Основные методы очистки воды

Вода обладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешивании загрязненной воды со всей ее массой и в дальнейшем процессе минерализации органических веществ и отмирании внесенных бактерий. Агентами самоочищения являются батерии, грибы и водоросли. Установлено, что в ходе бактериального самоочищения через 24 ч остается не более 50% бактерий, через 96 ч — 0,5%. Однако следует учитывать, что для обеспечения самоочищения загрязненных вод необходимо их многократное разбавление чистой водой. При сильном загрязнении самоочищения воды не происходит. В этих случаях необходимы специальные методы и средства для очистки загрязнений, поступающих со сточными водами, с отходами сельскохозяйственного производства. Сточные воды очищаются механическим, физико-химическим, биологическим и другими методами Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание, или дезинфекция, сточных вод. Сущность механического метода заключается в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. В зависимости от размеров грубодисперсные частицы улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения — нефтеловушками, маслоуловителями, смолоуловителями и т. д. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворимых примесей, а из производственных — до95%.

Физико-химическая очистка состоит в добавлении к сточным водам химических реагентов, вступающих в реакцию с загрязняющими веществами и способствующих выпадению нерастворимых и частично растворимых веществ. В качестве адсорбентов применяют естественные и искусственные материалы. Естественные — это глины, торф, а искусственные — активированные угли. Из физико-химических методов широко применяется очистка воды от загрязнителей хлорированием

Хлор — наиболее эффективное средство для обеззараживания воды. Он убивает микроорганизмы и вступает в реакцию с аммиаком. Оставшийся в избытке хлор растворяется в воде, защищая тем самым воду от любого нового источника загрязнения.

Физико-химический метод очистки дает возможность уменьшить количество нерастворенных загрязняющих веществ сточных вод до 95% и растворенных до 25%.

Загрязненные сточные воды очищают также электролитическим методом (пропусканием электрического тока через загрязненные воды), с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.

Механический и физико-химический методы являются первыми этапами очистки сточных вод, после чего они направляются на биологическую очистку.

Метод биологической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. После биологической очистки вода становится прозрачной, незагнивающей, содержащей растворенный кислород и нитраты. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, аэротенки и биологические пруды. В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Эта пленка является действующим началом в биофильтрах. Благодаря ей интенсивно протекают процессы биохимического окисления.

Аэротенки — это железобетонные резервуары, обычно больших размеров, через которые медленно протекают подвергающиеся аэрации сточные воды, смешанные с активным илом Очищающее начало аэротенков — активный ил из бактерий и микроскопических животных. Источниками питания и бурного развития организмов активного ила служат загрязнения сточных вод органическими веществами и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Мельчайшие животные (инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и др.), пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Следует отметить, что уже через несколько минут после контакта ила со сточной водой обычно концентрация в ней органических веществ снижается более чем наполовину. В целом содержание органического вещества в стоках в результате прохождения через аэротенки сокращается на 90%.

В естественных условиях для биологической доочистки сточных вод используют биологические пруды и поля орошения или поля фильтрации.

Биологические пруды — это неглубокие земляные резервуары, обычно 0,5—1 м, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Они работают при температуре не менее 6°С. Обычно их устраивают в виде 4—5 серий на местности, имеющей уклон. Располагают ступенями так, что вода из верхнего пруда самотеком направляется в нижерасположенный. Поля фильтрации предназначены только для биологической доочистки (очистки) сточных вод. На полях орошения одновременно с очисткой вод производится выращивание кормовых сельскохозяйственных культур или трав.

61. Литосфера ее характеристика. Понятие о плодородии почв. Почвенные ресурсы планеты. Причины засоления, подкисления и заболачивания почв. Рекультивация нарушенных земель.

Литосфера - это твердая внешняя оболочка планеты. На Земле, она включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии, которые представляют собой твердый и жесткий внешний слой планеты. Литосфера лежит на астеносфере, более слабой, более горячей, и более глубокой части верхней мантии. Граница между литосферой и астеносферой определяется различием в ответ на напряжение: литосфера остается жесткой в ​​течение очень длительного геологического времени, и деформируется разломами, в то время как астеносфера деформируется вязко и пластично. Литосфера разбита на тектонические плиты. Самая верхняя часть литосферы, что вступает в химическую реакцию с атмосферой, гидросферой и биосферой через процесс формирования почвы, называется педосферой.

Существуют два типа литосферы:

Океаническая литосфера, которая связана с океанической корой и существует в океанических бассейнах;

Континентальная литосфера, которая связана с континентальной корой.

Океаническая литосфера, как правило, толщиной около 50-100 км (но под срединно-океаническими хребтами не толще, чем кора), в то время как континентальная литосфера имеет диапазон толщины от 40 км до 200 км, верхние 30 - 50 км типичной континентальной литосферы является корой. Мантия литосферы состоит в основном из перидотитов. Кора отличается от верхней мантии изменением химического состава.

Плодородие почвы (П.п.) – это способность почвы обеспечивать растения усвояемыми питательными веществами, влагой и др. и давать урожай.

Различают потенциальное (естественное) и эффективное П. п. Потенциальное П. п. определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а также другими условиями жизни растений. Эффективное (или актуальное, экономическое) П. п. — возможность использования элементов плодородия растениями в данном году; зависит прежде всего от проведения всего комплекса агротехнических

мероприятий. При большом потенциальном П. п. эффективное может быть небольшим, и наоборот,при соответствующем уровне агротехники можно обеспечить высокое эффективное плодородие малоплодородных почв. Эффективное П. п. — очень динамичное свойство почвы, способное быстро

изменяться под влиянием природных условий и агротехнических приёмов. Важнейшие факторы П.п.: содержание необходимых для растений питательных веществ и их формы; наличие доступной для растений влаги, уровень устойчивости влажности; хорошая аэрация почвы как важное условие развития корневых систем, а также жизнедеятельности микроорганизмов, обеспечивающих разложение органических и накопление питательных веществ в форме, усвояемой для высших растений; механических состав, структурное состояние и строение; содержание токсических веществ; реакция и др.

Засоление почв -повышение содержания в почвах легкорастворимых в воде солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов натрия, кальция, магния). Засоление характерно для почв засушливых районов. Там оно может происходить в силу естественных причин (образование солончаков и солонцов), а также на сельскохозяйственных угодьях из-за неправильного орошения. Так, при избыточном поливе богатые солями грунтовые воды поднимаются к поверхности, влага испаряется, а соли остаются в почве. К тому же приводят и ошибки при осуществлении других ирригационных работ (например, прокладка оросительных каналов). Засоление препятствует нормальному росту растений, а сильно засоленные почвы совсем непригодны для земледелия.

закисление почвы,

изменение кислотно-основных свойств (увеличение кислотности, т. е. снижение величины рН) почвы, вызванное природными почвообразовательными процессами, поступлением загрязняющих веществ, внесением физиологически кислых удобрений и др. видами антропогенного воздействия.

Многие растения хорошо произрастают только при определенном значении рН в почвах. На очень кислых почвах хорошо себя чувствуют лишь отдельные специализированные виды. Значения рН характеризуют количество свободных водородных ионов, присутствующих в почве.

Песчаные почвы хуже защищены от факторов, вызывающих подкислением почвы. Помимо естественных причин, изменяющих количество свободных ионов H+, существуют антропогенные причины: внесение в почву кислотообразующих удобрений (аммиачных и аммиакообразующих мочевинных соединений) и кислотные дожди.

ЗАБОЛАЧИВАНИЕ ПОЧВ – изменение свойств почв под влиянием переувлажнения. В условиях анаэробиоза, длительного или постоянного обводнения почвенного профиля происходит оглеение минеральных горизонтов, поселение болотной растительности, накопление органического вещества, постепенное увеличение мощности торфа на поверхности почв. В естественных условиях З.п. происходит под влиянием следующих пяти гидрологических факторов (причин заболачивания) — атмосферных, намывных склоновых (делювиальных), намывных русловых (полых), грунтовых и нагонных вод. Существует определенное зональное распределение этих гидрологических факторов. Так, в тундре и лесотундре З.п. происходит,главным образом, под влиянием поверхностных вод — атмосферных, наливных, склоновых и русловых вод.

Рекультивация нарушенных земель осуществляется для восстановления их для сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных, строительных, рекреационных, природоохранных и санитарно-оздоровительных целей.
Рекультивация для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, требующих восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и биологический.
Рекультивации подлежат земли, нарушенные при:
• разработке месторождений полезных ископаемых открытым или подземным способом, а также добыче торфа;
• прокладке трубопроводов, проведении строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геолого-разведочных, испытательных, эксплуатационных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова;
• ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений; - складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов;
строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.);
• ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы;
• проведении войсковых учений за пределами специально отведенных для этих целей полигонов.
Условия приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для последующего использования, а также порядок снятия, хранения и дальнейшего применения плодородного слоя почвы устанавливаются органами, предоставляющими земельные участки в пользование и дающими разрешение на проведение работ, связанных с нарушением почвенного покрова, на основе проектов рекультивации, получивших положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Поиск по сайту: