie să fie scazuți. . Poluarea agricolă este asociată cu deteriorarea calității apelor de suprafață ale râurilor mici, precum și, într-o anumită măsură, a apelor subterane asociate cursurilor naturale de apă la nivelul acviferelor superioare.
Complexitatea problemei constă în faptul că setul de poluanți organici conținuti în microcantități, atât în apa de suprafață, cât și în apa potabilă, este foarte larg și specific. Unele substanțe, cum ar fi pesticidele, HAP, compușii organoclorați (OC), inclusiv dioxinele, sunt extrem de periculoase pentru sănătatea umană chiar și în microdoze. Unul dintre principalele motive pentru calitatea nesatisfăcătoare a apei potabile este conținutul ridicat de hidrocarburi clorurate din aceasta. Acest lucru determină prioritatea acestora împreună cu alți ecotoxici periculoși și necesită o abordare responsabilă atunci când alegeți o tehnologie pentru tratarea apei, monitorizarea și controlul calității atât a apei potabile, cât și a surselor de apă.
Majoritatea cercetătorilor au ajuns de multă vreme la concluzia că pentru a determina cauzele și sursele specifice formării hidrocarburilor care conțin clor este necesară cunoașterea compoziției compușilor organici conținuti în apele naturale utilizate ca sursă de alimentare cu apă. Prin urmare, a fost ales ca obiect de studiu rezervorul Uvodskoye, care este principala sursă de alimentare cu apă a orașului Ivanovo (80% din consumul total de apă), precum și apă potabilă după procesul de tratare a apei.
Pentru majoritatea COS, concentrațiile maxime admisibile (MAC) sunt stabilite la nivelul de micrograme pe litru și chiar mai puțin, ceea ce provoacă anumite dificultăți în alegerea metodelor de control al acestora. Concentrațiile crescute ale unor astfel de compuși în apa potabilă sunt extrem de periculoase pentru consumatori. Tetraclorura de carbon, cloroformul și tricloretilena sunt suspectate de a fi cancerigene, iar un conținut crescut de astfel de compuși în apă și, în consecință, în corpul uman, provoacă distrugerea ficatului și a rinichilor.
Astfel, studiul cauzelor apariției hidrocarburilor clorurate în apa potabilă în funcție de sursa de alimentare cu apă, determinarea concentrațiilor acestora și elaborarea de recomandări pentru reducerea riscului de efecte cancerigene și necancerogene la consumatorii de apă potabilă este relevante. Acesta a fost tocmai scopul principal al acestui studiu.
1. RECENZIE DE LITERATURA
§ 1.1. Caracteristicile sanitare și igienice ale poluanților organici ai apei potabile
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), din 750 de contaminanți chimici identificați în apa potabilă, 600 sunt compuși organici, care sunt grupați după cum urmează:
Substanțe organice naturale, inclusiv compuși humici, exudanți microbieni și alte deșeuri de animale și plante dizolvate în apă;
Poluarea sintetică, inclusiv pesticidele, dioxinele și alte substanțe produse de industrie;
Compuși adăugați sau formați în timpul tratării apei, în special clorarea.
Aceste grupuri desemnează în mod logic modalitățile prin care poluanții organici ajung în apa potabilă. În aceeași lucrare, se observă că aceste 600 de substanțe reprezintă doar o mică parte din totalul materialului organic prezent în apa de băut. Într-adevăr, progresele înregistrate în îmbunătățirea metodelor analitice au făcut recent posibilă identificarea și introducerea în memoria computerului a aproximativ 300 de compuși organici găsiți în apele subterane, în apele de suprafață și în apa potabilă.
Pe fig. 1 prezintă câteva dintre căile de intrare și posibilele transformări ale poluanților din apele de suprafață. Poluarea surselor de apă subterană are loc în principal prin sol. Astfel, acumularea de pesticide organoclorurate introduse intenționat în sol duce la pătrunderea treptată a acestora în apele subterane ale surselor de băut subterane. Potrivit lucrării, o treime din fântânile arteziene destinate alimentării cu apă potabilă doar în SUA au fost închise din acest motiv. Compușii organoclorați se găsesc cel mai adesea în apele subterane. Conform terminologiei internaționale general acceptate, acestea se numesc DNAPL (lichide dense în fază non-apoasă), adică lichide grele neapoase (TNVZH). Neapoase înseamnă că formează o fază lichidă separată în apă, cum ar fi hidrocarburile petroliere. Spre deosebire de hidrocarburile petroliere, acestea sunt mai dense decât apa. Aceste substanțe sunt numite și lichide dense nemiscibile cu apa. În același timp, solubilitatea lor este destul de suficientă pentru a provoca poluarea apelor subterane. Odată ajuns în apele subterane, COS poate rămâne acolo decenii și chiar secole. Ele sunt îndepărtate din acvifere cu mare dificultate și, prin urmare, reprezintă o sursă de poluare pe termen lung a apelor subterane și a mediului în general.
Orez. 1. Schema migrației COS într-un corp de apă stagnant
Orientările OMS notează că valorile recomandate tind să fie părtinitoare către o precauție excesivă din cauza datelor insuficiente și a incertitudinilor în interpretarea lor. Astfel, valorile recomandate ale concentrațiilor permise indică concentrații tolerabile, dar nu servesc drept cifre de reglementare care determină calitatea apei. Astfel, Agenția pentru Protecția Mediului din SUA, pentru conținutul de cloroform din apa potabilă, a propus ca valoare standard nu 30, ci 100 µg/l. Standardul pentru tricloretilenă este de 5 ori mai mic decât cel recomandat de OMS, iar pentru 1,2 dicloroetan este de 2 ori mai mic. Totodată, standardele adoptate în SUA pentru tetraclorura de carbon sunt de 2 ori, iar pentru 1,1-dicloretilenă de 23 de ori mai mari decât cele recomandate de OMS. Această abordare pare legitimă și din punctul de vedere al experților OMS, care subliniază că valorile pe care le propun sunt doar de natură consultativă.
Cloroform 30
1,2 - Dicloroetan 10
1,1- Dicloretilena 0,3
Pentaclorofenol 10
2,4,6 - Triclorofenol 10
Hexaclorbenzen 0,01
În tabel. În tabelul 1.1 sunt prezentate concentrațiile recomandate de poluanți în apă, stabilite pe baza datelor toxicologice și a datelor privind carcinogenitatea, luând în considerare greutatea medie a corpului uman (70 kg) și consumul mediu zilnic de apă (2 l).
Conținutul permis de compuși organoclorați (OC) în apa naturală și potabilă conform Ministerului Sănătății al Federației Ruse și caracteristicile lor toxicologice sunt rezumate în tabel. 1.2.
Dintre numeroșii contaminanți organici ai apei potabile, atenția igieniștilor este atrasă în special asupra acelor compuși care sunt cancerigeni. Aceștia sunt în principal poluanți antropici și anume: hidrocarburi alifatice și aromatice clorurate, hidrocarburi aromatice policiclice, pesticide, dioxine. În același timp, trebuie remarcat faptul că poluanții chimici din apă sunt capabili să sufere diferite transformări chimice sub influența unui complex de factori fizico-chimici și biologici, ducând atât la dezintegrarea lor completă, cât și la transformarea parțială. Rezultatul acestor procese poate fi nu numai o scădere a efectului negativ al poluanților organici asupra calității apei, ci uneori chiar și întărirea acesteia. De exemplu, mai multe produse toxice pot apărea în timpul descompunerii și transformării anumitor pesticide (clorofos, malathion, 2,4-D), bifenili policlorurați, fenoli și alți compuși.
Tabelul 1.2.
Concentrațiile admisibile și caracteristicile toxicologice ale unora
Compus MPC, µg/l Clasa de pericol Natura impactului asupra corpului uman
Apă potabilă Ape naturale (r.r.) TAC*
Factorul nociv ***
Cloroform 200/30** 5/60 2 Social-T. Un medicament care este toxic pentru metabolism și pentru organele interne (în special pentru ficat). Provoacă efecte cancerigene și mutagene, irită mucoasele.
Tetraclorura de carbon 6/3** ots / 6 2 Social-T. Medicament. Afectează sistemul nervos central, ficatul, rinichii. Are un efect iritant local. Provoacă efecte mutagene, carcinogene. Compus foarte cumulativ.
1,2-dicloretan 20/10** 100/20 2 Social-T. otravă politropică. Afectează regiunile cortico-subcorticale ale creierului. Medicament. Provoacă modificări distrofice la nivelul ficatului, rinichilor și perturbă funcțiile sistemului cardiovascular și respirator. Are efect iritant. Carcinogen.
1,1,2,2-tetracloretan 200 ots / 200 4 org. Medicament. Deteriorează organele parenchimatoase. Are efect iritant.
Gricloretilenă 70/3** 10/60 2 Social-T. Medicamentul are efecte neurotoxice și cardiotoxice. Carcinogen.
Pentaclorofenol 10** ots /10 2 Social-T. Are o lipofilitate ridicată, acumulându-se în depozitele de grăsime și se excretă foarte lent din organism.
Tetracloretilenă 2/1** ots / 20 2 Social-T. Acționează similar cu tricloretilena, deprimă sistemul nervos central și periferic. Efectul hipnotic este mai puternic decât cel al SCS. Afectează ficatul și rinichii. Are efect iritant.
Continuarea tabelului. 1.2.
2-clorofenol 1 ots / 1 4 org. Au proprietăți cumulative moderate. Încălcarea funcției rinichilor și ficatului.
2,4-diclorfenol 2 ots /2 4 org.
2,4,6-tri-clorofenol 4/10** ots /4 4 org.
Gamma HCCH 2 / ots** ots /4 1 s.-t. Otrăva neurotropă foarte toxică cu efecte embriotoxice și iritante. Afectează sistemul hematopoietic. Provoacă efecte cancerigene și mutagene.
DDT 2 / ots* * ots /100 2 social-t. - Niveluri aproximativ permise de substanțe nocive în apa rezervoarelor pentru uz menajer și de apă potabilă. - standarde de „orientare” stabilite în conformitate cu recomandările OMS
15] și Directiva UE 80/778 privind calitatea apei potabile . - semnul limitativ al nocivității substanței pentru care este stabilit standardul:
Sf. - indicator sanitar și toxicologic de nocivitate; org. - indicator organoleptic de nocivitate.
Cele mai comune mecanisme de distrugere a COS în mediu pot fi considerate reacții fotochimice și, în principal, procese de descompunere metabolică cu participarea microorganismelor. Descompunerea fotochimică a COS în molecule care conțin inele aromatice și legături chimice nesaturate are loc ca urmare a absorbției energiei solare în regiunile ultraviolete și vizibile ale spectrului. Cu toate acestea, nu toate substanțele sunt predispuse la interacțiuni fotochimice, de exemplu, lindanul (y-HCH) sub iradiere UV izomerizează doar în a-HCH. Schema mecanismului propus de conversie fotochimică a DDT este prezentată în Fig. 2a.
Viteza de descompunere fotochimică, precum și compoziția produșilor finali ai acestei reacții, depind de mediul în care are loc acest proces. Studiile de laborator au arătat că după iradierea cu radiații UV (A. = 254 nm) timp de 48 de ore, până la 80% din DDT se descompune, iar printre produse s-au găsit DDE (cantitatea principală), DCD și cetone. Experimentele ulterioare au arătat că DDD este foarte rezistent la radiațiile UV, iar DDE este transformat treptat într-un număr de compuși, printre care s-au găsit PCB. Metabolismul COS de către microorganisme, bazat pe utilizarea carbonului organic ca hrană, este aproape întotdeauna catalizat de enzimele biologice.
DDE sg! a-chooschOjo-
dnclorobenzofenonă
С1- С - С1 I n ddd a) b)
Orez. Fig. 2. Schema mecanismului propus de (a) conversie fotochimică și (b) metabolică a DDT-ului.
Ca urmare a unor reacții chimice succesive destul de complexe, se formează diverși metaboliți, care se pot dovedi fie substanțe inofensive, fie mai periculoase pentru organismele vii decât predecesorii lor. O schemă comună pentru transformarea metabolică a DDT, care este valabilă și în principiu pentru alte COS, este prezentată în Fig. 26 .
Necesitatea introducerii în fiecare țară a standardelor de monitorizare a conținutului de poluanți anorganici și organici din apa potabilă este adesea determinată de caracteristicile de utilizare a terenurilor din bazinul acvatic, de natura sursei de apă (de suprafață și subterane) și de prezența substanțelor toxice. compuși de origine industrială din ele. Prin urmare, este necesar să se ia în considerare o serie de factori locali diferiți geografici, socio-economici, industriali și nutriționali. Toate acestea pot determina o abatere semnificativă a standardelor naționale de la valorile recomandate de OMS pentru concentrațiile diferitelor substanțe toxice.
Concluzie Teză pe tema „Ecologie”, Izvekova, Tatyana Valerievna
Principalele rezultate și concluzii
1. S-a stabilit că modificarea conținutului de compuși organici din rezervorul Uvodskoye în timp tinde să scadă, deși concentrațiile de produse petroliere și fenoli volatili sunt încă semnificativ mai mari decât valorile normalizate până la 42 și 4 MPC .X. respectiv.
2. Se arată că nu există o scădere a conținutului de compuși organici ca urmare a procesului de diluare la stațiile succesive (Rozhnovo, Mikshino, Ivankovo). Fenomenul de diluare este tipic doar pentru fenoli, iar pentru produsele petroliere, cloroform și tricloretilenă, se remarcă o creștere clară a concentrațiilor, care este asociată cu surse suplimentare de venit (difuzie din apă de nămol, scurgere de suprafață).
3. Pentru prima dată, din ecuația de bilanţ au fost stabilite principalele surse și chiuvete de hidrocarburi petroliere și fenolice din rezervor, și anume:
Principalele surse de hidrocarburi petroliere care intră în rezervorul Uvodskoye sunt canalul Volga-Uvod și scurgerea râului Uvod (aproximativ 50% fiecare), precipitațiile atmosferice și apa de topire nu au un efect mare asupra conținutului de produse petroliere din apă. a rezervorului;
Pentru fenoli, sursele principale sunt considerate canale de intrare: canalul Volga-Uvod - 36%, scurgerile de ploaie - 26%, scurgerile râului. Take away - 23%, apa de topire -15%;
Au fost determinate principalele canale de excreție: pentru fenoli - îndepărtarea hidrodinamică (~ 50%); pentru produsele petroliere - îndepărtarea hidrodinamică, evaporarea și transformarea biochimică - 34, 30, 29%, respectiv.
4. Se arată că concentraţiile de COS din apa potabilă sunt interrelaţionate atât cu procesele din interiorul rezervorului, cât şi cu procesul de dezinfecţie a apei – clorurare.
5. Conținutul total de compuși organoclorați (în termeni de SG) după clorarea apei din rezervorul Uvodsk crește în medie de 7 ori, iar după clorurarea apei dintr-o sursă subterană (aportul de apă Gorinsky) de numai 1,3 ori.
6. S-a stabilit o corelație între conținutul de clorofenoli și materie organică în suspensie din apa rezervorului Uvodsk și concentrațiile de 2,4-diclorfenol și 2,4,6-triclorfenol după clorurarea apei potabile.
7. Starea actuală a apei potabile consumată de populația din Ivanovo duce la o deteriorare a sănătății sale și, ca urmare, la o reducere a speranței de viață (bărbați - 5 ani, femei - 8 ani, 2001). Valoarea pierderilor financiare este estimată la 0,3 miliarde €/an, iar pe baza costului statistic al vieții, la 0,96 miliarde €/an.
8. Se arată că clorofenolii din apa rezervorului Uvodskoe se află în principal în compoziția materiei în suspensie, de aceea se recomandă îmbunătățirea procesului de filtrare a acestuia pentru a reduce concentrația lor în apa potabilă, precum și pentru a efectua aportul de apă de la adâncime controlată, în special primăvara și vara.
9. Sa relevat faptul că principala contribuție la valoarea valorii riscului de mediu o au agenții chimici chimici, de aceea se recomandă înlocuirea primei etape de clorurare (ONVS-1) cu ozonarea.
Bibliografie Teză în biologie, candidat la științe chimice, Izvekova, Tatyana Valerievna, Ivanovo
1. Kuzubova L.I., Morozov C.V. Contaminanți organici ai apei potabile: analit. Revista / Biblioteca Publică Științifică și Tehnică de Stat a Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe, NIOCH a Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe. Novosibirsk, 1993. -167 p.
2. Isaeva L.K. Controlul parametrilor chimici și biologici ai mediului. Sankt Petersburg: „Centrul de informare ecologică și analitică” Soyuz „”, 1998.-869 p.
3. Randtke S.J. Eliminarea contaminanților organici prin coagulare și combinații de procese aferente // JAWWA. 1988. - Vol. 80, nr 5. - p. 40 - 56.
4. Orientări pentru controlul calității apei potabile. T.1. Recomandări, OMS. -Geneva, 1986.- 125 p.
5. Warthington P. Micropollutants organici în mediul apos // Proc. 5 Int. Conf. „Chim. Prot. Environ”. 1985. Leaven 9-13 sept. 1985. Amsterdam, 1986.
6. Yudanova L.A. Pesticide în mediu. Novosibirsk: Biblioteca publică științifică și tehnică de stat a filialei siberiene a Academiei de Științe a URSS, 1989.-140 p.
7. Elpiner L.I., Vasiliev B.C. Probleme de alimentare cu apă potabilă în SUA. -M., 1984.
8. SanPiN 2.1.2.1074-01. Reguli și norme sanitare "Apa potabilă. Cerințe igienice pentru calitatea apei a sistemelor centralizate de alimentare cu apă potabilă. Controlul calității.", aprobate de Comitetul de Stat pentru Supravegherea Sanitară și Epidemiologică din Rusia. M., 2000
9. Substanțe nocive în industrie. 4.1 Ed. a 6-a, rev. L., Editura „Chimie”, 1971, 832 p.
10. Substante cancerigene: Manual / Per. din engleză / Ed. B.C. Turusov. M., 1987, 333 p.
11. Substanțe chimice nocive. Hidrocarburi. Derivați halogeni ai hidrocarburilor. Corect, ed. / Ed. V.A. Filova-L.: Chimie, 1989.-732 p.
12. G. Fellenberg Poluarea mediului. Introducere în chimia mediului; Pe. cu el. M.: Mir, 1997. - 232 p.
Multe tipuri de ape uzate conțin substanțe în putrezire, în afară de unele ape uzate industriale, care constă în principal din componente toxice chimic. O substanță putrezită, cum ar fi carnea sau sângele, este de natură organică și este supusă legii universale a naturii - descompunerea, care duce în cele din urmă la mineralizare. Întrucât, ca și în cazul degradarii cărnii descris mai sus, procesul de descompunere este stimulat și menținut de enzimele autolitice, multe dintre cele de mai sus sunt valabile atât pentru apa uzată, cât și pentru carne. Diferența, care ar trebui remarcată deja având în vedere concentrația inegală a substanței supuse degradarii - în primul caz, carne compactă, iar în al doilea - o emulsie etc., nu se aplică naturii procesului de descompunere , chiar dacă acestea din urmă apar în apele uzate ale întreprinderilor de reciclare unde înainte în total, tratarea termică se realizează prin acțiunea fizică a aburului supraîncălzit (descompunere prin fierbere). O parte din microorganismele care formează spori supraviețuiesc în timpul sterilizării și sunt, de asemenea, incluse în procesul de descompunere. În acest caz, există o scădere procentuală a cererii biochimice de oxigen.
Spre deosebire de eforturile depuse la un moment dat pentru a întrerupe procesul de descompunere a materiilor prime ale întreprinderilor de reciclare în vederea conservării furajului, toate eforturile în tratarea apelor uzate vizează realizarea, prin aprovizionarea cu oxigen, o mineralizare rapidă și completă a componentelor organice. Dacă procesul de mineralizare este inhibat, de exemplu printr-un conținut crescut de grăsime în apa reziduală, acest efect nedorit de conservare trebuie contracarat cu o vigoare deosebită (Randolph, 1977).
Epurarea apelor uzate este în esență sedimentare cu formare de nămol putrefactiv, precum și activitatea de descompunere a microorganismelor în timpul aerobiozei (nămol activat). Nămolul putrefactiv în timpul anaerobiozei, fiind expus la acțiunea microorganismelor, este deshidratat, în timp ce fulgii de nămol activ susțin toate procesele biologice de tratare a apelor uzate.fără efort uman. ( rezervor de metan, sedimentare, fântână Emscher), apoi pentru a menține aerobioza timp îndelungat, dimpotrivă, sunt necesare structuri tehnice complexe (biofiltre, iazuri de oxidare, circuite de activare, cascade).
Furnizarea de oxigen este o condiție prealabilă importantă pentru multiplicarea microbilor care descompun materia organică conținută în apele uzate. Mai mult, numărul microbilor scade (dorința de anaerobioză), dacă oxigenul folosit nu este înlocuit constant și regulat cu unul nou (bacteriile și ciupercile sunt C-heterotrofe). Aceasta este baza capacității lor de a descompune materia organică. Această funcție a microbilor este o parte importantă a sistemului ecologic, în cadrul căruia apele uzate și tratarea acestora, precum și autocurățarea biologică a râurilor și lacurilor, ar trebui luate în considerare. Bacteriile din corpurile naturale de apă și apele uzate sunt „satisfăcute” cu concentrații nesemnificative de nutrienți. 39 din 47 de familii de bacterii își au reprezentanții în microflora corpurilor de apă și a apelor uzate (Reinheimer, 1975). Aici se găsesc și ciuperci, care absorb și materia organică, deoarece sunt C-heterotrofe. Majoritatea ciupercilor au nevoie și de oxigen liber. Ciupercile se caracterizează printr-o toleranță ridicată la pH și adesea o gamă relativ mare de temperaturi la care pot exista (pH 3,2-9,6; temperatura 1-33°C). Ciupercile descompun proteinele, zahărul, grăsimile, amidonul, pectinele, hemiceluloza, celuloza, chitina și lignina. Numărul de saprofite în raport cu numărul total de microbi din capturile de apă puternic poluate variază de la 1:5 la 1:100, în timp ce în corpurile de apă oligotrofe această cifră variază între 1:100 și 1:1000. Temperatura apei reziduale și saturația sa proteică au o influență puternică asupra perioadei de regenerare a bacteriilor heterotrofe și asupra compoziției florei microbiene. În apele uzate apar mai întâi saprofitele, apoi microbii care descompun celuloza și în final bacteriile nitrificatoare, care sunt reprezentate în cel mai mare număr. Fiecare mililitru de apă uzată menajeră poate conține între 3 și 16 milioane de bacterii, inclusiv zeci sau chiar sute de mii de bacterii coli. Astfel de ape uzate conțin o gamă largă de Enterobacteriacetae. Apa uzată poluată, bogată în materie organică, se îmbogățește cu ușurință cu chlamydobacteria, în special Sphaerotilus natans, care poate duce ulterior la un fenomen numit forţare fungică. Saprofitele diferă de microbii patogeni, în special prin aceea că primii descompun numai materia organică neînsuflețită, în timp ce cei din urmă descompun și țesuturile vii. În acest caz, agenții patogeni pregătesc câmpul de activitate pentru saprofite, distrugând țesuturile vii în întregime sau parțial. Cererea biochimică de oxigen (DBO) este cantitatea de oxigen de care au nevoie microorganismele din speciile menționate pentru a descompune substanțele organice nocive din apele uzate atât din reciclare, cât și din alte întreprinderi. Este clar că nevoia crescută a microorganismelor pentru oxigen indică contaminarea apelor uzate. Măsurând necesarul biochimic de oxigen pe o perioadă de cinci zile (BODb), este posibil să se determine sau să se estimeze aproximativ atât gradul de contaminare a apelor uzate cu substanțe organice nocive, cât și calitatea funcționării sistemului de epurare în sine. Datele obținute în acest fel pot fi completate prin determinarea necesarului chimic de oxigen al substanțelor, date privind cantitatea de substanțe precipitate și capacitatea acestora de a se degrada. Este recomandabil să se determine întotdeauna valoarea pH-ului și, dacă este necesar, de asemenea, numărul și tipul celor mai larg reprezentate bacterii (vezi pagina 193 și urm.).
UNIVERSITATEA NAȚIONALĂ DONETSK
FACULTATEA DE CHIMIE
DEPARTAMENTUL DE CHIMIE ORGANICA
Introducere……………………………………………………………………….3
Revizuire de literatura. Clasificare și proprietăți
ape uzate……………………………………………………………5
Starea fizică a apelor uzate……………….….8
Compoziția apei uzate ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………..10 Poluarea bacteriană a apelor uzate……………....11
Un rezervor ca rezervor de apă uzată……………………………..11
Metode de curățare EPS……………………………………………………………………………………………………12
Curățarea mecanică a PSV………………………………………………..13
Curățarea fizică și chimică a PSV………………………………………………14
Analiza chimică a PSV………………………………………..16
Determinarea substanțelor organice
metoda cromatografiei……………………………….………..18
Determinarea compușilor organici
metoda spectrometriei de masă………………………….……….19
Metode de testare chimică de analiză……………………………….20
Partea practică.
Metoda cromatografiei în gaze………………………………………..24
Metoda spectroscopiei de masă………………………………………..26
Concluzii ……………………………………………………………………...27
Referințe……………………………………………..28
Introducere
Apa este cea mai valoroasă resursă naturală. Joacă un rol excepțional în procesele metabolice care stau la baza vieții. Apa are o mare importanță în producția industrială și agricolă. Este bine cunoscut faptul că este necesar pentru nevoile de zi cu zi ale omului, tuturor plantelor și animalelor. Pentru multe ființe vii, servește ca habitat. Creșterea orașelor, dezvoltarea rapidă a industriei, intensificarea agriculturii, extinderea semnificativă a terenurilor irigate, îmbunătățirea condițiilor culturale și de viață și o serie de alți factori complică tot mai mult problemele alimentării cu apă.
Cererea de apă este enormă și crește în fiecare an. Consumul anual de apă pe glob pentru toate tipurile de alimentare cu apă este de 3300-3500 km3. În același timp, 70% din totalul consumului de apă este folosit în agricultură. Multă apă este consumată de industria chimică și de celuloză și hârtie, metalurgia feroasă și neferoasă. Dezvoltarea energiei duce, de asemenea, la o creștere bruscă a cererii de apă. O cantitate semnificativă de apă este consumată pentru nevoile industriei zootehnice, precum și pentru nevoile casnice ale populației. Cea mai mare parte a apei după folosirea ei pentru nevoile casnice este returnată râurilor sub formă de ape uzate.
Lipsa de apă dulce devine deja o problemă globală. Nevoile din ce în ce mai mari ale industriei și agriculturii pentru apă obligă toate țările, oamenii de știință din lume să caute diverse mijloace pentru a rezolva această problemă.
În stadiul actual, sunt determinate următoarele domenii de utilizare rațională a resurselor de apă: utilizarea mai completă și reproducerea extinsă a resurselor de apă dulce; dezvoltarea de noi procese tehnologice pentru prevenirea poluării corpurilor de apă și reducerea la minimum a consumului de apă dulce.
Dezvoltarea rapidă a industriei face necesară prevenirea impactului negativ al apelor uzate industriale (ISW) asupra corpurilor de apă. Datorită diversității extreme a compoziției, proprietăților și debitelor apelor uzate din întreprinderile industriale, este necesar să se utilizeze metode specifice, precum și facilități pentru tratarea locală, preliminară și completă a acestor ape. Una dintre direcțiile principale ale progresului științific și tehnologic este crearea de procese tehnologice cu deșeuri reduse și fără deșeuri.
Scopul lucrării este de a se familiariza cu datele din literatură despre metodele de epurare a apelor uzate.
Revizuire de literatura
1.1.Clasificarea și proprietățile apelor uzate
Apele uzate contaminate de origine minerală, organică și bacteriană intră în rețeaua de canalizare.
Contaminanții minerali includ: nisip; particule de argilă; particule de minereu și zgură; săruri, acizi, alcaline și alte substanțe dizolvate în apă.
Contaminantii organici sunt de origine vegetala si animala. La legume includ resturile de plante, fructe, legume și cereale, hârtie, uleiuri vegetale, substanțe humice și multe altele. Principalul element chimic care face parte din aceste poluări este carbonul. La poluarea de origine animală includ secrețiile fiziologice ale animalelor și ale oamenilor, rămășițele de mușchi și țesuturi adipoase animale, acizi organici și multe altele. Principalul element chimic al acestor poluări este azotul. Apa menajera contine aproximativ 60% poluare organica si 40% minerala. În PSV, aceste rapoarte pot fi diferite și pot varia în funcție de tipul de materii prime prelucrate și de procesul de producție.
la contaminarea bacteriană includ microorganisme vii - ciuperci de drojdie și mucegai și diverse bacterii. Apele uzate menajere conțin astfel de bacterii patogene (patogene) - agenți patogeni ai febrei tifoide, paratifoidei, dizenteriei, antraxului etc., precum și ouă de helminți (viermi) care intră în apele reziduale cu secreții umane și animale. Agenții patogeni sunt, de asemenea, conținute în unele PSV. De exemplu, în apele uzate din tăbăcării, fabrici de prelucrare primară a lânii etc.
În funcție de originea, compoziția și caracteristicile de calitate ale poluării (impurități), apele uzate se împart în 3 mari categorii: menajere (casnice și fecale), industriale (industriale) și atmosferice.
Apele uzate menajere includ apa eliminată din toalete, băi, dușuri, bucătării, băi, spălătorii, cantine, spitale. Sunt poluate în principal cu deșeuri fiziologice și deșeuri menajere.
Apa uzată industrială este apa utilizată în diferite procese tehnologice (de exemplu, pentru spălarea materiilor prime și a produselor finite, răcirea unităților termice etc.), precum și apa pompată la suprafața pământului în timpul exploatării miniere. Apele uzate industriale dintr-o serie de industrii sunt poluate în principal cu deșeurile de producție, care pot conține substanțe toxice (de exemplu, acid cianhidric, fenol, compuși de arsenic, anilină, cupru, plumb, săruri de mercur etc.), precum și substanțe care conțin radioactiv. elemente; unele deşeuri au o anumită valoare (ca materii prime secundare). În funcție de cantitatea de impurități, apele uzate industriale sunt împărțite în poluate, supuse epurării preliminare înainte de a fi eliberate în rezervor (sau înainte de reutilizare) și condiționat curate (puțin poluate), eliberate în rezervor (sau refolosite în producție) fără tratament. .
Ape uzate atmosferice - apa de ploaie si topire (formata ca urmare a topirii ghetii si zapezii). După caracteristicile calitative ale poluării, în această categorie intră și apa din udarea străzilor și a spațiilor verzi. Apele uzate atmosferice care conțin predominant contaminanți minerali sunt mai puțin periculoase din punct de vedere sanitar decât apele uzate menajere și industriale.
Gradul de poluare a apelor uzate este estimat prin concentrația de impurități, adică masa acestora pe unitatea de volum (în mg/l sau g/m3).
Compoziția apelor uzate menajere este mai mult sau mai puțin uniformă; concentrația de contaminanți în ele depinde de cantitatea de apă de la robinet consumată (pe locuitor), adică de rata consumului de apă. Poluarea apelor uzate menajere este de obicei clasificată în: insolubile, formând suspensii mari (în care dimensiunile particulelor depășesc 0,1 mm) sau suspensii, emulsii și spume (în care dimensiunile particulelor variază de la 0,1 mm la 0,1 μm), coloidale (cu dimensiuni ale particulelor variind de la 0,1 μm până la 1 nm), solubil (sub formă de particule dispersate molecular cu o dimensiune mai mică de 1 nm).
Sunt poluări ale apelor uzate menajere: minerale, organice și biologice. Contaminanții minerali includ nisip, particule de zgură, particule de argilă, soluții de săruri minerale, acizi, alcali și multe alte substanțe. Contaminantii organici sunt de origine vegetala si animala. Reziduurile vegetale includ resturile de plante, fructe, legume, hârtie, uleiuri vegetale etc. Principalul element chimic al poluării plantelor este carbonul.
Contaminanții de origine animală sunt excrețiile fiziologice ale oamenilor și animalelor, resturi de țesuturi animale, substanțe adezive etc. Se caracterizează printr-un conținut semnificativ de azot. Contaminanții biologici includ diverse microorganisme, drojdii și mucegaiuri, alge mici, bacterii, inclusiv agenți patogeni (agenți cauzatori de tifos, paratifoid, dizenterie, antrax etc.). Acest tip de poluare este caracteristică nu numai apelor uzate menajere, ci și unor tipuri de ape uzate industriale generate, de exemplu, în fabrici de prelucrare a cărnii, abatoare, tăbăcării, biofabrici etc. După compoziția lor chimică, sunt contaminanți organici, dar sunt separați într-un grup separat din cauza pericolului sanitar pe care îl creează atunci când intră în corpurile de apă.
În apele uzate menajere, substanțele minerale conțin aproximativ 42% (din cantitatea totală de poluare), organice - aproximativ 58%; solidele în suspensie sedimentate constituie 20%, suspensiile - 20%, coloizii - 10%, substanțele solubile - 50%.
Compoziția și gradul de contaminare a apelor uzate industriale sunt foarte diverse și depind în principal de natura producției și de condițiile de utilizare a apei în procesele tehnologice.
Cantitatea de apă atmosferică variază semnificativ în funcție de condițiile climatice, teren, natura dezvoltării urbane, tipul suprafeței drumului etc. 1 ha. Scurgerea anuală a apei pluviale din intravilan este de 7-15 ori mai mică decât cea menajeră.
1.2 Starea fizică a apelor uzate
Starea fizică a apelor uzate este de trei tipuri:
aspect nedizolvat;
aspect coloidal;
privire dizolvată.
Nedizolvat substanțele se găsesc în apele uzate sub formă de suspensie grosieră cu o dimensiune a particulelor mai mare de 100 de microni și sub formă de suspensie fină (emulsie) cu o dimensiune a particulelor de 100 până la 0,1 microni. Studiile arată că în apele uzate menajere cantitatea de solide în suspensie nedizolvate rămâne mai mult sau mai puțin constantă și este egală cu 65g/zi de persoană care folosește canalul; din acestea, 40g pot precipita in timpul decantarii.
Coloidal substanțele din apă au dimensiuni ale particulelor cuprinse între 0,1 și 0,001 microni. Compoziția fazei coloidale a apelor uzate menajere este influențată de componentele sale organice - proteine, grăsimi și carbohidrați, precum și de produsele epurării lor fiziologice. O mare influență are și calitatea apei de la robinet, care conține o anumită cantitate de carbonați, sulfați și fier.
Pe lângă azot și carbon, apele uzate conțin și o cantitate mare de sulf, fosfor, potasiu, sodiu, clor și fier. Aceste elemente chimice fac parte din substanțele organice sau minerale care se află în apele uzate în stare nedizolvată, coloidală sau dizolvată. Cantitatea acestor substanțe introduse cu poluare în apele uzate poate fi diferită și depinde de natura formațiunii.
Cu toate acestea, pentru apele uzate menajere, cantitatea de substanțe chimice introduse cu poluare per persoană rămâne mai mult sau mai puțin constantă. Deci, cont pe persoană pe zi pentru (g):
Tabelul 1. Produse chimice contribuite de poluare per persoană
Concentrația acestor substanțe în apele uzate (mg/l) variază în funcție de gradul de diluare a contaminanților cu apă: cu cât rata de evacuare a apei este mai mare, cu atât concentrația este mai mică. Conținutul de fier și sulfați din apele uzate depinde în principal de prezența acestora în apa de la robinet.
Cantitatea celor de mai sus, precum și a altor ingrediente care intră în IWW cu poluare, variază foarte mult și depinde nu numai de conținutul acestora în apa de la robinet diluată și produsul procesat, ci și de procesul de producție, modul de intrare a apei în rețeaua de producție și alte motive. Prin urmare, pentru un anumit tip de producție, este posibil să se stabilească doar o cantitate aproximativă de contaminanți conținute în EPS evacuat. La proiectarea canalizării industriale, este necesar să existe date din analiza PSV și numai dacă astfel de date nu pot fi obținute, pot fi utilizate date din industrii similare.
Compoziția apei reziduale
Compoziția și cantitatea de PSV sunt diferite. Chiar și întreprinderile de același tip, precum tăbăcăriile, în funcție de natura procesului tehnologic, pot evacua ape uzate de compoziție diferită și în cantități diferite.
Unele EPS conțin nu mai mult decât contaminanți casnici, dar altele mult mai mult. Astfel, apa de la instalațiile de prelucrare a minereului conține până la 25.000 mg/l de particule în suspensie, de la instalațiile de spălat lână - până la 20.000 mg/l.
EPS sunt împărțite în condiții curate și contaminate. Apele conditionat pure sunt mai des cele care au fost folosite pentru racire; aproape că nu se schimbă, ci doar se încălzesc.
Apele industriale contaminate se împart în grupe care conţin anumiţi contaminanţi: a) predominant minerale; b) predominant organic, mineral; c) substanţe organice, toxice.
EPS, în funcție de concentrația de contaminanți, poate fi foarte concentrat și slab concentrat. În funcție de reacția activă a apei, apele industriale se împart în ape ușor agresive (puțin acide cu pH = 6–6,6 și ușor alcaline cu pH = 8–9) și foarte agresive (cu pH 9) în funcție de gradul de agresivitate.
Poluarea bacteriană a apelor uzate
Flora și fauna apelor uzate sunt reprezentate de bacterii, viruși, bacteriofagi, helminți și ciuperci. Există o cantitate imensă de bacterii în lichidul rezidual: pot fi până la 1 miliard de bacterii în 1 ml de apă uzată.
Majoritatea acestor bacterii aparțin categoriei inofensive (bacteriile saprofite) care se înmulțesc pe un mediu organic mort, dar există și cele care se înmulțesc și trăiesc pe materie vie (bacteriile patogene), distrugând un organism viu în cursul vieții. Microorganismele patogene întâlnite în apele reziduale urbane sunt agenți patogeni de tifoidă, paratifoidă, dizenterie, febră apei, tularemie etc.
Prezența unui tip special de bacterii în ea - un grup de Escherichia coli - indică contaminarea apei cu bacterii patogene. Aceste bacterii nu sunt patogene, dar prezența lor indică faptul că bacteriile patogene pot fi prezente și în apă. Pentru a evalua gradul de contaminare a apei cu bacterii patogene, determinați dacă - titrul, i.e. cea mai mică cantitate de apă pe ml care conține o Escherichia coli. Deci, dacă titrul de Escherichia coli este 100, atunci aceasta înseamnă că 10 ml din apa studiată conține o Escherichia coli. Cu un titru de 0,1, numărul de bacterii din 1 ml este 10 și așa mai departe. Pentru apele uzate urbane, titrul de Escherichia coli nu depășește de obicei 0,000001. Uneori, ele determină dacă - un indice, sau numărul de E. coli în 1 litru de apă.
Corp de apă ca receptor de apă uzată
Cea mai mare parte a apei uzate este primită de corpurile de apă. Apa uzată trebuie curățată parțial sau complet înainte de a fi descărcată în rezervor. Cu toate acestea, în rezervor există un anumit aport de oxigen, care poate fi utilizat parțial pentru oxidarea materiei organice care intră în el împreună cu apele uzate; rezervorul are o anumită capacitate de curățare, adică în ea, cu ajutorul microorganismelor - mineralizatoare, substanțele organice pot fi oxidate, dar conținutul de oxigen dizolvat în apă va scădea. Știind acest lucru, este posibil să se reducă gradul de epurare a apelor uzate la instalațiile de tratare înainte de a le descărca într-un rezervor.
Nu trebuie exagerată capacitatea corpurilor de apă, în special a râurilor, de a primi mase mari de ape uzate, chiar dacă echilibrul de oxigen permite o astfel de descărcare fără epurare finală. Orice corp de apă, chiar și un mic, este folosit pentru scăldat în masă și are semnificație arhitecturală, decorativă și sanitară.
Metode de curățare EPS
PSV-urile sunt de obicei împărțite în 3 grupuri principale:
Apă pură, folosită de obicei pentru răcire;
Apa putin poluata sau conditionat curata, generata din spalarea produselor finite;
Ape murdare.
Următoarele metode sunt utilizate pentru curățarea PSV:
curatare mecanica.
Curățare fizică și chimică.
Curățare chimică.
Curățare biologică.
1.6.1. Curățarea mecanică a PSV
Purificarea mecanică a PSV are scopul de a izola impuritățile nedizolvate și parțial coloidale din acestea. Metodele de curățare mecanică includ: a) filtrarea; b) sustinere; c) filtrare; d) îndepărtarea impurităților nedizolvate din hidrocicloane și centrifuge.
Strecurare folosit pentru a izola substanțe plutitoare mari și contaminanți mai mici, în principal fibroși, din lichidul rezidual. Grilele sunt folosite pentru a separa substanțele mari, iar sitele sunt folosite pentru cele mai mici. Pentru toate statiile de epurare trebuie amenajate grile pentru pre-curatare. Sitele sunt folosite ca dispozitive independente, după trecerea prin care PSV poate fi aruncat fie într-un rezervor, fie în rețeaua de canalizare a orașului.
prin decontare din PSV se izolează contaminanții nedizolvați și parțial coloidal de origine minerală și organică. Prin decantare, este posibilă separarea din apele uzate atât a particulelor cu o greutate specifică mai mare decât greutatea specifică a apei (cufundare), cât și cu o greutate specifică mai mică (plutitoare). Tancurile de decantare pentru tratarea IWW pot fi instalații independente, unde procesul de tratare se termină, sau instalații destinate doar epurării preliminare. Pentru a izola impuritățile insolubile care se scufundă, se folosesc atât rezervoare de decantare orizontale, cât și radiale; în proiectarea lor, acestea diferă puțin de rezervoarele de decantare utilizate pentru limpezirea apelor uzate menajere.
Filtrare servește la reținerea materiei în suspensie care nu s-a depus în timpul decontării. Se folosesc filtre cu nisip, filtre cu diatomite și filtre cu plasă cu strat filtrant.
Filtre de nisip utilizat pentru conținut scăzut de solide. Filtrele cu două straturi s-au dovedit bine. Stratul inferior al încărcăturii este nisipos cu o dimensiune a granulelor de 1-2 mm, iar stratul superior este așchii de antracit. Apa uzată este furnizată de sus, apoi este furnizată apă de spălare și apa murdară este evacuată.
filtre de pământ de diatomee.În aceste filtre, lichidul rezidual este filtrat printr-un strat subțire de pământ de diatomee aplicat pe suprafețe poroase. Ceramica, plasa metalică și țesătura sunt folosite ca materiale poroase. De asemenea, sunt utilizate compoziții de pulbere artificială de diatomit cu capacitate mare de adsorbție. Astfel de filtre oferă un efect de curățare ridicat.
Hidrocicloni folosit pentru limpezirea apelor uzate și îngroșarea sedimentelor. Sunt deschiși și împovăratori. Hidrociclonii deschisi sunt utilizați pentru a izola depunerile structurale și impuritățile plutitoare grosiere din apele uzate. Hidrociclonii sub presiune sunt utilizați pentru a separa din apele uzate doar impuritățile structurale grosiere rezistente la agregate. Hidrocicloanele deschise sunt disponibile fără dispozitive interne, cu o diafragmă și un deflector cilindric și sunt pe mai multe niveluri. Acestea din urmă sunt utilizate pentru izolarea impurităților grosiere și a produselor petroliere grele, care nu se aglomera.
1.6.2. Curățarea fizică și chimică a PSV
Metodele de curățare fizică și chimică includ: a) extracția; b) sorbtie; c) cristalizare; d) flotare.
a) extracție. Esența metodei de extracție pentru tratarea apelor uzate industriale este următoarea. Când lichidele reciproc insolubile sunt amestecate, contaminanții conținuti în ele sunt distribuite în aceste lichide în funcție de solubilitatea lor.
Dacă apa uzată conține fenol, apa poate fi amestecată cu benzen (un solvent), în care fenolul se dizolvă într-o măsură mult mai mare, pentru a-l izola. Astfel, prin acționarea succesivă a benzenului asupra apei, este posibil să se realizeze îndepărtarea aproape completă a fenolului din apă.
Ca solvenți sunt utilizate de obicei diverse substanțe organice: benzen, tetraclorura de carbon etc.
Extracția se realizează în rezervoare-extractoare metalice având formă de coloane cu duze. Un solvent este furnizat de jos, a cărui greutate specifică este mai mică decât greutatea specifică a apei, în urma căruia solventul se ridică. Apele uzate poluate sunt alimentate de sus. Straturile de apă, întâlnind un solvent pe drum, eliberează treptat poluanți ai apei. Apa purificată este evacuată de jos. Această tehnică, în special, poate fi utilizată pentru a purifica PSV care conține fenol.
B) sorbția. Acest proces constă în faptul că contaminanții din lichidul rezidual sunt absorbiți de corpul solid (adsorbție), depuși pe suprafața sa dezvoltată activ (adsorbție) sau intră în interacțiune chimică cu acesta (chimisorbție). Adsorbția este folosită cel mai adesea pentru a purifica PSV. În acest caz, la lichidul rezidual care urmează să fie tratat se adaugă un sorbent zdrobit (corp solid) și se amestecă cu apa reziduală. Apoi sorbentul saturat cu contaminanți este separat de apă prin sedimentare sau filtrare. Mai des, apa uzată tratată este trecută continuu printr-un filtru încărcat cu un sorbant. Ca absorbanți sunt utilizați: cărbune activ, briză de cocs, turbă, caolin, rumeguș, cenușă etc. Cea mai bună, dar cea mai scumpă substanță este cărbunele activ.
Metoda de sorbție poate fi utilizată, de exemplu, pentru purificarea IWW din stațiile de generare a gazelor care conțin fenol, precum și IWW care conțin arsen, hidrogen sulfurat etc.
c) Cristalizarea. Această metodă de curățare poate fi utilizată numai dacă concentrația de contaminanți în EPS este semnificativă și capacitatea acestora de a forma cristale. De obicei, procesul preliminar este evaporarea apei uzate pentru a crea o concentrație crescută de contaminanți, la care este posibilă cristalizarea acestora. Pentru a accelera procesul de cristalizare a contaminanților, apa uzată este răcită și amestecată. Evaporarea și cristalizarea apelor uzate se realizează de obicei în iazuri și rezervoare naturale. Această metodă de purificare a PSV este neeconomică, prin urmare nu a fost utilizată pe scară largă.
D) flotare. Procesul se bazează pe plutirea particulelor dispersate împreună cu bule de aer. Este folosit cu succes într-o serie de ramuri ale tehnologiei și pentru purificarea PSV. Procesul de flotație constă în faptul că moleculele de particule insolubile se lipesc de bulele de aer și plutesc împreună la suprafață. Succesul flotației depinde în mare măsură de dimensiunea suprafeței bulelor de aer și de zona de contact a acestora cu particulele solide. Pentru a crește efectul de flotație, se introduc reactivi în apă.
1.6.3 Analiza chimică a EPS
Compoziția apelor uzate, chiar și de bună calitate, este adesea dificil de prevăzut. În primul rând, acest lucru se aplică apelor uzate după tratarea chimică și biochimică, în urma cărora se formează noi compuși chimici. Prin urmare, de regulă, adecvarea chiar și a metodelor destul de bine dovedite pentru determinarea componentelor individuale și a schemelor de analiză ar trebui verificată în prealabil.
Principalele cerințe pentru metodele de analiză a apelor uzate sunt selectivitatea ridicată, altfel pot apărea erori sistematice care distorsionează complet rezultatul studiului. Mai puțin importantă este sensibilitatea analizei, deoarece este posibil să se ia volume mari de apă analizată sau să se recurgă la o metodă adecvată de concentrare a analitului.
Pentru concentrarea componentelor care urmează a fi determinate în apa uzată se utilizează extracția, evaporarea, distilarea, sorbția, coprecipitarea și înghețarea apei.
Tabelul 2. Scheme de separare a componentelor apelor uzate cu conținut ridicat de substanțe organice volatile.
| Opțiunea 1 | Proba se acidulează cu H2S04 până la o reacție ușor acidă, se distilă cu vapori de apă până se obține un mic reziduu. |
|
| Distilat 1: acizi volatili și neutri Alcalin și din nou distilat cu vapori de apă până când se obține un mic reziduu. | Reziduul 1: acizi nevolatili, amine sulfați, fenoli și neutri |
|
| | Reziduul 2: săruri de sodiu ale acizilor volatili, fenoli |
|
| Opțiunea 2 | Proba se alcalinizează și se distilă cu vapori de apă până când se obține un mic reziduu. |
|
| Distilat 1: baze volatile și neutre | Reziduul 1: săruri ale acizilor volatili și nevolatili |
|
| Se acidulează și se distilă cu abur până se obține un mic reziduu. |
||
| Distilat 2: compuși neutri volatili | Reziduul 2: sărurile bazelor volatile. Se amestecă și se extrage cu eter |
|
Tabelul 3. Schema de separare a componentelor apelor uzate cu un conținut scăzut de substanțe organice volatile
| La o probă (25-100 ml) de apă uzată se adaugă până când NaCl și HCl sunt saturate la o concentrație de ≈ 5% |
||||
| Se extrage cu dietil eter |
||||
| Extract 1: compuși neutri, acizi. Tratat de trei ori cu soluție de NaOH 5%. | Faza apoasă 1: se adaugă NaOH până la pH ≥ 10, se extrage de mai multe ori cu eter, se combină extractele |
|||
| Faza apoasă 2: acizi slabi (în principal fenoli). Se saturează cu CO 2 până când NaHCO 3 precipită, se tratează cu mai multe porții de eter, extractele sunt combinate | Stratul eteric: substanțe neutre. Uscat uscat. Na2S04, eterul este distilat, reziduul uscat este cântărit, dizolvat în eter, transferat pe o coloană de silicagel. Se eluează succesiv cu izooctan alifatic, benzen aromatic. Solventul este evaporat din fiecare eluat, reziduul este cântărit. | Faza apoasă 3: compuși amfoteri nevolatili, solubili în apă mai bine: decât în eter. Se neutralizează CH3COOH, se extrage cu mai multe porții de eter, se combină extractele | Stratul eteric: compuși bazici. Se usucă cu Na2S04, se îndepărtează eterul prin distilare, se cântăreşte reziduul uscat |
|
| Stratul de eter este uscat anhidru. Na2S04, eterul este distilat, reziduul uscat este cântărit | faza apei. Eterul este îndepărtat, acidulat, tratat cu mai multe porții de eter | Extracte combinate: substante amfotere. Se usucă cu Na2S04, se îndepărtează eterul prin distilare, se cântăreşte reziduul uscat. | faza apei. Acidificat la pH 3-4, evaporat la sec. Rezidu potrivit pentru determinarea carbonului |
|
| Stratul eteric este uscat cu Na2S04, eterul este distilat. Restul se cântărește. | Faza apoasă este aruncată | |||
1.6.3.1 Determinarea substanțelor organice prin cromatografie
Benzenul, kerosenul, combustibilul și uleiurile lubrifiante, benzenul, toluenul, acizii grași, fenolii, pesticidele, detergenții sintetici, organometalicii și alți compuși organici intră în apa de suprafață din scurgere. Materia organică din probele de apă uzată prelevate pentru analiză este ușor alterată prin procese chimice și biochimice, astfel încât probele colectate trebuie analizate cât mai curând posibil. În tabel. În figurile 2 și 3 sunt prezentate schemele de separare a substanțelor organice prezente în apele uzate.
Pentru identificare și cuantificare sunt utilizate pe scară largă diferite metode cromatografice - cromatografia pe gaz, pe coloană, cromatografia lichidă, cromatografia pe hârtie, cromatografia în strat subțire. Pentru determinarea cantitativă, cromatografia gazoasă este cea mai potrivită metodă.
Ca exemplu, luați în considerare definiția fenolilor. Acești compuși sunt formați sau utilizați în procesul de rafinare a petrolului, producția de hârtie, coloranți, medicamente, materiale fotografice și rășini sintetice. Proprietățile fizice și chimice ale fenolilor fac relativ ușoară determinarea lor prin cromatografie gazoasă.
1.6.3.2 Determinarea compuşilor organici prin spectrometrie de masă
În analiza apelor uzate, capacitățile spectrometriei de masă sunt deosebit de importante în ceea ce privește identificarea compușilor cu structură necunoscută și analiza amestecurilor complexe, determinarea microcomponentelor pe fondul substanțelor însoțitoare, a căror concentrație este cu ordine de mărime mai mare decât concentrațiile componente fiind determinate. GLC cu MS, MS tandem, o combinație de HPLC și MS pentru analiza substanțelor nevolatile, precum și metodele de „ionizare moale” și ionizare selectivă sunt potrivite aici.
Cantitățile reziduale de polietoxilați de octilfenol din apele reziduale, produsele lor de biodegradare și clorurare formate în timpul epurării biologice și dezinfectării apelor uzate pot fi determinate prin GLC-MS cu EI sau ionizare chimică.
Necesitatea analizei compușilor cu volatilitate diferită a fost reflectată în schema de analiză a urmelor de compuși organici conținute în apele uzate după epurare la o stație de epurare. Aici, GLC a fost folosit pentru determinări cantitative, iar analiza calitativă a fost efectuată folosind GC-MS. Compușii foarte volatili - halocarburi C 1 - C 2 au fost extrași cu pentan din 50 ml dintr-o probă de apă; 5 pl de extract au fost injectați într-o coloană de 2mx4 mm cu 10% squalan pe Chromosorb W-AW la 67°C; gaz purtător - un amestec de argon și metan; detector de captare a electronilor cu 63 Ni. Dacă a fost necesar să se determine clorură de metilen, atunci pentanul care eluează cu acesta a fost înlocuit cu octan, care a eluat ulterior. 1,2 dibrometan a fost utilizat ca standard intern. Gruparea de hidrocarburi aromatice a fost determinată utilizând analiza spațiului de cap într-o buclă închisă.
Combinarea diferitelor metode de ionizare face posibilă identificarea mai fiabilă a diferitelor componente ale poluării apelor uzate. Pentru caracterizarea generală a substanțelor organice prezente în apele uzate și nămolurile de epurare se utilizează o combinație de GC și MS cu ionizare EI și CI. Compușii organici extractibili din apa reziduală cu hexan au fost cromatografiați pe silicagel, eluând cu hexan, clorură de metilen și eter. Fracțiile rezultate au fost analizate pe un sistem format dintr-un cromatograf de gaze cu un tub capilar de 25 m lungime, conectat la o sursă de ioni a unui spectrometru de masă cu focalizare dublă. Temperatura coloanei a fost programată de la 40 la 250°C la o viteză de 8°C/min. 66 de compuși au fost identificați prin timpii de retenție cromatografic în gaz și spectrele de masă EI și CI. Printre acești compuși s-au numărat metoxibenzeni halogenați, diclorobenzenul, hexaclorbenzenul, triclosanul metilat, oxadiazonul etc. Această metodă a făcut posibilă și o evaluare semi-cantitativă a concentrațiilor acestor compuși.
1.6.3.3 Metode de analiză de testare chimică
HNU Systems Inc. Ei produc truse de testare pentru determinarea țițeiului, combustibililor combustibili, uleiurilor uzate în sol și apă. Metoda se bazează pe alchilarea Friedel-Crafts a hidrocarburilor aromatice găsite în produsele petroliere cu halogenuri de alchil pentru a forma produse colorate: 
Clorura de aluminiu anhidru este utilizată ca catalizator. La analiza apei, extragerea se efectuează din 500 ml de probă. În funcție de componenta care se determină, apar următoarele culori ale extractului:
Benzen - de la galben la portocaliu;
Toluen, etilbenzen, xilen - de la galben-portocaliu la portocaliu strălucitor;
Benzina - de la bej la roșu-maro;
Combustibil diesel - de la bej la verde.
În analiza testului, fenolul și derivații săi sunt determinați în principal de formarea unui colorant azoic. Cea mai comună este următoarea metodă: prima etapă este diazotarea aminei aromatice primare cu nitrit de sodiu într-un mediu acid, ducând la formarea unei sări de diazoniu:
ArNH 2 + NaNO 2 + 2HCl → + Cl ¯ + NaCl + 2H 2 O,
A doua etapă este combinarea unei sări de diazoniu cu fenoli într-un mediu alcalin, ceea ce duce la formarea unui compus azoic:
+ Cl ¯ + Ph–OH → ArN=N–Ph–OH + HCl
Dacă poziția perechii este închisă, atunci se formează despre- compus azoic:
Cuplarea azo cu compuși hidroxi, cei mai activi sub formă de anioni fenolați, se realizează aproape întotdeauna la pH 8-11. Sărurile de diazoniu 
Într-o soluție apoasă, sunt instabile și se descompun treptat în fenoli și azot; prin urmare, principala dificultate în crearea metodelor de testare pentru determinarea fenolilor și aminelor constă tocmai în obținerea de compuși diazo stabili.
Ca reactiv stabil la depozitare pentru determinarea fenolului, a fost propusă o sare complexă de tetrafluoroborat de 4-nitrofenildiazoniu (NDF):
O 2 N–Ph–NH 2 + BF 4 → BF 4
Pentru determinarea fenolului, la 1 ml de lichid analizat se adaugă 1 pătrat de hârtie de filtru impregnată cu NDP și 1 pătrat de hârtie impregnată cu un amestec de carbonat de sodiu și clorură de cetilpiridiniu (CP).
În prezența CP, culoarea se adâncește datorită formării unui ion asociat la grupa hidroxi disociată:
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 +
Determinarea fenolului nu interferează cu cantități de 50 de ori de anilină. Nu interferați cu determinarea fenolului 2,4,6-substituit, 1-naftol 2,4-substituit și 2-naftol 1-substituit. Domenii de conținuturi determinate pentru fenol: 0,05 - 0,1 - 0,3 - 0,5 - 1 - 3 - 5 mg/l. Testele dezvoltate au fost utilizate pentru determinarea fenolului în apele uzate.
Majoritatea metodelor de testare folosesc 4-aminoantipirină ca reactiv. Fenolul și omologii săi cu 4-aminoantipirină formează compuși colorați în prezența hexacianoferatului (III) la pH 10:
Practic, nu reacționează cu 4-aminoantipirină n-crezol și acei fenoli para-substituiți în care grupările substituente sunt grupări alchil-, benzoil-, nitro-, nitrozo- și aldehidă. Gama de conținuturi determinate pentru sistemele NANOCOLOR ® Fenol, Hach Co., CHEMetrics este de 0,1 – 5,0 mg/l de fenol.
2. Partea practică
2.1 Bazele teoretice ale metodelor de control al calității pentru curățarea IWW
Pentru a controla calitatea curățării IWW, este necesar să se creeze laboratoare speciale, de exemplu, un laborator de salubritate industrială.
Deoarece compoziția IWW este destul de diversă, este necesar să se monitorizeze constant calitatea epurării acestor ape.
Să luăm în considerare câteva metode de determinare a compușilor organici în apele uzate naturale.
2.1.1 Metoda cromatografiei gazoase
Analizăm fenolul și derivații săi.
Apa uzată analizată este diluată cu un volum egal de soluție de hidroxid de sodiu 1 M, extrasă cu un amestec de dietil și eter de petrol 1:1 pentru a separa toate celelalte substanțe organice conținute în apa reziduală de sărurile de sodiu ale fenolilor rămase în soluția apoasă. fază. Faza apoasă este separată, acidulată și injectată într-un cromatograf gazos. Mai des, totuși, fenolii sunt extrași cu benzen și extractul de benzen rezultat este cromatografiat. Atât fenolii, cât și esterii lor metilici pot fi cromatografiați. În figura este prezentată o cromatogramă gazoasă a unui extract benzenic dintr-un amestec de fenoli obținut pe o coloană de sticlă lungă de 180 cm cu diametrul exterior de 6 mm, umplută cu o fază de carbohidrat lichid de tip apieson L. 70 ml/min. S-a folosit un detector cu ionizare în flacără. În aceste condiții, separarea vârfurilor în cromatogramă este suficient de clară și este posibilă cuantificarea despre- și P-clorofenoli, fenol si m-crezol.
Pentru a determina o cantitate mică de compuși organici, este necesară preconcentrarea acestora prin sorbție pe cărbune activ. În funcție de conținutul de compuși organici, poate fi nevoie de 10 - 20 g până la 1,5 kg de cărbune. După trecerea apei analizate prin substanțe special purificate, aceasta trebuie desorbită. Pentru a face acest lucru, cărbunele este uscat pe o tavă de cupru sau sticlă într-o atmosferă de aer curat, cărbunele uscat este plasat într-un cartuș de hârtie acoperit cu vată de sticlă și desorbit cu un solvent adecvat într-un aparat Soxhlet timp de 36 sau mai multe ore. .
Niciun solvent pur nu este capabil să extragă toate substanțele organice absorbite, așa că trebuie să recurgeți la tratament secvenţial cu mai mulți solvenți sau să folosiți amestecuri de solvenți. Cea mai satisfăcătoare recuperare a substanțelor organice absorbite se realizează prin utilizarea unui amestec de 47% 1,2-dicloropropanol și 53% metanol.
După extracție, solventul este distilat, reziduul este dizolvat în cloroform. Dacă rămâne un reziduu insolubil, acesta se dizolvă în acid acetic, se evaporă și se cântărește reziduul uscat. Soluția de cloroform este dizolvată în eter și apoi analiza este dată în tabel. 3.
R 
este. Fig. 4. Cromatograma gazoasă a unui extract benzenic dintr-un amestec de fenoli dintr-o probă de apă uzată: 1 – o-clorofenol; 2 - fenol; 3 - m-crezol; 4 - p-clorofenol.
2.1.2 Metoda spectroscopiei de masă
Proba a fost introdusă în extractor, a fost adăugat un standard intern, acoperit cu un filtru de cărbune activ, iar faza de vapori a fost suflată prin filtru timp de 30 s pentru a îndepărta impuritățile din aer. După aceea, a fost plasat un filtru curat și debitul a fost setat la 1,5 l/min. După 2 ore, filtrul a fost îndepărtat și extras cu trei porțiuni de 7 ui de CS2 și analizat prin GLC capilară cu un detector de ionizare cu flacără. Hidrocarburile clorurate, pesticidele, bifenilii policlorurați, hidrocarburile aromatice policiclice au fost extrase cu hexan 2 × 15 ml în 1 l de probă de apă. Fazele au fost separate după decantare timp de cel puţin 6 h. Extractele au fost uscate, concentrate la 1 ml într-un curent de azot şi purificate pe o coloană de floriciu. Hidrocarburile clorurate, pesticidele şi bifenilii au fost eluate cu 70 ml dintr-un amestec de hexan şi eter (85:15) şi concentrate la 1 ml. Concentratul a fost analizat pe o coloană capilară de sticlă de 50 m lungime cu SE-54 cu un detector de captură de electroni; compușii necunoscuți au fost identificați folosind GC-MS.
Hidrocarburile de parafină clorurate din nămol, sedimente și alte obiecte de mediu au fost determinate prin tratarea probelor cu acid sulfuric și separarea lor în fracții cu o contaminare minimă cu alți compuși folosind cromatografia de adsorbție pe Al 2 O 3 . Aceste fracţiuni în soluţie de hexan au fost injectate într-o coloană cromatografică SE-54 de 13 m x 0,30 mm. Temperatura inițială a coloanei a fost de 60°C; după 1 minut, temperatura a început să crească cu o viteză de 10°C/min până la 290°C. Spectrele de masă complete au fost înregistrate în intervalul de masă de la 100 la 600 amu. e. m. la fiecare 2s. Limita de detecție a fost de 5 ng, ceea ce corespundea unei concentrații relative de 10 -9 .
concluzii
Dezvoltarea structurilor de mediu nu poate fi realizată fără o justificare adecvată de mediu. La baza unei astfel de justificări se află evaluarea impactului apelor uzate epurate asupra captărilor de apă. Necesitatea efectuării lucrărilor de evaluare a stării lacurilor de acumulare și a cursurilor de apă a fost formulată la sfârșitul secolului anterior.
Analizele sistematice ale calității apei purificate și de râu au fost începute în 1903 de către laboratorul profesorului V. R. Williams de la Academia Agricolă.
În industria chimică, este planificată o introducere mai largă a proceselor tehnologice cu conținut scăzut de deșeuri și fără deșeuri, care dau cel mai mare efect asupra mediului. Se acordă multă atenție îmbunătățirii eficienței epurării apelor uzate industriale.
Este posibilă reducerea semnificativă a poluării apei deversate de o întreprindere prin separarea impurităților valoroase de apele uzate; complexitatea rezolvării acestor probleme la întreprinderile din industria chimică constă în varietatea proceselor tehnologice și a produselor obținute. De asemenea, trebuie remarcat faptul că cea mai mare cantitate de apă din industrie este cheltuită pentru răcire. Trecerea de la răcirea cu apă la răcirea cu aer va reduce consumul de apă cu 70-90% în diverse industrii.
Bibliografie
SNiP 2.04.02 - 84. Alimentare cu apă. Rețele externe ale structurii - M .: Stroyizdat, 1985
Moscova: Chimie, 1984
3. Novikov Yu. V., Lastochkina K. O., Boldina Z. N. Metode
studii de calitate a apei din rezervoare. Ediția 2,
revizuită și extinsă. M., „Medicina”, 1990, 400 p. Cu
ilustrații.
4. Yakovlev S. V., Laskov Yu. M. Canalizare. Ediția a 5-a,
revizuită și extinsă. Manual pentru școlile tehnice. M.,
Stroyizdat, 1972, 280 p. cu ilustrații.
5. Zolotov Yu. A., Ivanov V. M., Amelin V. G. Teste chimice
metode de analiză. - M.: Editorial URSS, 2002. - 304 p.
6. Spectrometria de masă a poluării mediului /
R. A. Hmelnițki, E. S. Brodinsky. - M.: Chimie, 1990. - 184 p.
7. Morosanova S. A., Prokhorova G. V., Semenovskaya E. N.
Metode de analiză a obiectelor naturale și industriale:
Proc. indemnizatie. - M .: Editura din Moscova. Univ., 1988. 95 p.
Da, așa este: apa este o substanță organică și în acest sens stă la baza tuturor. trăind pe pământ. Mai aforistic vorbind, apa este viață și nula figurat, dar la propriu.
Permiteți-mi să încep cu o afirmație simplă: știința ne spune că întreaga lume organică este inclusiv atat plantele cat si animalele, sunt 80-90% apa, si toate proceseleele apar din nou cu participarea directă a aceleiași ape. Doar astafaptul, parcă, ne spune că apa însăși trebuie să fie materie organicăÎn acest sens, voi evidenția imediat faptul că extrem de important și în același timpla fel de simplu si recunoscut de toti, fara exceptie, faptul ca nasterea este totulorganismele planetei noastre este indisolubil legată de apa. Chiar as spune asa:- aceasta este o apă special transformată și organizată.
Într-adevăr, nu trebuie să ai șapte trepte în frunte pentru a vedea asta pentru niciunul organism viu, apa nu este doar un indispensabil, ci și componenta principalăcomponentă. Cantitatea sa în organismele vii, cu posibila excepție avariază de la 70 la 99,7% în greutate. Numai din acest fapt, ca să nu mai vorbim de celălaltcu atât mai semnificativ, este evident că apa joacă nu doar un rol importantactivitatea vitală a organismelor, așa cum recunoaște toată lumea, fără excepție, și roluldecisiv, decisiv, fundamental. Dar pentru a juca un asemenea rol,trebuie să fie în sine materie organică.
Ciudat, însă, se dovedește un lucru: în principiu, nimeni nu contestă rolul principal al apei în viața tuturor ființelor vii fără excepție și totușicontradicția flagrantă cu un asemenea rol este recunoscută și de toți din punct de vedere chimiccompoziția apei, exprimată prin formula H2O. Dar făcând asta, voluntar sau involuntarse recunoaște un fapt cu totul absurd și anume că apa este acest fundament necondiționattoată viața organică - ea însăși este materie anorganică, cu alte cuvinte,substanță moartă
Prin urmare, încă de la început, se sugerează o alternativă dură: fie idee eronată a apei ca bază a tuturor viețuitoarelor, sau eronatăînțelegerea actuală a compoziției chimice a apei. Primul „ori”imediat aruncat ca neavând pământ sub el. Rămâne al doilea„ori”, și anume că formula pentru apă H2O este greșită. Nicio a treia opțiuneÎn acest caz, nu este dat și nu poate fi în principiu. Și aici este deja a priori, adică.înainte de orice experiență, există toate motivele pentru a afirma că apa în sine este o substanțăorganic. Această calitate (și numai aceasta!) este cea care o poate face baza tuturorîn viaţă. Și indiferent de ce argumente împotriva acestui curent, bine hrănitștiință relaxată, aceste argumente sunt și a priori, adică, evident, sunteronat. Numai atunci poate întrebareaÎnainte de a trece la această problemă principală, aș dori să atrag atenția asupraun alt fapt remarcabil din toate punctele de vedere, care, după cum vom vedea,în plus, este direct legată de apă. Adevărul este acesta: chimicbaza oricărei substanțe vii, fără nicio excepție, estecompuși de hidrocarburi. Se știe că un organism viu constă dintr-o combinațieun număr destul de limitat de elemente chimice. Deci, să spunem 96% din masăCorpul uman este format din elemente comune, cum ar fi carbonul (C)hidrogen (H), azot (N) și oxigen (O)Deci, pentru început, să ne amintim: pe lângă apă, cealaltă bază a tuturor organiccompușii de pe pământ sunt carbohidrații. Sunt simplecompuși constând, repet, din carbon (C), hidrogen (H) și oxigen (O)în moduri diferite și sunt de obicei exprimate prin formula generală CnH2nOn. Pentru acest momentacord o atenție deosebită. Comparând aceste două momente, putem deja a prioriadică înainte de orice experienţă, de altfel, cu o sută la sută certitudine vor spunecă apa, ca bază a vieții, trebuie să fie și o hidrocarburăcompus. Și în cartea sa „Misterele eterne ale științei (prin ochii unui amator)”, aplecat pe datele disponibile în știință, demonstrez în mod constant că apa este într-adevărare formula nu H2O, ci CH2O sau, cu alte cuvinte, este o hidrocarburăcompus și, prin urmare, materie organică. Doar în această calitate, și nuCe altceva, poate servi drept bază a întregii vieți de pe Pământ.
Acum pentru proteine. Sunt, de asemenea, exclusiv compuși organici complecși, constând din toate aceleași elemente cunoscute nouăși anume carbon, oxigen și hidrogen. Cu alte cuvinte, poți completmotiv pentru a afirma că toate vieţuitoarele constau din diverse combinaţii ale aceloraşielemente din care constă apa însăși, dacă, bineînțeles, se bazează pe formulele saleCH2O. Acest fapt pune totul la locul lui fără nicio exagerare și mase suplimentare.construcții și recuzită artificiale, servind doar pentru a lega cumvaincoerent. Deci, ideea este mică: să demonstrăm că apa este cu adevărat prezentăeste o substanță organică. Să începem cu asta.
Nu este nevoie să demonstrezi că apa nu este doar principala, ci și singura substrat absolut necesar tuturor vieţuitoarelor. Totuși, ideea, din nou, este aceeapentru ca apa să joace un asemenea rol, trebuie să fie ea însăși organicsubstanţă. Aici se află toată problema, de la știința modernă și după nuși toți oamenii care cred orbește în concluziile ei continuă să creadă că apa estesubstanță anorganică, toate cu aceeași binecunoscută fiecărui școlar formula H2O Este această formulă împotriva căreia întreaga știință a lumii își bate fruntea de mai bine de două sute de ani.vremea când chimistul francez Lavoisier a spus lumii că apa este formată din douăelemente - hidrogen și oxigen, din care a rezultat în mod natural că ea mănâncăsubstanță anorganică. De atunci, nu numai toate neștiințifice, dar, ceuimitor și întreaga lume științifică a crezut necondiționat în ea (și, mai mult, crede înacum), ceea ce, în special, este evidențiat de un număr mare de contradictoriicele mai fantastice ipoteze şi teorii referitoare la originea vieţii. Cepentru a răsturna această credință „fericită”, aici se cere o descoperire, asemănătoare cu cea carefăcut la un moment dat pe Copernic, propunând sistemul său heliocentric în loc deIpoteza geocentrică ptolemeicăDe fapt, gândiți-vă singur: nu numai uimitor, ci și de-a dreptulfaptul descurajator este că cel mai simplugând, și anume: dacă apa reprezintă până la 90% din masa tuturor organismelor vii, dacă fără apă toate viețuitoarele se ofilesc și mor, atunci nu rezultă din aceasta cu o evidență completă că apa este baza vieții și nu în oarecare sens figurat, simbolic, dar în sensul cel mai direct. Cu alte cuvinte, ca premisă principală, este necesar să recunoaștem că apa în sine este o substanță organică și, ca atare, nu este doar principala, ci și singura bază a întregii vieți de pe Pământ. Dacă nu există apă, nu există (și nu poate fi!) nicio viață.
Așadar, repet încă o dată: apa prin natura ei este o substanță organică și formula sa nu este H2O, ci CH2O și, în această calitate, este de fapt (și nu la figurat) baza întregii vieți de pe Pământ. Voi spune mai multe: substanța chimică, care a primit denumirea de azot (N) în chimie, este de fapt și o substanță organică (mai precis, aceeași grupă de hidrocarburi CH2, care va fi prezentată mai jos)*. Aceste două concluzii oferă temeiuri pentru o privire complet nouă asupra originii vieții. Viața nu a apărut în vremuri străvechi în niște condiții excepționale, așa cum încă crede lumea științifică. Nu, apare continuu și literal în fața ochilor noștri, pentru că baza sa, apa, se păstrează. Repet încă o dată: în toate sistemele vii, 98% din masă cade pe următoarele patru elemente: hidrogen, carbon, oxigen, azot. Proteinele, acizii nucleici, pe scurt, toate lucrurile vii, constau în principal din aceleași elemente. Acest moment ar trebui luat ca punct de plecare. Formula proteică în forma sa generală arată astfel: CnH2nOn, sau în versiunea sa cea mai simplă - CH2O. Și aici vă cer atenția! După cum ne asigură oamenii de știință, proteinele și acizii nucleici reprezintă până la 98% din substanța fiecărui organism viu. Dar, în același timp, aceiași oameni de știință susțin că apa reprezintă până la 90% din același organism viu. Se pare că proteinele și apa alcătuiesc împreună aproximativ 200% din substanța organismelor vii. Dar asta nu poate fi: este imposibil ca același organism să fie alcătuit sută la sută dintr-o substanță și sută la sută dintr-o altă substanță. Există o singură cale de ieșire din această situație dificilă, dacă nu delicată, și anume: să recunoaștem că apa însăși este o substanță organică și, în această calitate, este și baza corpurilor proteice. În acest caz, totul cade la locul său. Aici se ridică o întrebare fundamental importantă: există pe Pământ în stare liberă și în volume corespunzătoare masei totale a corpurilor vii, o astfel de substanță care ea însăși constă dintr-o combinație de hidrogen, carbon, oxigen și azot? Răspunzând la aceasta, vom răspunde nu numai la întrebarea despre originea vieții, ci și la întrebarea care este baza ei, fundamentul permanent, permițându-i nu numai să existe, ci și să se reproducă constant. Deci: această substanță este apă și formula sa nu este H2O, ci CH2O. De aici rezultă în mod natural că apa (și nimic altceva!) este substanța care conține toate componentele de mai sus ale vieții: hidrogen, oxigen, carbon și azot (ceea ce reprezintă de fapt azotul va fi discutat mai jos). În acest sens, apa nu aparține doar grupului de carbohidrați - ea îi formează baza, masa sa principală și, în această calitate, reprezintă singura, de altfel, practic inepuizabilă sursă a întregii vieți de pe Pământ. Se elimină astfel contradicția flagrantă dintre conținutul de apă și proteine din organismele vii, care a fost menționată mai sus, deoarece în formula propusă aici, apa în sine formează baza naturală atât a proteinelor, cât și a acizilor nucleici.
Cu toate acestea, întreaga intrigă aici este că formula de apă a lui Lavoisier, H2O, a stat în calea unei astfel de recunoașteri ca un obstacol puternic și încă de netrecut. Credința în adevărul său care s-a păstrat până în zilele noastre a dat naștere, la rândul său, la o mulțime de teorii și ipoteze diverse, uneori cele mai fantastice, cu privire la originea vieții, de care istoria științelor este plină.
