Работа была проделана учениками
11 класса «А»
Школы 1257
Ворониным Дмитрием и
Шубиным Любимом
Оглавление.
I. Почему мы выбрали эту тему. Наши задачи 3
II.Теоретическая часть 3
Вода в нашей жизни
3
Источники загрязнения внутренних водоемов
4
Состояние водных объектов
6
Состояние поверхностных вод
8
Санитарно-бактериологические показатели
9
Истощение и загрязнение подземных вод
10
Загрязнение грунтовых вод
10
Влияние снеговых свалок
10
Приговор
11
III. Практическая часть 13
IV. Пути дальнейшего развития(рекомендации) 14
Приложения 16
Состояние малых рек Москвы и Подмосковья 16
Методы очистки сточных вод 20
Выбор технологической схемы очистки сточных вод 21
Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов
22
Приготовление реагентов 23
Оптимизация дозы реагентов 24
3. Перемешивание сточных вод с реагентами 25
Отделение взвешенных частиц от воды. 26
Электрофлотационный аппарат для осветления тонкодисперсных суспензий и
очистки сточных вод. 27
Обезвоживание и утилизация осадков сточных вод 28
Методы обезвоживания избыточного
активного ила и осадков сточных вод. 28
Установка для сушки ила с коагулянтами 30
Использование осадков сточных
вод и активного ила
30
Список использованной литературы
33
Благодарности 34
Почему вы выбрали именно эту тему?
Ваши Задачи.
(крик души)
Проблема Москвы-реки очень актуальна именно сейчас, ведь потребление воды
москвичами по последним сводкам составляет 3,5-5 км3 воды в год. Это число
складывается из потребления воды работающими предприятиями в г.Москве, но и
потребления воды жителями Москвы, причем и те и другие засоряют этот
богатый природный ресурс. Наша река из-за механических загрязнений утратила
способность к саморегуляции. Мы решили взять эту тему потому что,
множество людей придерживаются такого популярного мнения, что на их век
хватит – этого мнения придерживаются и недобропорядочные директора фабрик,
и СанЭпидем станции следящие за состоянием Москвы-реки. Спросите, почему мы
сделали такой вывод? Мы вам ответим, что все испытали на своей шкуре:
ходили в СЭС, там, на половину пьяный, вахтер популярно объяснил, что
Моска-река самая чистая река в мире и что нечего беспокоиться, хотя когда
мы вышли на набережную нам открылся великолепный пейзаж: На воде, словно
утки, плавают пластиковые бутылки – культурный слой нашего общества, чуть
правее сбрасывает красивый бурый снег снегоуборочная машина -- и что это
значит? –Это самая чистая река в мире.
Ознакомившись с нашей работой, вы убедитесь в этом, что наша речка не такая
уж и чистая, что хватит её засорять, а надо начать очищать, хотя это не
так уж просто.
Наша Теория.
(это должен знать каждый!)
Вода в нашей жизни.
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей,
грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно –
выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех
суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно
продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их
естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70%
состоят из воды, и поэтому В.И.Вернадский определял жизнь как живую воду.
Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% -
пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как
эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники
Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым
организмам, основная часть заключена в их тканях.
Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для
образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её
нужно расходовать и не загрязнять.
Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его
поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным
экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает
осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется,
особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и
снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого
количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от
Солнца.
Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан
получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не
менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С
развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива
сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных
районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности
нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это
ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают
очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха
в зоне Сахеля.
Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и
другие водоёмы с суши, часто загрязнена, практически не пригодной для питья
стала вода многих рек России.
Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться
исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства
и орошения, не хватает во многих районах мира. В данном реферате
рассмотрена проблема загрязнения водных объектов в России и в ее столице -
г. Москве. На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к.
если не на нас, то на наших детях скажутся все последствия антропогенного
загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в
России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян
ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового
слоя в стратосфере. Вследствие проживания в опасно отравленной среде
обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые
заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже
незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования
плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития.
Следовательно эту проблему надо решать как можно скорее и радикально
пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.
Источники загрязнения внутренних водоемов.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических,
химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием
в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут
создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования,
нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в
основном поверхностным видам загрязнений;
химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ
токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных
микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или
подземных водах;
тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является
недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных
предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при
разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве
лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы
первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в
природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в
основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности,
появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического
состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии
плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами
производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и
зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят
на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и
токсические, и содержащие яды.
К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых
заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в
которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные
воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.
Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие,
нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические
и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы,
фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой
группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие
которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается
биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели
воды.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными
загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в
водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную
пленку, растворенные или эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на
дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска,
поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода,
появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические
свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают
непригодной для употребления тонну воды.
Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он
содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом
резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения,
вода приобретает специфический запах карболки.
На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной
промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением
значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и
взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и
ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме -
беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей
древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и
другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода,
вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы
сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб
нерестилищ и кормовых мест.
Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки.
Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными
микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным.
Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше,
чем воды, в которой они живут.
Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более),
подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные
резервуары.
Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно
увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали
источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и
гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические
средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также
в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические
вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают
значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В
результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется
деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и
минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями
дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что
инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий растворяются в
нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие
приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений.
Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а
по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как
на отдельные органы, так и на организм в целом.
В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки
предприятий данной отрасли сельского хозяйства.
Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные
жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и
целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов,
предприятий мясо-молочной, консервной и кондитерской промышленности,
являются причиной органических загрязнений водоемов.
В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к
этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы,
грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных
водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.
Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют “тепловое
загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в
нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что
отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают
благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых
водорослей - так называемого “цветения воды” Загрязняются реки и во время
сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного
периода увеличивается загрязнение судами речного флота.
Состояние водных объектов в г. Москве
Москва первый по величине и по значению город России, и из-за своей
величины в ней сосредоточено огромное количество промышленных предприятий.
Объем промышленных стоков не поддается ни какому описанию. Наряду с
промышленными стоками большую роль играет тепловое загрязнение. Повышение
температуры грунтовых вод сказывается на окружающей природе. Ниже города
Москва-река не замерзает практически никогда, она превратилась в огромную
сливную канаву для человеческой жизнедеятельности. Источниками
водоснабжения Москвы служат река Москва и ее притоки, а также подземные
воды, как те, что формируются в бассейне р. Москвы благодаря поверхностному
стоку, так и воды глубоких горизонтов, не связанные с поверхностным стоком.
Запасы подземных вод в Московском регионе недостаточны для
стабильного обеспечения хозяйственно-питьевых нужд города, в связи с чем
используются поверхностные источники.
В г. Москву поверхностные воды поступают по двум системам водотоков -
Москворецкой и Верхне-Волжской.
В таблице показаны объемы сточных вод, поступающих от промышленности,
сельского и коммунального хозяйства в верховья р. Москвы и ее притоки (куб.
м./сутки) по данным МосводоканалНИИпроект.
|Районы |Объем сточных|Объем сточных|Объем сточных|Всего по |
| |вод городов и|вод отдельных|вод от |району |
| |нас. пунктов |предприятий |сельхоз. | |
| | | |объектов | |
|Можайский |24800 |18850 |- |43650 |
|Одинцовский |51210 |23660 |1720 |76590 |
|Истринский |56986 |33440 |7400 |97876 |
|Рузский |17810 |10485 |70 |28365 |
|Красногорский |2000 |3000 |- |5000 |
|Солнечногорский|5968 |- |- |5968 |
|Волоколамский |1270 |- |- |1270 |
|Итого |160044 |89435 |9190 |258669 |
По данным МГУ за 1987-1990 годы верховье р. Москвы испытывает также
значительное загрязнение органическими и минеральными удобрениями. Нагрузка
органических и минеральных удобрений (по азоту) представлена в таблице.
|Районы |Органические |Удобрения |Минеральные |удобрения |
| | |тонн) |(центнер) | |
| |(тыс. | | | |
| |1987 г. |1990 г. |1987 г. |1990 г. |
|Истринский |459 |442 |87500 |нет данных |
|Рузский |353 |364 |107600 |114000 |
|Одинцовский |410 |401 |75000 |71000 |
|Можайский |666 |676 |214800 |209000 |
Изучение выноса загрязняющих веществ с поверхностным стоком (данные ИВП
РАН) с
территории городов и сельскохозяйственных территорий показывает, что по
изученным ингредиентам неконтролируемые источники значительно превышают
контролируемые.
В таблице представлены основные составляющие поступления загрязняющих
веществ в Верхнюю Волгу с ее водосборной площади, тонн в год.
|Источники |Органические|Нефте- |Азот |Фосфор |
|загрязнения |вещества по |Продукты | | |
| |ХПК | | | |
|Контролируемые |5510 |123 |1748 |328 |
|источники | | | | |
|Городские |43455 |4224 |966 |49 |
|территории, | | | | |
|промплощадки | | | | |
|Сельскохозяйственны|33500 |- |7412 |1233 |
|е территории | | | | |
|Суммарно со всех |82465 |4347 |16123 |1632 |
|источников | | | | |
Состояние поверхностных вод в черте города
В черте города водный фонд представлен р. Москвой и более 70 малыми
реками и ручьями общей протяженностью 165,0 км. Полностью открытое русло
сохранено у семи рек: Яузы, Сетуни, Сходни, Раменки, Очаковки, Ички и
Чечеры. Остальные реки частично или полностью заключены в коллекторные
системы и служат для отведения поверхностного стока. Кроме загрязненного
поверхностного стока на качественное состояние рек оказывает негативное
влияние сброс недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий и
городских станций аэрации.
Ниже впадения канала Москва-Волга в р. Москву расход воды реки
складывается следующим образом: 5 куб. м/с - расход воды р. Москвы ниже
Рублевского водозабора; - 30-35 куб. м/с - проектный расход воды из канала
Москва-Волга; 10 куб. м/с - поверхностный сток (от притоков р. Москвы в
черте города); 66 куб. м/с сточные воды городской канализации, сбрасываемой
в р. Москву; 5 куб. м/с - сточные воды промышленных предприятий,
поступающие в реку помимо общегородских сетей канализации.
Бассейн р. Москвы в черте г. Москвы находится под воздействием
промышленного комплекса, оказывающего существенное влияние на изменение
химического состава воды как р. Москвы, так и ее притоков. В столице
насчитывается около 30 предприятий (не считая ТЭЦ и станций аэрации),
направляющих от 41 тыс. до 39850 тыс. куб. м /год сточных вод в рр. Сходня,
Сетунь, Яуза, Пехорка, Москва и др. В целом р. Москва в черте г. Москвы
получает до 1767540 тыс. куб. м/год промышленных и хозяйственно-бытовых
сточных вод от ведущих отраслей, базирующихся в регионе.
Поверхностный сток с территории города формируется за счет талых
снеговых и дождевых вод, а также поливо-моечных вод. По районам г. Москвы
величина модуля стока изменяется в пределах 5,64 (Железнодорожный район) -
15,0 л/с кв. Км (Свердловский район). Средний для города Москвы модуль
стока составляет 9 л/с кв. км. В общем наблюдается увеличение модуля стока
от окраин города к центру. Поверхностный сток с территории города не
очищается от загрязнений и прямо попадает в водные объекты, неся с собой
большое количество органических, взвешенных веществ, нефтепродуктов. В
целом по г. Москве в течение года с поверхностным стоком поступает 3840
тонн нефтепродуктов, 452080 тонн взвешенных веществ, 173280 тонн хлоридов,
18460 тонн органических веществ (по БПК). В результате с поверхностным
стоком в водные объекты города попадает нефтепродуктов в 1,8 раз, а
взвешенных веществ почти в 24 раза больше, чем со сточными водами
предприятий. Большая часть загрязнений: нефтепродуктов - 63%, взвешенных
веществ - 75%, органических веществ - 64%, хлоридов - 95%, поступает в р.
Москву с поверхностным стоком в зимне-весенний период.
Для объективной оценки состояния водных объектов в черте г. Москвы и
разработки мероприятий по оздоровлению водоемов существенное значение имеет
обоснованная система контроля и оценки качества воды и донных отложений р.
Москвы и ее притоков.
Существующие в настоящее время контрольные створы для оценки
состояния р. Москвы в пределах города (около 60) размещены в соответствии с
задачами, решаемыми отдельными ведомственными контрольными службами: МОБВО
(Московско-Окское бассейновое водохозяйственное объединение),
Москомприрода, МосЦГМС, Московская городская санитарная служба (МосГЦСЭН),
МГЭСО «Мосводоканал». Кроме того, исследовательские организации -
Мосводоканал НИИпроект, ИМГРЭ, НИИОКГ им. Сысина, НИИКВОВ АКХ -
осуществляют наблюдения по собственным программам, не согласовывая их друг
с другом и с нуждами контролирующих организаций.
Санитарно - бактериологические показатели
Оценивая результаты исследования проб воды и донных отложений в
ноябре 1992 года, необходимо отметить, что степень санитарно-
бактериологического загрязнения в различных пробах колебалась в широких
пределах. Наиболее загрязненным по санитарно-бактериологическим показателям
являлись: Капотня, Люблино, Марьино.
Весной 1993 года (март) все санитарно-бактериологические показатели
превышали допустимые и фоновые величины. Интенсивная степень загрязнения
воды характеризовалась свежим фекальным загрязнением, что подтверждается
таким показателем, как коли-фаг (бляшкообразующая единица), который
составил >500 (при норме не более 100).
В то же время не зарегистрировано случаев идентификации возбудителей
патогенных и особо опасных инфекций. Во всех пробах характеризуется слабо
отрицательная реакция энтерококков, что подтверждает степень свежести
загрязнений. В пробах Строгино (до 56), Щукино (23), Капотня (12) высеяны
колонии сальмонелл, которые представляют эпидемиологическую опасность
возникновения желудочно-кишечных заболеваний. Осенью 1992 года таких
случаев не зарегистрировано.
Чувствительным показателем степени загрязнения водоема хозяйственно-
фекальными сточными водами являются санитарно-гельминтологические
показатели, которые характеризует не только степень загрязнения водоема
гельминтами, но и является основным показателем степени паразитарной
опасности для человека. В исследованиях весной 1993 года, в 73% случаев (на
11 из 15 створов) зарегистрировано наличие яиц гельминтов и, в первую
очередь, яйца аскарид как наиболее устойчивых к влиянию внешней среды.
Содержание аскарид в пробах составило от 3 до 36. Наибольшее количество
зарегистрировано в пробе воды, отобранной у ст. метро «Коломенская»
(Судостроительная ул.). Кроме того, отмечаются случаи единичного
загрязнения воды яйцами токсокар, фасцинол и власоглава. Степень
загрязнения (по санитарно-гельминтологическому показателю) характеризуется
как крайне высокая.
В течение апреля-мая происходит миграция гельминтов из воды в донные
отложения. Поэтому показатель степени загрязнения воды гельминтами
нормализуется. В донных отложениях произойдет увеличение этого показателя
за счет накоплений прошлых лет. Подтверждением этого являются данные
исследований 1992 г., где только в 10% проб воды были обнаружены гельминты
и значительно больше (64%) в пробах донных отложений. Санитарно-
гельминтологический показатель этих проб значительно ниже и не превышал 8.
Истощение и загрязнение подземных вод
Гидрогеологическая обстановка в г. Москве сложилась под воздействием
длительного и недопустимо интенсивного водоотбора из артезианских
водоносных горизонтов карбона, а с другой стороны, характеризуется
развитием процессов подтопления грунтовыми водами и подпором от
гидротехнических сооружений. Увеличивающаяся разница в напорах артезианских
и грунтовых вод способствует перетеканию загрязненных грунтовых и
поверхностных вод вниз, к питьевым горизонтам карбона. В наибольшей степени
эти процессы проявляются там, где отсутствует глинистая разделяющая толща
верхней юры, лежащая между грунтовыми и артезианскими водами.
Главные источники загрязнения подземных вод в Москве таковы: утечки
из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных
осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки
и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с
канализированных и неканализированных промплощадок.
Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных
карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать
заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах,
т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует.
Загрязнение грунтовых вод
Наиболее загрязнены на территории г. Москвы грунтовые воды. Их
загрязнение связано главным образом с чрезвычайно широким распространением
жидких коммунальных отходов, а также газообразных отходов автотранспорта,
промышленных предприятий, ТЭЦ и др. Компоненты-загрязнители представлены
хлоридами, сульфатами, органическими веществами, азотистыми соединениями и
тяжелыми
|
