Загрязнение гидросферы. Очистка сточных вод

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «БАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА»

КОЛЛЕДЖ БИЗНЕСА И ПРАВА

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Дисциплина Естествознание

Тема Загрязнение гидросферы. Очистка сточных вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент группы БД 14-2

Корзенникова Анастасия

 

Проверил преподаватель Мызникова Т.И

 

 

 

Иркутск, 2014

Содержание.

Введение .................................................................... .3

Основные виды загрязнения гидросферы.................4 
Загрязнение океанов и морей…................................5 
Загрязнение рек и озер…………................................7 
Методы очистки сточных вод....................................8 
Питьевая вода………………… ................ ................ 9 
Загрязнение подземных вод..................................... 10 
Заключение....................................................……….11 
Список литературы ...................................................12

 

Введение.

Гидросфера – водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м. Если земной шар уподобить яйцу, то земная кора – это скорлупа, а гидросфера – тончайшая, меньше микрона, пленка на ее поверхности.

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.

В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена.

Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение. Каждый город и промышленное предприятие имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.

Сточные воды образуются при использовании природной или водопроводной воды для бытовых целей и технологических процессов промышленных предприятий. Также относятся атмосферные осадки, подземные воды.

Основные виды загрязнения гидросферы.

1.  Загрязнение  нефтью  и  нефтепродуктами  приводит  к   появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде  из-за прекращения доступа солнечных  лучей,  а  также  вызывает  гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает  нефтяную  пленку на площади до 12  кв.  км.  Восстановление  пораженных  экосистем занимает 10-15 лет.

2.  Загрязнение   сточными   водами   в   результате   промышленного производства,  минеральными   и   органическими   удобрениями   в результате   сельскохозяйственного    производства,    а    также коммунально-бытовыми стоками  ведет  к  эвтрофикации  водоемов  –обогащению их питательными веществами, приводящему к  чрезмерному развитию  водорослей,  и  к  гибели  других  водных  экосистем  с непроточной  водой  (озер,  прудов),  а  иногда  к  заболачиванию местности.

3. Загрязнение ионами  тяжелых  металлов  нарушает  жизнедеятельность водных организмов и человека.

4. Кислотные  дожди  приводят  к  закислению  водоемов  и  к  гибели экосистем.

5.  Радиоактивное  загрязнение  связано   со   сбросом   в   водоемы радиоактивных отходов.

6. Тепловое загрязнение  вызывает сброс в водоемы подогретых  вод  ТЭС и АЭС, что приводит к массовому развитию синезеленых  водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода  и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов.

7.  Механическое  загрязнение повышает   содержание   механических примесей.

8. Бактериальное  и  биологическое  загрязнение  связано  с  разными патогенными организмами, грибами и водорослями. Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км  сточных  вод  разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного  разбавления  для  придания им естественных свойств и дальнейшего  очищения  в  биосфере.  При  этом  не учитываются воды сельскохозяйственных производств.  Мировой  речной  сток  (37,5-45 тыс. куб.  км  в  год)  недостаточен  для  необходимого  разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной  деятельности  пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

 

Загрязнение океанов и морей.

Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн. т нефти и до 20%  его

площади уже покрыты нефтяной пленкой. В первую очередь это  связано  с  тем, что добыча нефти  и  газа  в  Мировом  океане  стала  важнейшим  компонентом нефтегазового комплекса. В 1993 году  в  океане  добыто  850  млн.  т  нефти (почти 30% мировой добычи). В мире пробурено около 2500 скважин, из них  800 в США, 540 –  в  Юго-Восточной  Азии,  400  –  в  Северном  море,  150  –  в Персидском заливе. Эти скважины пробурены на глубинах до 900 м.

Загрязнение гидросферы водным транспортом происходит по двум каналам. Во-первых, морские и речные  суда  загрязняют  ее  отходами,  получаемыми  в результате эксплуатационной деятельности, и, во-вторых, выбросами  в  случае аварий  токсичных   грузов,   большей   частью   нефти   и   нефтепродуктов. Энергетические установки судов (в основном  дизельные  двигатели)  постоянно загрязняют  атмосферу,  откуда  токсичные  вещества   частично   или   почти полностью попадают в воды рек, морей и океанов.

Нефть  и  нефтепродукты  являются  главными  загрязнителями   водного бассейна. На танкерах, перевозящих нефть  и  ее  производные,  перед  каждой очередной загрузкой, как правило, промываются емкости (танки)  для  удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная вода,  а  с  ней  и  остатки груза обычно сбрасываются за борт. Кроме того, после доставки нефтегрузов  в порты назначения танкеры чаще всего направляются  к  пункту  новой  погрузки порожними. В этом случае для обеспечения надлежащей  осадки  и  безопасности плавания танки судна наполняются балластной  водой.  Эта  вода  загрязняется нефтяными остатками, а перед погрузкой нефти и нефтепродуктов  выливается  в море. Из общего грузооборота мирового морского флота в настоящее  время  49%падает  на  нефть  и  ее   производные.   Ежегодно   около   6000   танкеров международных флотилий  транспортируют  3  млрд.  т  нефти.  По  мере  роста перевозок нефтегрузов все большее количество нефти стало  попадать  в  океан при авариях.

Огромный ущерб океану  нанесло  крушение  американского  супертанкера «Торри Каньон» у юго-западного побережья  Англии  в  марте  1967  года:  120 тысяч т нефти вылилось на воду и было  подожжено  зажигательными  бомбами  с самолетов. Нефть горела несколько дней. Были загрязнены  пляжи  и  побережья Англии и Франции.

       За десятилетие  после катастрофы  танкера  «Торри  Канон»  в  морях  и океанах погибло  более  750  крупных  танкеров.  Большинство  этих  крушений сопровождалось массовыми выбросами нефти и нефтепродуктов  в  море.  В  1978 году  у  французских  берегов  снова   произошла   катастрофа,   еще   более значительная по последствиям, чем  в  1967  году.  Здесь  в  шторм  разбился американский супертанкер «Амоно Кодис». Из судна вылилось более  220  тыс нефти,  покрыв  площадь  3,5  тыс.  кв.  км.  Был  нанесен  огромный   ущерб рыболовству, рыбоводству, устричным «плантациям»,  всем  морским  обитателям этого района. На протяжении  180  км  побережье  покрылось  черным  траурным «крепом».

       В 1989 году  авария танкера «Валдиз»  вблизи  побережья  Аляски  стала крупнейшей  экологической  катастрофой  подобного  рода   в   истории   США. Огромный, с полкилометра длиной, танкер сел на мель примерно в 25  милях  от берега. Тогда в море вылилось около  40  тыс.  т  нефти.  Огромное  нефтяное пятно растеклось в радиусе 50 миль от места аварии, покрыв  плотной  пленкой пространство 80 кв.  км.  Были  отравлены  самые  чистые  и  богатые  фауной прибрежные районы Северной Америки.

       Для  предотвращения подобных катастроф  разрабатываются  двухкорпусные

танкеры. При аварии, если будет поврежден один корпус,  второй  предотвратит

попадание нефти в море.

       Происходит   загрязнение   океана   и    другими    видами    отходов промышленности. Во все моря мира сброшено примерно 20 млрд. т  мусора  (1988 год). Подсчитано, что  на  1  кв.  км  океана  приходится  в  среднем  17  т. отбросов. Зафиксировано, что за один день в Северное море было  сброшено  98 тыс. т отбросов (1987 год).

       Известный  путешественник Тур Хейердал  рассказывал, что когда он и  его друзья плыли на плоту «Кон-Тики» в 1954 году,  они  не  уставали  любоваться чистотой океана, а во время плавания на папирусном судне «Ра-2» в 1969  году он  и  его   спутники,   «проснувшись   утром,   увидели   океан   настолько загрязненным,  что  некуда  было  окунуть   зубную   щетку……   Из   голубого Атлантический океан стал серо-зеленым и  мутным,  и  повсюду  плавали  комки мазута  величиной  от  булавочной  головки  до  ломтя  хлеба.  В  этой  каше болтались пластиковые бутылки, будто мы  попали  в  грязную  гавань.  Ничего подобного я не видел, когда сто одни сутки сидел в океане на  бревнах  «Кон- Тики». Мы воочию убедились, что люди  отравляют  важнейший  источник  жизни, могучий фильтр земного шара – Мировой океан».

       До 2 млн. морских птиц и 100 тыс. морских  животных, в том числе до 30 тыс. тюленей, ежегодно погибают, проглотив какие-либо пластмассовые  изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов

 

Загрязнение рек и озер.

Большое  количество  сточных  вод,  нефтепродуктов  и   даже   жидкие радиоактивные отходы поступают в реки и озера различных регионов мира. Когда в 1969 году в Кливленде (США) вспыхнула насыщенная нефтью  река Кайяхога, впадающая в Великие озера, она  сразу  же  стала  зримым  символом экологического   бедствия,   порожденного   многолетним   сбросом    отходов коммунальных служб и промышленных предприятий,  расположенных  на  побережье Великих озер.

Если к  самим  Великим  озерам,  содержащим  90%  пресной  воды  США, перестали относиться как  к  гигантской  выгребной  яме,  то  на  дно  почти четырех десятков заливов,  бухт  и  устьев  рек  все  еще  оседают  отбросы, попадающие в верховья рек из близлежащих городов и  фермерских  хозяйств,  а также разрешенные к захоронению химические вещества.

В начале 80-х годов американско-канадская  комиссия  зарегистрировала на  Великих  озерах  42  района,  вызывающих  тревогу.  Прежние  захоронения токсичных веществ привели здесь к концентрации  ядовитых  донных  отложений. США и Канада обязались заняться  очисткой  этих  ядовитых  «горячих  точек». Однако наступление на  столь  загрязненные  в  технологическом  плане  озера оказалось  настоящим  кошмаром.  Оно  обойдется,  по-видимому,   в   десятки миллиардов долларов и завершится в ХХI веке.

 

Методы очистки сточных вод.

Очисткой сточных вод называется их обработка с целью  разрушения  или удаления  из  них  вредных  веществ.  Методы  очистки  можно  разделить   на механические, химические, физико-химические и биологические.

Сущность механического метода очистки состоит в том, что  из  сточных вод  путем   отстаивания   и   фильтрации   удаляются   имеющиеся   примеси.

Механическая очистка позволяет выделить из бытовых  сточных  вод  до  60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%,  многие  из  которых  (как ценные материалы) используются в производстве.

Химический метод заключается в том,  что  в  сточные  воды  добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию  с  загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой  достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются  органические и  плохо  окисляемые  вещества.  Из  физико-химических  методов  чаще  всего применяются коагуляция, окисление,  сорбция,  экстракция  и  т.д.,  а  также электролиз. Электролиз  заключается  в  разрушении  органических  веществ  в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических  веществ при  протекании  электрического  тока.  Очистка  сточных   вод   с   помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях,  в  лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают  также  с  помощью  ультразвука,  озона,  ионно-обменных смол и  высокого  давления.  Хорошо  зарекомендовала  себя  очистка путем хлорирования.

Среди  методов  очистки  сточных  вод  большую  роль  должен  сыграть биологический   метод,   основанный   на    использовании    закономерностей биохимического самоочищения рек и других  водоемов.  Используются  различные типы биологических  устройств:  биофильтры,  биологические  пруды  и  др.  В биофильтрах сточные воды пропускают через слой  крупнозернистого  материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой.  Благодаря  этой  пленке  интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод  принимают  участие  все организмы, населяющие водоем.  Перед  биологической  очисткой  сточные  воды подвергают  механической  очистке,  а  после  биологической  (для   удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке,  хлорированию  жидким  хлором или хлорной  известью.  Для  дезинфекции  используют  также  другие  физико-химические   приемы   (ультразвук,   электролиз,   озонирование   и    др.).