Növeli a víztestek öntisztulási sebességét. Természetes vizek öntisztulási folyamatai

A víztestbe jutó szennyezés megzavarja annak természetes egyensúlyát. Az öntisztulási folyamat lényege, hogy a tározó képes ellenállni ennek a zavarásnak, megszabadulni a bejutott szennyeződésektől.

Öntisztító vízrendszerek miatt sok természetes, és néha technogén tényezők. E tényezők közé tartoznak a különböző hidrológiai, hidrokémiai és hidrobiológiai folyamatok. Hagyományosan háromféle öntisztulás különböztethető meg: fizikai, kémiai, biológiai.

Között fizikai folyamatok A hígítás (keverés) kiemelten fontos. A jó keveredést és a lebegő részecskék koncentrációjának csökkenését a folyók intenzív áramlása biztosítja. A tározók öntisztulását elősegíti a szennyezett vizek leülepedése és az oldhatatlan üledékek leülepedése a fenékre, a szennyező anyagok lebegő részecskék általi szorpciója, ill. fenéküledékek. Illékony anyagokhoz fontos folyamat a párolgás.

Között kémiai tényezők tározók öntisztulása főszerep a szerves és nem szerves anyagok oxidációját játssza szerves anyag. A vízben az oxidáció a benne oldott oxigén részvételével megy végbe, így minél nagyobb annak tartalma, annál gyorsabban és jobban megy végbe a szerves maradványok mineralizációja és a tározó öntisztulása. at erős szennyezés A tározóban az oldott oxigén készletei gyorsan elfogynak, és a légkörrel történő gázcsere fizikai folyamataiból adódó felhalmozódása lassan megy végbe, ami az öntisztulás lelassulását okozza. A víz öntisztulása megtörténhet néhány más reakció eredményeként is, amelyek során rosszul oldódó, illékony vagy nem mérgező anyagok képződnek, például peszticidek hidrolízise, ​​semlegesítési reakciók stb. víz semlegesíti a savakat, és vízben oldja szénsav semlegesíti a lúgokat.

A befolyás alatt ultraibolya sugárzás nap be felületi rétegek a tározóról, egyesek fotodekompozíciója vegyszerek, például a DDT, és a vízfertőtlenítés – a kórokozó baktériumok halála. Az ultraibolya sugarak baktericid hatását a mikrobiális sejtek protoplazmájára és enzimjeire gyakorolt ​​hatásuk magyarázza, ami halálukat okozza. Ultraibolya sugarak káros hatással vannak a baktériumok vegetatív formáira, gombaspórákra, protozoon cisztákra és vírusokra.

Minden víztest összetett élő rendszer ahol a baktériumok, algák, magasabb vízi növények, különféle gerinctelen állatok. Az anyagcsere, a biokoncentráció és a biodegradáció folyamatai a szennyező anyagok koncentrációjának megváltozásához vezetnek. TO biológiai tényezők A tározó öntisztulása magában foglalja az algákat, a penészgombát és az élesztőt is, azonban bizonyos esetekben a kék-zöld algák mesterséges tározókban történő tömeges kifejlődése önszennyezési folyamatnak tekinthető. Az állatvilág képviselői is hozzájárulhatnak a víztestek öntisztulásához a baktériumoktól és vírusoktól. Így az osztriga és egyes amőbák adszorbeálják a bél- és más vírusokat. Minden puhatestű naponta több mint 30 liter vizet szűr meg. A közönséges nád, az angustifolia gyékény, a tavi nád és más makrofiták nemcsak viszonylag inert vegyületeket, hanem fiziológiailag aktív anyagokat is képesek felvenni a vízből, például fenolokat és mérgező sókat. nehézfémek.

A biológiai víztisztítás folyamata összefügg a benne lévő oxigéntartalommal. Ha elegendő oxigén van, aktivitás lép fel aerob mikroorganizmusok amelyek szerves anyagokkal táplálkoznak. A szerves anyagok lebomlása során keletkeznek szén-dioxidés víz, valamint nitrátok, szulfátok, foszfátok. A biológiai öntisztulás a folyamat fő láncszeme, és a tározóban zajló biotikus ciklus egyik megnyilvánulásaként tartják számon.

Az egyes folyamatok hozzájárulása a természetes vízi környezet az öntisztulás a szennyező anyag természetétől függ. Az ún konzervatív anyagok, amelyek nem, vagy nagyon lassan bomlanak le (fémionok, ásványi sók, perzisztens szerves klór peszticidek, radionuklidok, stb.), az öntisztulás látszólagos jellegű, hiszen a környezetben csak a szennyező anyag újraeloszlása ​​és szétszóródása történik, szennyező szomszédos tárgyakat vele. Vízben való koncentrációjuk csökkenése a hígítás, az eltávolítás, a szorpció és a bioakkumuláció következtében következik be. A tápanyagok tekintetében a biokémiai folyamatok a legfontosabbak. Vízben oldódó anyagokhoz, amelyekben nem vesznek részt biológiai ciklus, kémiai és mikrobiológiai átalakulásuk reakciói fontosak.

A legtöbbnek szerves vegyületekés néhány szervetlen anyagok A mikrobiológiai átalakulást a természetes vízi környezet öntisztulásának egyik fő módjának tekintik. A mikrobiológiai biokémiai folyamatok többféle reakciót foglalnak magukban. Ezek redox és hidrolitikus enzimek (oxidázok, oxigenázok, dehidrogenázok, hidrolázok stb.) részvételével zajló reakciók. Biokémiai öntisztulás víztestek sok tényezőtől függ, amelyek közül a legfontosabbak a hőmérséklet, a környezet aktív reakciója (pH), valamint a nitrogén- és foszfortartalom. A biológiai lebomlási folyamatok lezajlásához optimális hőmérséklet 25-30ºС. Nagy érték a mikroorganizmusok életéhez a környezet reakciója van, amely befolyásolja a sejtben zajló enzimatikus folyamatok lefolyását, valamint a sejtbe való behatolás mértékének változásait tápanyagok. A legtöbb baktérium számára a semleges vagy enyhén lúgos reakciókörnyezet kedvező. pH-n<6 развитие и жизнедеятельность микробов чаще всего снижается, при рН <4 в некоторых случаях их жизнедеятельность прекращается. То же самое наблюдается при повышении щелочности среды до рН>9,5.

A víztestek öntisztulása

A vízi ökoszisztéma működése során folyamatos anyag- és energiacsere zajlik a komponensek között. Ez a kicserélődés ciklikus jellegű, változó záródási fokú, amelyet a szerves anyagok, különösen a fenolok átalakulása kísér, fizikai, kémiai és biológiai tényezők hatására. Az átalakulás során az összetett szerves anyagok fokozatos bomlása egyszerűvé, az egyszerű anyagok pedig összetettekké szintetizálódhatnak. A vízi ökoszisztémára gyakorolt ​​külső hatás intenzitásától és a folyamatok természetétől függően vagy a vízi ökoszisztéma visszaáll háttérállapotba (öntisztulás), vagy a vízi ökoszisztéma egy másik stabil állapotba kerül, amelyet más-más jellemzők jellemeznek. biotikus és abiotikus komponensek mennyiségi és minőségi mutatói. Ha a külső hatás meghaladja a vízi ökoszisztéma önszabályozó képességeit, akkor annak pusztulása következhet be.

Öntisztító természetes vizek külső forrásból származó anyagok folyamatos átalakulási folyamatokba való bevonása miatt valósul meg, melynek eredményeként a beérkezett anyagok visszakerülnek tartalékalapjukba.

Az anyagok átalakulása különböző, egyidejűleg működő folyamatok eredménye, amelyek között fizikai, kémiai és biológiai mechanizmusok különböztethetők meg. Az egyes mechanizmusok hozzájárulásának nagysága a szennyeződés tulajdonságaitól és egy adott ökoszisztéma jellemzőitől függ.

Biokémiai öntisztulás.

A biokémiai öntisztulás az anyagok vízi élőlények által végrehajtott átalakulásának következménye. Általában a biokémiai mechanizmusok járulnak hozzá főként az öntisztulás folyamatához, és csak akkor, ha a vízi szervezeteket elnyomják (például mérgező anyagok hatása alatt), a fizikai-kémiai folyamatok jelentősebb szerepet játszanak. A szerves anyagok biokémiai átalakulása a trofikus hálózatokba való beépülésük eredményeként következik be, és a termelési és megsemmisítési folyamatok során megy végbe.

Az elsődleges termelés különösen fontos szerepet játszik, mivel ez határozza meg a tározón belüli folyamatok többségét. A szerves anyagok új képződésének fő mechanizmusa a fotoszintézis. A legtöbb vízi ökoszisztémában a fitoplankton a legfontosabb elsődleges termelő. A fotoszintézis folyamata során a napenergia közvetlenül biomasszává alakul. A reakció mellékterméke a víz fotolízise során keletkező szabad oxigén. A fotoszintézissel együtt a növények légzési folyamatokon mennek keresztül, amelyek oxigént fogyasztanak.

Az öntisztulás kémiai mechanizmusai.

A fotolízis egy anyag molekuláinak átalakulása az általuk elnyelt fény hatására. A fotolízis speciális esetei a fotokémiai disszociáció - a részecskék több egyszerűbbre való szétesése és a fotoionizáció - a molekulák ionokká történő átalakulása. A napsugárzás teljes mennyiségének körülbelül 1%-a hasznosul a fotoszintézisben, 5-30%-a visszaverődik a vízfelületről. A napenergia nagy része hővé alakul, és részt vesz a fotokémiai reakciókban. A napfény leghatékonyabb része az ultraibolya sugárzás. Az ultraibolya sugárzás egy körülbelül 10 cm vastag vízrétegben nyelődik el, de turbulens keveredés következtében a víztestek mélyebb rétegeibe is behatol. A fotolízisnek alávetett anyag mennyisége az anyag típusától és vízben való koncentrációjától függ. A víztestekbe kerülő anyagok közül a humuszanyagok viszonylag gyors fotokémiai bomlásra érzékenyek.

A hidrolízis egy ioncsere reakció különböző anyagok és víz között. A hidrolízis az egyik vezető tényező a szerves anyagok kémiai átalakulásában víztestek. Ennek a folyamatnak kvantitatív jellemzője a hidrolízis mértéke, amelyen a molekulák hidrolizált részének a teljes sókoncentrációhoz viszonyított arányát értjük. A legtöbb só esetében ez néhány százalék, és a hígítás és a víz hőmérsékletének növekedésével növekszik. A szerves anyagok is hidrolízisnek vannak kitéve. Ebben az esetben a hidrolitikus hasítás leggyakrabban egy szénatom és más atomok kötésén keresztül történik.

Az öntisztulás egyik hatékony módja a szennyező anyag átalakulása a redox reakciók következtében, amikor kölcsönhatásba lép a vízi környezet redox komponenseivel.

A rendszerben előforduló Red-Ox átalakulások lehetőségét annak redoxpotenciáljának (E h) értékével jellemezzük. A természetes vizek Eh értékét a szabad O 2, H 2 O 2, Fe 2+, Fe 3+, Mn 2+, Mn 4+, ​​H +, szerves vegyületek és egyéb „potenciális beállító komponensek” befolyásolják. Természetes vizekben az Eh általában +0,7 és -0,5 V között mozog. Az oxigénnel telített felszíni és talajvizeket leggyakrabban +0,150 és +0,700 V közötti E h intervallum jellemzi. A kutatások azt mutatják, hogy a természetes tározók fenoloktól való öntisztulási folyamataiban fontos szerepet játszanak a természetes eredetű H 2 O 2 és a tározókban jelenlévő változó vegyértékű fémionok részvételével zajló redox átalakulások. A természetes vízben a H 2 O 2 stacioner koncentrációja 10 -6 - 10 -4 mol/l tartományba esik. A hidrogén-peroxid fotokémiai és oxidatív folyamatok következtében képződik molekuláris oxigén részvételével homogén környezetben. Mivel a H 2 O 2 bomlását elsősorban a fémionok katalitikus mennyisége és a napfény határozza meg, sebessége szinte független a kezdeti koncentrációtól.

Az öntisztulás fizikai mechanizmusai.

Gázcsere a légkör-víz határfelületen. Ennek a folyamatnak köszönhetően a légkörben tartalék alappal rendelkező anyagok kerülnek a víztestbe, és ezek az anyagok a víztestből visszakerülnek a tartalék alapba. A gázcsere egyik fontos speciális esete a légköri levegőztetés folyamata, melynek következtében az oxigén jelentős része kerül a víztestbe. A gázcsere intenzitását és irányát a vízben lévő gázkoncentrációnak a C telítési koncentrációtól való eltérése határozza meg. A telítési koncentráció értéke az anyag természetétől és a víztestben uralkodó fizikai feltételektől - hőmérséklettől és nyomástól - függ. C-nál nagyobb koncentrációban a gáz a légkörbe párolog, Cs-nál kisebb koncentrációban a gázt elnyeli a víztömeg.

A szorpció a szennyeződések felszívódását jelenti a lebegő anyagok, a fenéküledékek és a vízi élőlények felszíne által. A kolloid részecskék és szerves anyagok, például a fenolok, amelyek nem disszociált molekuláris állapotban vannak, a legenergetikusabban szorbeálódnak. A folyamat az adszorpció jelenségén alapul. Egy anyag akkumulációs sebessége a szorbens egységnyi tömegére vonatkoztatva arányos az adott anyagra vonatkozó telítetlenségével és az anyag vízben való koncentrációjával, és fordítottan arányos a szorbensben lévő anyagtartalommal.

Ülepítés és reszuszpendáció. A víztestek mindig tartalmaznak bizonyos mennyiségű szervetlen és szerves eredetű szuszpendált anyagot. Az ülepedést az jellemzi, hogy a lebegő részecskék a gravitáció hatására a fenékre zuhannak. A részecskék fenéküledékekből lebegő állapotba való átalakulásának folyamatát reszuszpendációnak nevezzük. A turbulens áramlási sebesség függőleges komponensének hatására következik be.

Így a szorpciós és redox folyamatok fontos szerepet játszanak a természetes tározók öntisztulásában.

A víztestek ökológiai állapota nagymértékben összefügg az öntisztulási folyamatokkal - ez a természeti rezervátum a víz eredeti tulajdonságainak és összetételének helyreállítására.
Az öntisztulás fő folyamatai a következőkhöz vezetnek:

• szennyező anyagok kémiai és különösen biokémiai oxidáció eredményeként ártalmatlan vagy kevésbé káros anyagokká történő átalakulása (átalakítása);
• relatív tisztítás - a szennyező anyagok átmenete a vízoszlopból a fenéküledékekbe, amelyek a jövőben másodlagos vízszennyezés forrásaként szolgálhatnak;
• a párolgás következtében a víztesten kívüli szennyező anyagok eltávolítása, a vízoszlopból gázok kibocsátása vagy a hab szél eltávolítása.

A víz öntisztulási folyamatában a szennyező anyagok átalakulása játssza a legnagyobb szerepet. Olyan nem konzervatív szennyező anyagokra terjed ki, amelyek koncentrációja a víztestekben végbemenő kémiai, biokémiai és fizikai folyamatok következtében változik. A nem konzervatívok közé főleg szerves és biogén anyagok tartoznak. Az átalakult szennyezőanyag oxidációjának intenzitása mindenekelőtt ennek az anyagnak a tulajdonságaitól, a víz hőmérsékletétől és a víztest oxigénellátásának feltételeitől függ.

A hőmérsékleti viszonyokat három nyári hónap átlagos vízhőmérsékletével lehet felmérni, ami kellően tükrözi a teljes meleg időszak viszonyait (az orosz folyók vízhőmérséklete a téli hónapokban szinte változatlan, 0°C közelében marad). E mutató szerint a folyók és víztározók három csoportba sorolhatók: 15°C alatti, 15-20°C és 20°C feletti hőmérsékletűek.

Az oxigénellátás feltételeit elsősorban a vízkeveredés intenzitása és időtartama határozza meg, ami meglehetősen szoros összefüggésben van a nyárral.

A folyókban a víz keveredésének intenzitását hozzávetőlegesen a terep jellegétől függően becsülik, amelyen átfolynak, tavak és tározók esetében pedig a g sekélységi együtthatóval, a vízfelület területétől és a víz átlagos mélységétől függően. a tározó. Ezen értékelési szempontok szerint a folyók és tározók 4 csoportba sorolhatók: erős, jelentős, közepes és gyenge keveredésű. A hőmérsékleti és keverési feltételek kombinációja alapján 4 feltétel kategória a szennyező anyagok átalakulásához felszíni vizek ah: kedvező, átlagos, kedvezőtlen és rendkívül kedvezőtlen. A víz öntisztulásnak ezen mutatók alapján történő értékelése elfogadhatatlan sem a legnagyobb transzonális folyók (Volga, Jenisej, Lena stb.), sem a kis folyók (500-1000 km2-nél kisebb medenceterületű) esetében. a víz hőmérséklete és a keveredés körülményei bennük nagyon eltérnek a háttérértékektől.

A víz öntisztulásában fontos szerepet játszik a szennyezőanyag-tartalom hígításának fizikai folyamata is, amelyek koncentrációja a folyóvízben a folyó vízhozamának növekedésével csökken. A hígítás szerepe nemcsak a szennyező anyagok koncentrációjának csökkentése, hanem a szennyező anyagok biokémiai lebontásáért felelős vízi élőlények mérgezésének (toxikózisának) a valószínűsége is. A szennyező anyagok hígítási feltételeinek mutatója egy folyó esetében az átlagos évi vízhozam, egy tározó esetében pedig a belefolyó mellékfolyók összes vízhozama. E mutató szerint az összes folyót és tározót 6 csoportra osztják (100-nál kisebb és 10 000 m3/s-nál nagyobb vízhozamokkal). A két legfontosabb feltétel - a szennyező anyagok átalakulása és a vízhozam - kombinációja alapján megközelítőleg felmérhető a felszíni vizek szennyező anyagoktól való öntisztulási feltételei, és 5 kategóriába sorolhatók: a „legkedvezőbb”-től a „rendkívül kedvezőtlen”-ig. ”. A transzzonális folyók hígítását figyelembe vevő öntisztulási feltételeket az egyes folyószakaszokra egyedileg számítottuk ki. A gyenge hígítóképességgel jellemezhető közepes és nagy folyók felső folyása a „rendkívül kedvezőtlen” öntisztulási feltételekkel rendelkező folyók közé sorolható.
Az orosz felszíni vizekben a szennyező anyagok átalakulásának körülményei között vannak bizonyos térbeli minták. Így a „rendkívül kedvezőtlen” adottságú víztestek alacsonyan fekvő tundra és erdő-tundra területeken helyezkednek el. Valamennyi mélytengeri tava (Ladoga, Onega, Bajkál stb.) és a különösen lassú vízcserével rendelkező tározó ugyanabba a csoportba tartozik. A „kedvező” átalakulási feltételekkel rendelkező területek pedig a Közép-Oroszország és a Volga-felvidékre, az Észak-Kaukázus előhegységére korlátozódnak.

Figyelembe véve a szennyezés hígulását, Oroszország legtöbb közepes méretű és szinte valamennyi kis folyóját „rendkívül kedvezőtlen” öntisztulási viszonyok jellemzik. Az öntisztulás „legkedvezőbb” feltételeit az Ob, a Jenisze, a Lena és az Amur folyók szakaszai jellemzik, amelyek a legmagasabb víztartalom-kategóriába (több mint 10 000 m3/s) esnek, átlagos vízhőmérséklet mellett ( 15–20°C), valamint a Volga alsó folyása 20°C feletti hőmérséklettel. A következő tározók azonos kategóriájú feltételekkel rendelkeznek: Volgogradskoye, Tsimlyanskoye, Nizhnekamskoye.

A folyók és tározók öntisztulási körülményei közötti területi különbségek elemzése lehetővé teszi a szennyező anyagok beáramlása miatti szennyeződésük veszélyének közelítő értékelését. Ez pedig alapul szolgálhat a városi szennyvízkibocsátásra vonatkozó korlátozások szintjének megállapításához, és ajánlások kidolgozásához a felszíni vizekbe jutó szennyezőanyagok diszpergált mennyiségének csökkentésére.

5 A víz öntisztulási folyamatai a víztestben

A tározókban a víz öntisztulása egymással összefüggő hidrodinamikai, fizikai-kémiai, mikrobiológiai és hidrobiológiai folyamatok összessége, amelyek a víztest eredeti állapotának helyreállításához vezetnek.

A fizikai tényezők közül kiemelt jelentőségű a beérkező szennyeződések hígítása, feloldása, keveredése. A jó keveredést és a lebegő részecskék csökkentett koncentrációját a folyók gyors áramlása biztosítja. A tározók öntisztulását elősegíti az oldhatatlan üledékek leülepedése a fenékre, valamint a szennyezett vizek leülepedése. A mérsékelt éghajlatú övezetekben a folyó a szennyezés helyétől 200-300 km-re, a Távol-Északon pedig 2000 km-re megtisztul.

A víz fertőtlenítése a nap ultraibolya sugárzásának hatására történik. A fertőtlenítő hatást az ultraibolya sugárzásnak a fehérjekolloidokra és a mikrobiális sejtek protoplazmájának enzimjeire, valamint a spóra szervezetekre és vírusokra gyakorolt ​​közvetlen pusztító hatása éri el.

A tározók öntisztulásának kémiai tényezői között meg kell jegyezni a szerves és szervetlen anyagok oxidációját. A tározó öntisztulását gyakran a könnyen oxidálódó szervesanyaghoz vagy az összes szervesanyag-tartalomhoz viszonyítva értékelik.

A tározó egészségügyi rendszerét elsősorban a benne oldott oxigén mennyisége jellemzi. Az első és második típusú tározók esetében az év bármely szakában legalább 4 mg-nak kell lennie 1 liter vízben. Az első típusba a vállalkozások ivóvízellátására szolgáló tározók, a másodikba az úszásra, sportrendezvényekre és a lakott területen elhelyezkedők tartoznak.

A tározó öntisztulásának biológiai tényezői közé tartoznak az algák, a penészgombák és az élesztőgombák. A fitoplankton azonban nem mindig hat pozitívan az öntisztulási folyamatokra: bizonyos esetekben a kékalgák tömeges kifejlődése a mesterséges tározókban önszennyezési folyamatnak tekinthető.

Az állatvilág képviselői is hozzájárulhatnak a víztestek öntisztulásához a baktériumoktól és vírusoktól. Így az osztriga és néhány más amőba adszorbeálja a bélrendszert és más vírusokat. Minden puhatestű naponta több mint 30 liter vizet szűr meg.

A víztestek tisztasága elképzelhetetlen növényzetük védelme nélkül. Csak az egyes tározók ökológiájának mélyreható ismerete és a benne lakó különféle élőlények fejlődésének hatékony ellenőrzése alapján lehet pozitív eredményeket elérni, biztosítani a folyók, tavak és tározók átláthatóságát és magas biológiai termelékenységét.

Más tényezők is hátrányosan befolyásolják a víztestek öntisztulási folyamatait. A víztestek kémiai szennyezése ipari szennyvízzel, tápanyagokkal (nitrogén, foszfor stb.) gátolja a természetes oxidációs folyamatokat és elpusztítja a mikroorganizmusokat. Ugyanez vonatkozik a termikus szennyvíz hőerőművek általi kibocsátására is.

Az olaj öntisztulása egy többlépcsős folyamat, amely néha hosszú ideig tart. Természetes körülmények között a víz olajból történő öntisztításának fizikai folyamatainak komplexuma számos összetevőből áll: párolgás; csomók ülepedése, különösen az üledékkel és porral túlterhelteknél; a vízoszlopban lebegő csomók összetapadása; csomók lebegése, amelyek filmet képeznek víz és levegő zárványaival; a szuszpendált és oldott olaj koncentrációjának csökkentése az ülepedés, lebegtetés és tiszta vízzel való keveredés következtében. Ezeknek a folyamatoknak az intenzitása az adott olajtípus tulajdonságaitól (sűrűség, viszkozitás, hőtágulási együttható), a vízben lévő kolloidok jelenlététől, a lebegő és szállítható plankton részecskéktől stb., a levegő hőmérsékletétől és a napsugárzástól függ.

6 Intézkedések a víztest öntisztulási folyamatainak fokozására

A víz öntisztulása a természetben a víz körforgásának nélkülözhetetlen láncszeme. Bármilyen típusú szennyezés a víztestek öntisztulása során végül kiderül, hogy salakanyagok és az azokkal táplálkozó mikroorganizmusok, növények és állatok elhalt testei formájában koncentrálódnak, amelyek felhalmozódnak az alján lévő iszaptömegben. Azok a víztestek, amelyekben a természeti környezet már nem tud megbirkózni a beáramló szennyező anyagokkal, leromlik, ami elsősorban a bióta összetételének megváltozása és a táplálékláncok, elsősorban a víztest mikrobapopulációjának zavarai miatt következik be. Az ilyen víztestekben az öntisztulási folyamatok minimálisak vagy teljesen leállnak.

Az ilyen változásokat csak olyan tényezők céltudatos befolyásolásával lehet megállítani, amelyek hozzájárulnak a hulladékkeletkezés és a szennyezőanyag-kibocsátás csökkentéséhez.

Ez a feladat csak a víztestek természeti környezetének helyreállítását célzó szervezési intézkedésrendszer, valamint mérnöki és rekultivációs munkák megvalósításával oldható meg.

A víztestek helyreállításakor a vízgyűjtő terület rendezésével célszerű elkezdeni a szervezési intézkedések rendszerének és a mérnöki, meliorációs munkának a megvalósítását, majd elvégezni a víztest tisztítását, ezt követi a part- és hullámtér fejlesztése. területeken.

A vízgyűjtő területén folyamatban lévő környezetvédelmi intézkedések, valamint mérnöki és rekultivációs munkák fő célja a hulladékképződés csökkentése, valamint a szennyező anyagok jogosulatlan vízgyűjtő domborzati területére történő kibocsátásának megakadályozása, amely érdekében az alábbi tevékenységeket végzik: a hulladékkeletkezés szabályozására szolgáló rendszer; környezeti ellenőrzés megszervezése a termelési és fogyasztási hulladékgazdálkodás rendszerében; a termelési és fogyasztási hulladékok létesítményeinek és helyszíneinek leltározása; a felbolygatott területek helyreállítása és javítása; a szennyező anyagok engedély nélküli terepre történő kibocsátásának díjainak szigorítása; hulladékszegény és hulladékmentes technológiák és újrahasznosító vízellátó rendszerek bevezetése.

A part menti és ártéri területeken végzett környezetvédelmi intézkedések és munkák magukban foglalják a felszín kiegyenlítését, a rézsűk kiegyenlítését vagy teraszozását; vízépítési és rekreációs építmények építése, partok megerősítése és stabil gyepborítás, valamint fa- és cserjenövényzet helyreállítása, amelyek ezt követően megakadályozzák az eróziós folyamatokat. Tereprendezési munkákat végeznek a víztest természetes komplexumának helyreállítására és a felszíni lefolyás nagy részének a felszín alatti horizontba történő átvezetésére annak tisztítása céljából, a part menti övezet és az ártéri területek kőzeteinek felhasználásával hidrokémiai gátként.

Számos víztest partja szennyezett, a vizek vegyszerekkel, nehézfémekkel, kőolajtermékekkel, lebegő törmelékkel szennyezettek, egy részük eutrofizálódott, feliszapolódott. Az ilyen víztestekben az öntisztulási folyamatok stabilizálása, aktiválása speciális mérnöki és rekultivációs beavatkozás nélkül lehetetlen.

A mérnöki és rekultivációs intézkedések, valamint a környezetvédelmi munkálatok célja a víztestekben olyan feltételek megteremtése, amelyek biztosítják a különböző víztisztító műtárgyak hatékony működését, valamint a szennyezőanyag-eloszlási források negatív hatásainak megszüntetésére vagy csökkentésére irányuló munkák elvégzése. csatornán kívüli és mederbeli eredet egyaránt.

A víztest természetes környezetének helyreállítását célzó szervezési, mérnöki, rekultivációs és környezetvédelmi intézkedések szerkezeti és logikai diagramja az 1. ábrán látható.

Csak a víztestek helyreállításának problémájának szisztematikus megközelítése teszi lehetővé a víz minőségének javítását.

Technikai

A bolygatott földek helyreállítása

Feliszapolt és szennyezett víztestek rekultivációja

Az öntisztító folyamatok aktiválása

A víztestek természetes környezetének helyreállítását célzó intézkedésrendszer

Tengerparti területek fejlesztése, partok megerősítése

A vonzáskörzetben végzett tevékenységek és munkák

Víztest vízterületén végzett munka

Víztisztítás

Mederszennyező források felszámolása

A környezetvédelmi jogszabályok és szabályozási keret javítása

Fokozott felelősség

Hulladékszabályozás, környezetvédelmi ellenőrzés, hulladéklerakó és lerakó helyek nyilvántartása

Vízvédelmi övezetek kialakítása

Szennyezett földek és területek rehabilitációja

Szervezeti

Szapropeliek

Ásványi iszapok

Technogén iszapok

lebegő szemetet

A természetes környezet, a természetes vízi ökoszisztémák helyreállítása, valamint az emberi élőhelyek és egészség javítása

Kémiai és bakteriológiai szennyeződéstől

Kőolajból és kőolajtermékekből

Monitoring rendszer

Az emberek és a természeti környezet környezeti biztonságának szintjét jelenleg olyan mutatókkal mérik, amelyek meghatározzák a közegészségügyi állapotot és a minőséget. környezet. A közegészségügyi és környezetminőségi károk azonosításának problémájának megoldása nagyon összetett, modern információs technológiák felhasználásával kell megoldani, amelyek közül a legígéretesebb a földrajzi információs rendszerek technológiája, amely a készítési és megvalósítási folyamat támogatására használható. üzleti döntéseket a környezetre gyakorolt ​​hatás felmérése és a környezeti értékelés során. A térinformatikai rendszer egyik szerkezeti eleme az adatbázisok, amelyek a rendszerben elérhető összes információt tárolják: grafikus (térbeli) adatokat; tematikus és szabályozási referenciaadatok (információ a tematikus információk területi és időbeli hivatkozásáról, referenciaadatok a megengedett legnagyobb koncentrációkról, háttérértékekről stb.).

Az adatbázisok kialakítása a vizsgálat célja, valamint a légköri levegő, a felszíni és talajvíz állapotáról, a talajról, a hótakaróról, a közegészségügyi és egyéb információkról rendelkezésre álló megbízható információk alapján történik.

Egy gazdasági vagy egyéb létesítmény lehetséges tevékenysége területén a környezeti helyzet előrejelzése és a veszélyes szennyezés és veszélyhelyzeti kibocsátás esetén a döntések meghozatala főszabály szerint olyan információkon alapuló intuitív eljárások alkalmazásán alapul, amelyek a a legtöbb rész hiányos, nem teljesen pontos, és néha megbízhatatlan.

Ezekben az esetekben, tekintettel a gyors döntéshozatalra, célszerű erős, modern mesterséges intelligenciát és döntéshozatali rendszereket alkalmazni. Az intelligens környezetbiztonsági rendszer lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy az információkkal kapcsolatos ismeretek megjelenítésének homályos kritériumait alkalmazva, az adatok logikai következtetésének szabályai és a szakértői rendszer ismerete, valamint a pontatlan érvelés módszere alapján javaslatokat kapjanak a lehetséges megoldásokra.

Az ipari vállalkozások és területek környezeti biztonságát szolgáló intelligens rendszerek fejlesztésére irányuló munkák elemzése azt mutatja, hogy az ilyen rendszerek fejlesztése Oroszországban kezdeti szinten van. Ahhoz, hogy egy ipari régióban hatékonyan működő környezetbiztonsági rendszert a természeti környezet veszélyes változásainak nyomon követésére, értékelésére és előrejelzésére szolgáló integrált rendszerként megszervezzünk, szükséges a természeti környezet összes összetevőjének földi, földalatti és űrkutatási megfigyeléseinek hálózatának kiépítése. . Ugyanakkor a környezet állapotáról alkotott objektív kép készítése, a kérdések regionális szintű megoldása (szakértelem, döntéshozatal, előrejelzés) érdekében minden jelentősebb szennyezőforrás környezeti monitoringjának megszervezése szükséges, a különböző forrásokból származó hulladékból származó szennyezés hatására változó környezeti paraméterek állapotának folyamatos nyomon követése.

Az ismert környezeti monitoring rendszerek többsége regionális rendszer, feladatuk a régió egészének ökológiai állapotának monitorozása. A környezetbiztonság biztosításához nem elegendő a helyi szennyezőforrások vállalati szintű pontosabb tájékoztatása.

Így továbbra is sürgető és fontos feladat marad az automatizált környezetfigyelő rendszerek, előkészítő és döntéshozatali rendszerek létrehozása, amelyek biztosítják a tervezett gazdasági és egyéb tevékenységek környezeti hatásainak minőségi felmérését.

Hivatkozások

Felületaktív anyagok, kőolajtermékek, nitritek; a legnagyobbak a lebegő anyagok, a BODtot, a szulfátok, ezért ezeknek az anyagoknak a megengedett maximális kibocsátása nagyobb. Következtetések A dolgozat során felmértem az élelmiszeripari szennyvizek környezeti veszélyeit. Figyelembe veszik az élelmiszeriparból származó szennyvíz fő összetevőit. Az élelmiszeripari szennyvizek hatása a természetes...

Speciális szerkezetekben - elektrolizátorokban - végzik. Az elektrolízissel végzett szennyvízkezelés hatékony az ólom- és rézüzemekben, a festék- és lakkgyártásban és az ipar néhány más területén. A szennyezett szennyvíz tisztítása ultrahanggal, ózonnal, ioncserélő gyantákkal és a klórozással történő nagynyomású tisztítás is bevált. A szennyvízkezelési módszerek közül...

És a fel nem oldott szennyeződésektől való tisztítás hatása. Az ülepítő tartályok normál működésének egyik fő feltétele a bejövő szennyvíz egyenletes elosztása közöttük. Függőleges ülepítő tartályok Az ipari szennyvíz kezelésére függőleges ülepítő tartályokat használnak felfelé áramlással. Az ülepítő tartályok hengeres vagy téglalap alakúak. A szennyvizet a központba vezetik be...

területekről, másrészt a felszín alatti vizek minőségéről és az emberi egészségre gyakorolt ​​hatásáról. fejezet III. A KURSK RÉGIÓ VÍZFELHASZNÁLÁSÁNAK GAZDASÁGI JELLEMZŐI 3.1. Általános jellemzők 3.1.1. A vízhasználat főbb mutatói A Kurszk régió az Orosz Föderáció európai területének délnyugati részén, a Közép-Fekete Föld gazdasági régión belül található. Négyzet...

A tisztítási folyamatok közé tartozik: a lebegő anyagok mechanikus ülepítése, a szerves és egyéb szennyező anyagok biológiai vagy kémiai oxidációja azok mineralizációjával és kicsapásával; oxigénnel, nehézfémek semlegesítésével és hasonló szennyező anyagokkal kapcsolatos kémiai folyamatok; különböző szennyező anyagok felszívódása fenéküledékek és vízi növényzet által és más hasonló folyamatok.

A nem konzervatív szennyező anyagoktól való öntisztulás folyamata a szerves anyagok mineralizációjához szükséges oxigénfelhasználással és a vízfelszín felszínéről érkező oxigén feloldásával, ún. levegőztetéssel jár együtt.

Az oxigénfogyasztás folyamatát az egyenlet jellemzi

Lg(VA,) = ~*it, (1,9)

AholL-a- BOI össz az oxigénfogyasztási folyamat kezdeti pillanatában, mg/l;L,-BODösszesen idővel{, mg/l;Címzett\- oxigénfogyasztási állandó (BOD) adott vízhőmérséklet mellett;t-az az idő, amely alatt az oxigénfogyasztás és a levegőztetés folyamatai végbemennek, napok.

Az oxigén vízoldhatósága viszonylag korlátozott, ezért alacsony víztartalma miatt az oxidatív folyamatok intenzitása csökken. Az oxidatív folyamatok intenzitását befolyásolja továbbá a víz kezdeti oxigéntartalma, valamint a levegőből a víz felszínén keresztül történő utánpótlásának intenzitása, miközben az oxidációra fordítódik.

Az oxigén oldódásának folyamatát az egyenlet jellemzi Lg(D t /DJ = -k 2 t, (1.10)

AholD. a- az oldott oxigén hiánya a megfigyelés kezdeti pillanatában, mg/l;D t -ugyanaz idő után /, mg/l; /s 2 - oxigén levegőztetési állandó adott vízhőmérsékleten.

Figyelembe véve a két folyamat egyidejű, egymással ellentétes irányú előfordulását, az oxigénhiány időbeli változásának végső üteme t egyenlettel fejezhető ki

4=AA(Dél'"-102- a)/(* 2 -HOZ )+ A-1<¥ й. (1.11)

Egyenlítés nullázzuk az (1.11) egyenlet első deriváltját tTud kifejezést kap tKp, megfelel a víz minimális oxigéntartalmának:

"cr = log((*2/*i))

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete