Межпластовые подземные воды

Личинки и молодых рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь — в мелких водах. 
Беспозвоночные являются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении.

Растения из-за своей ограниченности в передвижении также являются хорошими объектами для наблюдения за влиянием, которое оказывает на них загрязнение окружающей среды. Опубликованные данные о влиянии разливов нефти содержат факты гибели мангровых деревьев, морской травы, большинства водорослей, сильного длительного разрушения от соли живности болот и пресноводных; увеличение или уменьшение биомассы и активность к фотосинтез у колоний фитопланктона; изменение микробиологии колоний и увеличение числа микробов. Влияние разливов нефти на основные местные виды растений может продолжаться от нескольких недель до 5 лет в зависимости от типа нефти; обстоятельств разлива и видов, которые пострадали. 

 Влияние нефти на  морские растения такие, как мангровые  деревья, морскую траву, траву солончаков. Нефть вызывает гибель, уменьшает рост, сокращает воспроизводство больших растений. В зависимости от типа и количества нефти и вида водорослей количество микробов либо увеличивалось, либо уменьшалось.

2.5 Влияние производственных сточных вод содержащие хром на окружающую среду.

Установлено, что хром (Cr), содержащийся в питьевой воде в повышенных концентрациях, может оказывать на человека аллергическое, мутагенное и канцерогенное действие, а в случае контакта с кожей и слизистыми оболочками приводить к появлению язв и дерматитов. ПДК в воде Сr3+ — 0,5 мг/л.

Специалистами установлено, что тяжелые металлы относятся к наиболее распространенным антропогенным загрязнителям питьевой воды, которые ухудшают ее качество и отрицательно влияют на здоровье населения даже в низких концентрациях. Постепенное увеличение содержания металлов в водозаборах и превышение их фонового уровня (даже в концентрациях ниже ПДК) свидетельствует о техногенном происхождении этих элементов, что должно вызывать настороженность контролирующих органов. Установлено, что постоянное поступление с водой и другими путями металлов (например свинца и кадмия) в концентрациях, не превышающих предельно допустимые, тем не менее формирует высокие их значения в индикаторных биологических субстратах — крови, моче, плаценте, молоке — как следствие длительного накопления в организме. А это повышает риск патологии репродуктивной функции у женщин.

2.6 Влияние хромсодержащих сточных вод на водоем

Хром в большом количестве находится в гидросфере. Поверхностные воды содержат хром в концентрациях 10–2–10–3 мг/л, но в ряде случаев его максимальное содержание может быть намного выше – до 0,112 мг/л, в водопроводной воде  средняя концентрация составляет 0,0023, максимальная – 0,079 мг/л. В питьевой воде ПДК Cr3+-0,5 мг/л. Для наземных диких животных токсична питьевая вода с содержанием хрома 1,0 мг/л, для домашнего скота – 0,5 мг/л. ЛД50 Cr3+ для рыб 117 мг/л., ЛД50 хрома (III) для дафний составляет 0,022 мг/л, для циклопов - 10 мг/л.

Содержание хрома в водных источниках может значительно возрастать вследствие попадания в них сточных вод. В речных водах основная часть хрома мигрирует со взвесями. В морской воде хрома мало – 2·10–9 %.

Как отмечалось выше, этот элемент в большом количестве содержится в сточных водах металлургических, автомобиле-, станко-, авиастроительных, текстильных, лакокрасочных, резинотехнических, стекольных, керамических, кожевенных, химических, бумажных, спичечных и многих других производств. В результате недостаточной очистки сточных вод многие предприятия сбрасывают в водоемы большое количество хрома.

Соединения хрома (III) губительно действуют на флору и фауну водоемов и тем самым тормозят процессы самоочищения. При концентрации хрома (III) 0,1мг/л БПК5 сточных вод снижается на 13-15,8 %, замедляется аммонификация и угнетается нитрификация сточных вод. Хром (III) оказывает менее вредное действие на процессы самоочищения водоемов и снижает БПКз сточных вод при концентрации 1 мг/л на 10 %. Из отдельных соединений хрома (III) особенно вредное действие на процессы самоочищения водоемов оказывают хлорид и сульфат.

Хром (III) в концентрации 1 мг/л задерживает сбраживание осадка на очистных сооружениях, а 10 мг/л тормозит сбраживание осадка в метантенках. При низкой температуре выпадение в осадок соединений хрома (III) замедляется, поэтому отстойники должны находиться в отапливаемых помещениях, иначе зимой осаждение происходить не будет.

Влияние на сельскохозяйственные культуры. Хром в концентрации      5 мг/л вредно действует на растения, при концентрации 10 мг/л - наблюдается заметно выраженный хлороз, а при 15 мг/л задерживается рост. В присутствии никеля вредное действие хрома проявляется при концентрации 2 мг/л. Хром кумулируется в тканях растений.

Все эти данные свидетельствуют о невозможности использования хромсодержащих вод для полива сельскохозяйственных культур.

2.7 Влияние хрома на организм человека

Хром и его соединения могут поступать в организм человека через легкие, желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки, кожу. Механизмы и скорость проникновения их через разные биологические барьеры и среды зависят от физико-химических свойств хрома и его производных, химического состава и условий внутренней среды организма. В результате взаимопревращений между поступившими в организм соединениями хрома и химическими веществами белковой и неорганической природы различных тканей и органов, могут образовываться новые комплексные соединения, обладающие иными свойствами и по другому ведущими себя в живом организме. В силу избирательного накопления в определенных органах и задержки в них, материальная кумуляция хрома может носить первичный или вторичный характер.

Воздействие соединений хрома наблюдается главным образом рак легких, однако у данной группы встречаются намного чаще и различного вида опухоли верхних дыхательных путей. Это связано с токсическим действием соединений хрома, которые вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей с образованием язв. Наиболее часто отмечается развитие язвенных и некротических процессов в носу. В начальном периоде обычно появляются жалобы на насморк, затрудненное дыхание через нос, сухость и боль в носу, кровотечения из носа, першение в горле, кашель на фоне гиперемии и набухания кавернозной ткани раковин носа со скоплением в носовых ходах серозных выделений. В конечном итоге этот процесс доходит до образования глубоких, доходящих до хряща язв. В результате длительного воздействия токсического действия соединений хрома возникает рак дыхательных путей и легких.             

Задание 3

Выполнить расчеты водопотребления предприятия (суточное и годовое). Рассчитать убытки, которые несет предприятие за сброс сточных вод.

Исходные данные:

М1, М2 ... - количество продукции, выпускаемой предприятием, т;

m1, m2 ... - нормы водопотребления в м3 на 1 т продукции;

С1, С2 ... - концентрации вредных веществ в общем стоке предприятия, мг / л;

А1, А2 ... - показатели относительной опасности сброса загрязняющих веществ в водоем;

- коэффициент, который зависит  от того, какая часть примесей  удаляется 

при отстаивании.

 

№ варианта	М, т	m, м3/т	С, мг/л	А
4	120 120 60 9 90 900 9 90 99	9 10 1 90 110 70 6 10 300	Нефть 2780   Cr3+   280	20 15	0,5

 

Решение:

Находим и рассчитываем суточное водопотребление:

                                  Qсут = , [м3/сут]                                                      (3.1)

257-количество рабочих  дней в году

mi – нормы водопотребления в м3 на 1 т продукции;

Mi – количество продукции, выпускаемой предприятием за год, т;

Рассчитываем суточное водопотребление:

Qсут1 = = 50,77821 [м3/сут]     

 Qсут2 = =364,412451 [м3/сут]                                  

Находим общую сумму суточного водопотребления:

                        Qсут. общ.= Qсут1+ Qсут2   [м3/сут]                                                    (3.2)                       

Qсут. общ.= 50,77821+364,412451=415,190661 [м3/сут]          

Рассчитываем годовое водопотребление:

                                        Qгод=*Mi , [м3/год]                                              (3.3)

Qгод1 =(9*120)+(10*120)+(1*60)+(90*9)+(110*90)=13050 [м3/год]

Qгод2 =(70*900)+(6*9)+(10*90)+(300*99)= 93654  [м3/год]

Находим общую сумму годового водопотребления:

                               Qгод. общ.= Qгод1+ Qгод2 [м3/год]                                             (3.4)

Qгод. общ =13050+93654=106704 [м3/год]

Производим экономическую оценку ущерба от сброса неочищенных стоков:

                                         Рi = Ci*Qгод , [т/год]                                                    (3.5)

С-концентрация примесей в сточной воде, мг/л (т/м3);

Рнефть=0,00278*13050=36,279 [т/год]

РCr(3+)=0,00028*93654=26,22312 [т/год]

А-показатель агрессивности вещества сбрасываемый в водоем

                                      Рn= ΣА*Рi                                                                                                              (3.6)

Рn=(20*36,279)+(15*26,22312)=725,58+393,3468=1118,9268 усл. т/год

                                     Рnʹ=0,1* Рn                                                                           (3.7)

Рnʹ=0,1*1118,9268=111,89268 усл. т/год

Убытки, которые несет предприятие за сброс сточных вод:  

                                Увод.=σк*j*Рnʹ                                                                       (3.8)

j-средняя плата за условную тонну загрязнения, которая равна 120 грн.

Увод.=0,5*120*111,89268=6713,5608 усл. т/год

 

 

 

Технологическая схема очистки сточных вод от нефтепродуктов состоит из:

1-горизонтальная нефтеловушка,  эффективность аппарата – 60%

2-радиальный флотатор, эффективность  аппарата – 80%

3-двухслойный осветлительный фильтр, эффективность - 80%

4- фильтр с загрузкой из активированного угля, эффективность - 95%

1. Сначала вода поступает в горизонтальную нефтеловушку с эффективностью 60%.

 

 

Для распределения рабочего потока воды в секции нефтеловушки служит щелевая перегородка 4. Имеются нефтеловушки, в которых распределение потока осуществляется через стояки труб, оканчивающиеся раструбами 3. Очищенная вода из секции удаляется в водосборный лоток 9 через водослив 8. Для задерживания нефтепродуктов перед водосливом устанавливают полупогружённую перегородку 7. Задержанные нефтепродукты отводятся из секции щелевыми поворотными трубами 5. Тяжёлый осадок, выпавший на дно секции скребковым транспортёром 6 сгребается в приямок 1. Этот же скребковый транспортёр используют для транспортирования плавающей нефти к нефтесборным трубам. Осадок удаляют из приямков гидроэлеваторами 2.

Рисунок 3.2 Горизонтальная нефтеловушка

 

 

2. После чего вода поступает в радиальный флотатор с эффективностью 80%

                         

1,9 — подача исходной  и отвод осветленной воды; 2 —  камера хлопьеобразования; 3 — флотационная  камера; 7 — скребковое устройство  для удаления пены; 6 — лоток  для сбора пены; 4 — удаление  пены; 5 — кольцевая перегородка; 8 — кольцевой водосборный лоток; 10 — вращающийся водораспределитель; 11 — отвод осадка

Рисунок 3.3 -  Флотатор с радиальным движением воды.

3. Потом на двухслойный осетлительный фильтр с эффективностью 80%;

 

1 -цилиндрическая сварная  обечайка;  2 , 3-два штампованных  эллиптических днища; 7-вертикальный  коллектор; 8-два коллектора-отвода; 9-распределительные трубы; 10 - вертикальный  коллектор; 11- перфорированные полиэтиленовые  трубы; 6-вентили ; 5-манометры; 12-клапан ; 18  -воздушник; 16,14-клапан; 15 – штуцер; 17 - вентиль.

Рисунок 3.4 - Двухслойный осветлительный фильтр

4. Последней стадией очистки есть фильтр с загрузкой из активированого угля, с эффективностью 95%

                              

 

1 - входной патрубок от  магистрали водоснабжения, 2 - выходной  патрубок к магистрали потребителя, 3 - активированный уголь, 4 - корпус  фильтра, 5 - керамические решетки, 6 - патрубок для обратной промывки  фильтра, 7 - крышки фильтра, 8 - сливной  патрубок, 9 - витки индуктора, 10 - генератор  токов высокой частоты, 11 - теплоизоляция.