Шпаргалка по "Экологии"

4. Фильтры, в которых процесс тонкой очистки состоит в задержании частиц пыли на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред. По типу перегородки они бывают: с зернистыми слоями (неподвижные свободно насыпанные зернистые материалы, псевдоожиженные слои); с гибкими пористыми перегородками (ткани, войлоки, волокнистые маты, губчатая резина, пенополиуретан и др.); с полужесткими пористыми перегородками (вязальные и тканевые сетки, прессованные спирали и стружка и др.); с полужесткими пористыми перегородками (пористая керамика, пористые металлы и др.).

Для очистки выбросов от  газообразных  веществ  применяют следующие  методы:  1) абсорбции; 2) хемосорбции; 3) адсорбции; 4) каталитический; 5) термический; 6) биохимический. Выбор метода очистки, а следовательно, и конструкции газоуправлявающего устройства зависит от концентрации извлекаемого компонента в отходящих выбросах, объема и температуры газа, наличия в газе других примесей, от требуемой степени очистки и возможности продуктов рекуперации.

Метод абсорбции состоит в промывке выбросов растворителями газовых веществ (например, водой, водными растворами химических веществ, вязким маслом и т.д.), которые поглощают один или несколько веществ из выброса и образуют концентрированный раствор с извлеченными газами.

Метод  хемосорбции состоит в промывке выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически. Хемосорбентами являются растворы минеральных и органических веществ, суспензии и органические жидкости.

Mетод адсорбции состоит в поглощении газовых примесей пористыми телами-адсорбентами, В качестве адсорбентов применяют активированный уголь, силикагель, синтетические цеолиты или

молекулярные сита, т.е. вещества, имеющие  большую площадь поверхности на единицу массы.

Каталитический метод состоит  в химическом превращении токсичных компонентов выбросов в вещества безвредные или менее вредные на поверхности твердых катализаторов.

Термический метод состоит в высокотемпературном сжигании или термическом окислении выбросов, имевших легкоокисляемые токсичные и дурнопахнущие примеси.

Биохимический метод основан на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения в отходящих газах постоянного состава. Разложение веществ происходит под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами под влиянием отдельных соединений или группы веществ, присутствующих в очищаемых газах.

 

40. Экологическая  характеристика водной среды,  водопользование и его виды.

 

Гидросфера - важнейший регулятор сбалансированности жизни на  Земле. Вода (вся вода, находящаяся в водных объектах) является важнейшим компонентом ОПС, возобновляемым, ограниченным и уязвимым ПР. Они обеспечивают экономическое, социальное и экологическое благополучие  населения,  существование животного и растительного мира. Полный биотический круговорот воды занимает около 2 млн. лет, а это означает, что вся вода прошла через живое вещество не одну тысячу раз.

Хотя условия  жизни  в  различных  водных объектах весьма разнообразны, в сравнении с атмосферными они  более  стабильны. Относительная стабильность условий жизни в водных экосистемах сказывается на видовом разнообразии флоры и фауны (в воде обитают всего 7% видов животных и 8% видов растений), на их

морфологии и физиологии (отсутствие поддерживающих тканей у водных растений, сходные формы тела и двигательной активности у водных животных различных типов).

Водопользование и его виды.

Использование воды для удовлетворения нужд населения и хозяйственной деятельности человека называется водопользованием, которое может осуществляться с изъятием вода из водоема (для питья, полива сельхозрастений и т.д.) и без ее изъятия (для транспортных целей, рыбного хозяйства, отдыха). При изъятии воды из источника водоснабжения она может быть полностью израсходована или потеряна (переход в конечный продукт производства, потери при испарении и т.п.). В этом случае говорят о безвозвратном водопользовании. Возможен и частичный возврат воды (например, в виде дренажных вод при поливе).

Различаются следующие виды водопользования: хозяйственно-питьевое (питье, приготовление пищи, водоснабжение предприятий пищевой промышленности), коммунально-бытовое (использование водных объектов в черте населенных пунктов для купания, спорта, отдыха и иных целей), промышленное, транспортное, ры-бохозяйственное, сельскохозяйственное и рекреационное   (для водного спорта, туризма и т.д.). При рыбохозяйственном водопользовании выделяются водоемы высшей категории (охранные воды, нерестилища, места массового нагула и зимовальные ямы особо ценных рыб), первой категории (места обитания ценных рыб, чувствительных к содержанию ) и второй категории (объекты, используемые для всех других рыбохозяйственннк целей).

Все более широкое применение находит  вода в качестве средства для транспортирования  сырья,  полуфабрикатов, готовой продукции и отходов.

Тверская область имеет достаточные  запасы пресной воды в многочисленных реках, озерах, болотах и водохранилищах. Однако областной центр нуждается  в более качественной питьевой воде, которая к тону же в некоторые  кварталы и микрорайоны города подается в недостаточном количестве. Неблагополучное положение сложилось и на водных объектах г. Удомли, где размещена КАЭС.

41. Виды и  источники загрязнения водной  среды.

 

Под загрязнением воды понимают такое  изменение ее состава   и свойств, которое делает воду непригодной для одного или нескольких видов водопользования. Под засорением воды понимается накопление в ней посторонних нерастворимых предметов. Наиболее часто в РФ реки засоряются затонувшими деревьями (0,1...2,6% деловых бревен и 2,5...11% мелкой древесины), которые при гниении меняет физико-химические свойства воды, а потом и ее микрофлору. Затем исчезают ценные породы рыб и, в конечном счете, остаются практически мертвые отравленные реки, дно которых полностью покрыто затонувшим лесом.

В зависимости от характера загрязнений воды различают следующие их виды:

1. Сточные воды (СВ) и другие органические загрязнения, интенсивно поглощающие растворенный в воде . Основными загрязнителями являются предприятия пищевой промышленности, бытовые стоки населенных пунктов и предприятий, а также животноводческие хозяйства, особенно при их размещении рядом с водными объектами.

2. Носители инфекций, источниками  которых обычно являются бытовые  стоки, кожевенные и мясные  предприятия. Рост таких загрязнений приводит к многочисленным вспышкам желудочно-кишечных инфекций (38 в 1995 г. по РФ).

3. Вещества, являвшиеся субстратом для растений (к ним прежде всего относятся минеральные удобрения, которые смываются паводковыми и ливневыми водами с полей). Они вызывают бурное развитие водной растительности, "цветение" воды, снижение продуктивности рыбных хозяйств и т.п.

4. Органические соли и кислоты, включая пестициды, т.е. химические препараты для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Пестициды попадают в водоемы с полей после их применения, где накапливаются и концентрируются в пищевых цепях речных и озерных экосистем.

5. Твердые стоки, приносимые паводками и ливнями с полей и СВ целлюлозно-бумажных предприятий, а РФ известны опасные загрязнения такими сбросами воды в Байкале, Ладожском озере.

6. Неорганические соли и кислоты,  источниками которых являются промышленные и горнодобывающие предприятия. К ним относятся такие токсические элементы, как мышьяк, ртуть, свинец.

7. Нефтяные загрязнения (нефть и нефтепродукты).

Кроме того, существует радиоактивное  загрязнение вод, о котором детально сказано в подразделе 5.6.

Перечисленные загрязнения создаются  сбросами бытовых и производственных СВ, ливневых и паводковых вод  с территории предприятий, населенных пунктов и транспортных магистралей, земель сельскохозяйственного назначения. Последний вид сбросов играет существенную роль в загрязнении вод нефтепродуктами, свинцом, пестицидами и минеральными удобрениями.

Загрязнения водной среды сказываются на  состоянии здоровья населения.  Только  водными  инфекциями во всем мире (по данным ВОЗ) ежегодно болеет около 500 млн. чел.  Шистосоматозом (паразитарным заболеванием),  распространяющимся  через  воду страдает около 200 млн. чел.  Высокий уровень бактериального  и вирусного загрязнения  питьевой воды в РФ обуславливает постоянное неблагополучие по острым кишечным инфекциям и  вирусному гепатиту А.  В 1995 г.  из-за этого произошло в РФ 38 эпидемических вспашек и пострадало 5545 чел.

Велик экономический ущерб от загрязнения  воды. Помимо потерь, связанных с ухудшением здоровья населения,  существенный урон от  загрязнений  несет  рыбное хозяйство (исчезают ценные породы рыб,  снижается продуктивность традиционных  источников снабжения рыбой и т.п.).

Особенно велики потери от загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами. Ущерб природе и хозяйству от аварий крупных танкеров обычно оценивается сотнями миллионов долларов.

 

42. Нормирование качества воды.

 

Нормативы качества воды приведены в Санитарных правилах и нормах охраны поверхностных вод от загрязнения (СанПиН 4630-88) [10] и Правилах охраны поверхностных вод  (1991 г.).  Нормы даны для воды хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственного  водопользования. В  них использовано 5 групп показателей - органолептические, общесанитарные, санитарно-токсикологические, токсикологические и рыбохозяйственные. 

С помощью органолептических показателей  оценивают вещест-

ва, изменяющие цвет, запах и вкус воды, а общесанитарных показателей - вещества и свойства воды, влияющие на скорость протекания процессов самоочищения. Санитарно-токсикологические показатели характеризуют содержание ядовитых для человека 3В, а токсикологические - то же, но только для рыб. И, наконец, рыбохозяйственные показатели применяют для таких свойств водной среды, к которым рыбы чувствительны больше, чем человек (например, к повышенным температурам).

Санитарно-токсикологические и  токсикологические показатели представляют собой ПДК нескольких сот 3В, ядовитых соответственно для человека и рыб.

Гигиенический ПДК вещества в воде - это максимальная концентрация индивидуального ЗВ в воде, выше которой вода не пригодна для установленного вида водопользования. При концентрациях равной или меньше ПДК вода остается такой же безвредной для всего живого, как и вода, в которой отсутствует данное вещество.

Рыбохо-зяйственные ПДК веществ  в воде - эти такие максимальные концентраций веществ в воде, которые не вызывают гибели рыб и их кормовых организмов, не ухудшают товарных качеств рыбы, не обуславливают постепенную замену одних (более ценных) на другие (менее ценные) породы рыб и их кормовых организмов, т.е. не ухудшают рыбохозяйственной ценности водного объекта.

Оценка качества питьевой воды для  каждого 3В или свойства ведется последовательно по всем группам показателей, т.е. вначале идет органолептическая оценка, потом проверяются общесанитарные характеристики и в конце - санитарно-токсикологические. Для каждого 3В определяются три разных ПДК, наименьшее из которых называется лимитирующим показателем вредности - ЛПВ.

Санитарные требования к питьевой воде следующие: выраженность запахов и привкусов не должна превышать 2 баллов; на воде не должно быть каких-либо пленок и пятен масла; ее температура не должна  превышать  среднемесячную  температура  самого жаркого месяца за последние 10 лет более чем на 3 С; допустимый диапазон pН 6,5...7,5; содержание свободного  ,  в пробе, взятой  в  12 ч,  не  менее  4 мг/л,  БПКпол - 3 мг/л,  ХПК - 1,5 мг/л. Недостатком приведенной системы нормирования является необходимость одновременного учета большого числа частных показателей.

Кроме того, правилами охраны поверхностных  вод установлен технический норматив  для  водопользователя.  Им является предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ в водный  объект с СВ.

ПДС - это масса вещества в СВ,  максимально допустимая  к отведении с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контролируемом  створе (см.  ниже) или неухудшения сформировавшегося качества воды, если оно не хуже нормативного. Он устанавливается для  каждого сброса СВ и каждого контролируемого ЗВ в этом сбросе на основе расчета.

 

43. Контроль  качества воды и регламентация спуска сточных вод в водоемы и канализацию города.

 

Контроль за  состоянием  водных объектов осуществляют как водопользователи,  так и органы госконтроля - Госкомэкология РФ, Росгидромет через ЕГСЭМ, Госком-санзпидемнадзор РФ,  Роскомрыбоводство, их местные органы. Водопользователи организуют  для  этого  лаборатории,  а  мелкие предприятия -   межведомственную  лабораторию.  Водоснабжающие службы городов или крупных регионов создают также свои лаборатории и  автоматизированные  системы наблюдения и контроля за состоянием воды в городах или промзонах.  Такая сеть  наблюдений, сбора, обработки и управления за состоянием водных объектов в РФ составляет систему  водного  мониторинга  ЕГСЭМ.

  При наблюдении и контроле  за водными объектами оцениваются уровень и динамика их загрязнений, изучаются закономерности самоочищения водоемов и выноса 3В из них. Периодичность и правила отбора  и  анализа  проб  воды определяются ГОСТ 2874-82. Пробы отбирают не реже 1 раза в месяц, а на водотоках и водоемах, имеющих  особо важное народнохозяйственное значение,  при наличии сброса загрязненных стоков - ежедекадно.  Места забора проб согласовываются с СЭС.  На  водотоках заборы проводятся обычно на 3 контрольных створах.

При контроле качества воды определяются органолептические показатели, рН и температура воды,  содержание в ней , БПК и ХПК, а также концентрации 3В. В настоящее время органы контроля за качеством воды оснащаются автоматическими автономными  системами контроля, которые без участия человека отбирают пробы, делают экспресс-анализы и выдают информацию на ЭВМ. Оценка качества воды  в  водоеме  является основным условием для выдачи разрешений на сброс СВ.  Такие разрешения даются с учетом наихудших условий  разбавления  стоков.  Полностью запрещен сброс вод, содержащих возбудители инфекционных болезней и  ненормированные вещества или вещества с токсическими свойствами. Также запрещается сброс бытовых и производственных СВ в заповедные воды. При сбросе стоков в водоемы, расположенные в пределах населенных пунктов, они должны быть очищены до уровней, предусмотренных нормами для коммунально-бытового водопользования.