Poluarea hidrosferei. Metode de purificare a apei.
FACTORI NEGATIVI ALE TEHNOSFERULUI. POLUAREA REGIUNILOR TECHNO-SPHERE DE SUBSTANȚE TOXICE
Regiunile din tehnosferă și din zonele naturale adiacente focarelor technosferei sunt expuse constant la poluarea activă de diferite substanțe și de compușii lor.
Poluarea atmosferică. Aerul atmosferic este cel mai important mediu natural care susține viața și este un amestec de gaze și aerosoli din stratul de suprafață al atmosferei. Aerul atmosferic are o capacitate nelimitată și joacă rolul celui mai mobil, agent agresiv și agresiv din punct de vedere chimic. Atmosfera are un impact puternic nu numai asupra oamenilor, ci și asupra hidrosferei, a solului și a vegetației, a mediului geologic, a clădirilor, a structurilor și a altor obiecte create de om.
Rezultatele studiilor speciale au arătat că există o relație pozitivă strânsă între sănătatea populației și calitatea aerului atmosferic. aerul contaminat cauzeaza cancer pulmonar, gat, piele, tulburare a sistemului nervos central, boli alergice și respiratorii, malformații congenitale, precum și multe alte boli, a căror listă este determinată de aerul prezent în poluanți și efectul comun al acestora asupra organismului uman.
Aerul atmosferic conține întotdeauna o anumită cantitate de impurități care provine din surse naturale și antropice. Printre impuritățile din surse naturale alocate includ: praf (vegetal, de origine vulcanică, cosmică agenții care apar atunci când eroziunea solului, particule de sare de mare); ceață; fumul și gazele din incendiile forestiere și de stepă; gaze de origine vulcanică; diverse produse vegetale, de origine animală etc. Principalul proces natural de poluare a atmosferei de suprafață este activitatea vulcanică și fluidă a Pământului. Sa constatat că introducerea de contaminanți din fluide adânci are loc nu numai în domeniile de activitate vulcanică moderne și gazotermalnoy, dar, de asemenea, în formațiuni geologice stabile. În multe zone ale depunerilor de zăpadă Rusia Europeană a relevat o concentrație anormal de mare de fluor, litiu, antimoniu, arsenic, mercur si alte metale grele.
Sursele naturale de poluare sunt fie distribuite, de exemplu, pierderea prafului cosmic, fie locale, de exemplu, incendii de pădure și de stepă, erupții vulcanice. Nivelul poluării atmosferice prin surse naturale este fonemic și se schimbă puțin în timp.
Principalele vehicule de poluare a aerului antropogene va construi dizolvat (40-50% din totalul contaminării, gazele de eșapament de automobile sunt un amestec de substanțe nocive primerno200, ele sunt mai grele decât aerul și se acumulează în stratul de suprafață). Sistemul de alimentare și o serie de industrii. Printre contaminanții făcute de om periculoase sunt procesele de ardere și resturi, reacția nucleară în prepararea energiei nucleare și testarea armelor nucleare (datorită spațiere radionucleotidelor lungă distanță rapidă și natura pe termen lung a contaminării), ulei de prelucrare a metalelor și gaz, cărbune, diverse produse chimice.
Cele mai frecvente substanțe toxice care poluează atmosfera sunt: CO monoxid de carbon, dioxid de sulf, oxizi de azot, hidrocarburi și praf.
Este toxic. Pentru a forma smog în atmosferă în vremea însorită, este necesar să existe oxizi de azot, hidrocarburi (acestea sunt aruncate în atmosferă de vehicule, întreprinderi industriale). Imaginile smogurilor fotochimice, descoperite pentru prima dată în anii 1940 în Los Angeles, sunt acum observate periodic în multe orașe din întreaga lume.
Ploaia acide a fost cunoscută de mai bine de 100 de ani, dar problema acestor ploi a apărut acum 20 de ani. Precipitațiile atmosferice acide precipită calciu, humus, oligoelemente din sol, ceea ce duce la o încetinire a creșterii și decesului plantelor. Aciditatea sedimentelor este un puternic factor de intemperii al rocilor, o scădere a fertilității solului și distrugerea chimică a obiectelor artificiale, inclusiv monumentele culturale și liniile de teren.
Sursele de ploaie acide sunt gazele care conțin sulf și azot. Ploaia acide este cauzată de distribuția inegală a acestor gaze în atmosferă. De exemplu, concentrația de sulf de 50 g (μg / m3) este de obicei după cum urmează: în orașul 50. 1000, pe teritoriul din apropierea orașului pe o rază de aproximativ 50 km 10. 50, pe o rază de aproximativ 150 km 0.1. 2, deasupra oceanului 0.1.
Sursele de compuși de sulf în atmosferă sunt:. Naturale (. Activitatea vulcanică, acțiuni mikroorganiz-mov et al) 31. 41%, de om (TPP, industrie, etc.) 59. 69%; total 91-112 milioane de tone pe an.
Există două tipuri de sedimentare. umed și uscat. Wet este precipitarea acizilor dizolvați în umiditatea picăturilor, apare atunci când umiditatea aerului este de 100,5%; uscat - se realizează în acele cazuri în care acizii sunt prezenți în atmosferă sub formă de picături cu un diametru de aproximativ 0,1 pm. Rata de sedimentare în acest caz este foarte mică și picăturile pot călători pe distanțe lungi (urme de acid sulfuric se găsesc chiar și la Polul Nord).
Există efecte directe și indirecte ale precipitării acide asupra oamenilor. Expunerea directă nu este, de obicei, periculoasă, deoarece concentrația de acizi în aerul atmosferic nu depășește 0,1 mg / m 3. Aceasta înseamnă că este la nivelul MPC. Astfel de concentrații sunt nedorite pentru copii și astmatici.
Impactul direct este periculos pentru structurile metalice (coroziune la viteze de până la 10 μm / an), clădiri, monumente etc., în special din gresie și calcar, în legătură cu distrugerea carbonatului de calciu.
Cel mai mare pericol îl reprezintă precipitarea acidă la pătrunderea apei și a solului, ceea ce duce la scăderea pH-ului apei (pH = 7-mediu neutru). PH-ul apei depinde de solubilitatea aluminiului și a metalelor grele din acesta și, prin urmare, de acumularea lor în culturile de rădăcini și apoi în corpul uman. Când pH-ul apei se schimbă, structura solului se modifică și fertilitatea scade. Reducerea pH-ului apei potabile contribuie la ingerarea metalelor de mai sus și a compușilor lor în corpul uman.
Efect de seră. Starea și compoziția atmosferei determină în multe privințe valoarea radiației solare în balanța termică a Pământului, aceasta reprezintă cea mai mare parte a căldurii care intră în biosferă. Rolul de ecranare al atmosferei în procesele de transfer a căldurii de la soare la pământ și de pe pământ în spațiu afectează temperatura medie a biosferei, care pentru o lungă perioadă de timp a fost de aproximativ + 14,5 ° C, iar în 1980 a crescut la 15,2 ° C Calculele arată că, în absența unei atmosfere, temperatura medie a biosferei ar fi de aproximativ -15 ° C.
Cu cât concentrația minigazelor și a prafului este mai mare în atmosferă, cu atât mai puțin fracția de radiație solară reflectată în spațiul cosmic, cu atât mai multă căldură este reținută în biosferă datorită efectului de seră. Efectul de seră este menținerea unei părți semnificative din energia termică la suprafața pământului.
Efectul de seră din atmosferă este destul de comun la nivel regional. Surse antropogene de căldură (CET, camioane, industrie), concentrate în orașe și centre industriale, baieti-postglaciare livrare intensiva gaze si praf, starea de echilibru a atmosferei din jurul orașelor creează raza spațiu de 50 km sau mai mult, la temperaturi ridicate de 1-5 ° C și concentrații ridicate de contaminanți. Aceste zone (cupole) peste orașe sunt ușor vizibile din spațiul cosmic. Ele sunt distruse numai cu mișcări intense de mase mari de aer atmosferic.
Distrugerea stratului de ozon. Poluarea tehnologică a atmosferei nu se limitează la zona de bază. O anumită parte a impurităților intră în stratul de ozon și o distruge. epuizarea stratului de ozon este periculos pentru biosferă, deoarece este însoțită de o creștere semnificativă a proporției ultrafio LETOV radiații cu o lungime de undă sub 290 nm, atingând suprafața pământului. Aceste emisii sunt dăunătoare pentru plante, în special cereale, reprezintă o sursă de Kanz-Roguin un pericol pentru om, stimularea creșterii oculare zabole-ble.
Principalele substanțe care distrug stratul de ozon sunt compușii de clor și azot. Conform estimărilor, o moleculă de clor poate distruge până la 10 5 molecule de ozon, o moleculă de oxizi de azot - până la 10 molecule.
Sursele de clor și de azot care intră în stratul de ozon pot fi: gaze vulcanice; tehnologie cu utilizarea de freoni; explozii atomice; aeronave ("Concord", militare), ale căror gaze de evacuare conțin până la 0,1% din masa totală a gazelor din compușii SO și S03; Rachetele conținând azot și compuși ai clorului în gazele de eșapament.
Influențe semnificative asupra stratului de ozon sunt furnizate de freoni, a căror durată de viață atinge 100 de ani. Sursele fazei freon sunt: frigiderele atunci când circuitul de transfer de căldură este încălcat; tehnologie cu utilizarea de freoni; cutii de pulverizare pentru diferite substanțe etc.
2. Poluarea hidrosferei. Metode de purificare a apei. Hidrosfera este un mediu apos care include apa de suprafață și apele subterane. Zona de apă a Oceanului Mondial este de 361 milioane de metri pătrați. km, care este de 2,4 ori mai mare decat suprafata terenului. Apa in ocean (94%) si subteran - sarata. Cantitatea de apă proaspătă este de 6% din volumul total de apă de pe Pământ. În prezent, omenirea folosește anual 3,8 mii km de apă și acest consum poate fi mărit la maximum 12 mii km 3.
Fiecare locuitor al Pamantului consuma in medie 650 m 3 (1780 litri pe zi). Cu toate acestea, 2,5 litri pe zi sunt suficiente pentru a satisface nevoile fiziologice, adică aproximativ 1 metru cub. m pe an. O cantitate mare de apă este necesară pentru agricultură (69%), pentru industrie (23%) și pentru consumul casnic este de 6%.
Ținând cont de cerințele de apă pentru industrie și agricultură, consumul de apă în țara noastră variază de la 125 la 350 litri pe zi pe persoană (în Moscova 400 litri, în New York mai mult de 1000 litri, Paris 500 litri, Londra 300 litri). În același timp, 60% din teren nu are suficientă apă proaspătă, aproximativ 1,5 milioane de oameni își simt lipsa, iar alte 500 de milioane suferă de o lipsă și o calitate slabă a apei potabile, ceea ce duce la diverse boli.
Când este folosit, apa, de regulă, este poluată și apoi colectată în apă. Corpurile de apă interioară sunt poluate cu ape reziduale din diverse industrii (industria metalurgică, rafinarea petrolului, chimicale etc.), serviciile rurale și de locuințe și comunale, precum și scurgerile de suprafață. Principalele surse de poluare sunt industria și agricultura.
Poluanții sunt împărțiți în: microorganisme biologice (organice), care determină fermentarea apei; Chimică, schimbarea compoziției chimice a apei; fizic. modificând transparența (turbiditatea), temperatura și alți indicatori (
Contaminanții biologici intră în corpuri de apă cu efluenți casnici și industriali, în principal din industria alimentară, medico-biologică, celuloză și hârtie. De exemplu, o fabrică de celuloză și hârtie poluează apa în același mod ca un oraș cu o populație de 0,5 milioane de locuitori. Poluarea biologică este estimată prin consumul biochimic de oxigen - BOD. BOD5 este cantitatea de oxigen consumată timp de 5 zile de microorganisme - distrugătoare pentru mineralizarea completă a substanțelor organice conținute în 1 litru de apă. Valoarea normativă a BOD5 = 5 mg / l. Poluarea reală a apelor uzate este de așa natură încât valorile BOD sunt necesare cu un ordin de mărime mai mare.
Poluarea chimică intră în rezervoare cu ape uzate industriale, de suprafață și de uz casnic. Acestea includ: produse petroliere, metale grele și compușii lor, îngrășăminte minerale, pesticide, detergenți. Cele mai periculoase sunt plumbul, mercurul, cadmiul. Primirea metalelor grele (tone / an) în Oceanul Mondial este după cum urmează:
Contaminarea fizică intră în rezervoare cu efluenți industriali, evacuări din mine, cariere, spălări din teritoriile zonelor industriale, orașelor, autostrăzilor de transport, datorită depunerii prafului atmosferic.
Principalele tipuri de poluare a hidrosferei:
Poluarea cu petrol și produse petroliere conduce la apariția de pete de petrol, ceea ce complică procesele de fotosinteză în apă datorită încetării accesului la lumina soarelui și provoacă, de asemenea, decesul plantelor și animalelor. Poluarea cu ioni de metale grele. Când sunt ingerate, majoritatea metalelor sunt foarte greu de îndepărtat, au proprietatea de a se acumula constant în țesuturile diferitelor organe și dacă o anumită concentrație de prag este depășită, organismul este otrăvit.
Contaminarea radioactivă este asociată cu descărcarea deșeurilor radioactive în corpurile de apă. O amenințare gravă la adresa vieții în Oceanul Mondial și, în consecință, pentru oameni, este eliminarea deșeurilor radioactive (RW) pe fundul mării și evacuarea deșeurilor radioactive lichide (LRW) în mare. Substanțele radioactive din apă sunt concentrate de microorganisme, plancton și pești și apoi prin lanțul alimentar sunt transferate către alte animale și oameni. Acest fenomen se numește bioacumulare.
Contaminarea mecanică. Aproximativ aproximativ 20 de miliarde de tone de gunoi sunt aruncate în aer în toate mările lumii.
Contaminarea apelor uzate din producția industrială, anorganică și îngrășăminte organice rezultate din producția agricolă și a efluenților municipale duce la eutrofizarea - îmbogățirea substanțelor nutritive, ceea ce duce la dezvoltarea excesivă a algelor și în moartea altor ape cu ecosisteme de apă stătătoare (lacuri, iazuri ), și, uneori, să înfundă terenul. Pesticidele reprezintă o amenințare deosebită.
Ploaia acide provoacă acidificarea corpurilor de apă și moartea ecosistemelor.
Poluarea termică este evacuarea în corpurile de apă încălzită CTE apă și NPP, ceea ce duce la dezvoltarea masei de alge albastre-verzi, așa-numitele alge, reduce cantitatea de oxigen și un impact negativ asupra florei și faunei rezervoare
Poluarea bacteriană și biologică este asociată cu diverse organisme patogene, fungi și alge.
Tratarea apelor reziduale se referă la tratarea acestora în scopul distrugerii sau eliminării substanțelor dăunătoare din acestea. Metodele de tratare a apei pot fi împărțite în următoarele metode:
Metoda mecanică de purificare constă în eliminarea impurităților prin sedimentare și filtrare. O astfel de purificare face posibilă separarea de canalizări menajere până la 60-75% din impuritățile insolubile și de la industriale la 95%, multe dintre ele fiind folosite din nou în producție.
Metoda chimică este aceea că pe apa reziduală se adaugă reactivi chimici diferiți, care reacționează cu poluanții și precipită sub formă de precipitate insolubile. Această metodă realizează o reducere a impurităților insolubile cu până la 95% și solubilă până la 25%.
Metoda fizico-chimică, atunci când se elimină impuritățile anorganice dizolvate și se distrug substanțele organice și slab oxidate. Dintre aceste metode, coagularea, oxidarea, sorbția, electroliza, ultrasunetele, ozonul, presiunea înaltă, clorurarea
Metoda biologică, bazată pe utilizarea modelelor de auto-purificare a râurilor și a altor corpuri de apă. Aici se folosesc biofiltri, iazuri biologice etc.