Защита гидросферы (Вопрос 2)

Гидросфера – водная оболочка Земли, занимающая более 70% поверхности земного шара.

Масса гидросферы: 1,4 * 10¹⁸ тонн

94% - вода мирового океана, 4% - подземные воды, 1,6% ледниковые покровы полюсов и горные ледники, 0,4% - поверхностные воды рек, озер, болот и тп.

На долю пресных вод приходится 2,5%, из которых 70% труднодоступно.

Значение гидросферы: она является средой обитания многих живых организмов.

Роль воды в жизни человека: водопотребление (забор воды из водостока) и водопользование (использование водоемов в качестве зон отдыха, транспортных артерий и тп)

Структура водопотребления:

60% промышленность

20% коммунально-бытовое хозяйство

12-13% с/х

и прочее

Загрязняющие вещества водоемов:

Загрязняющие вещества:

1.органические соединения: нефть и нефтепродукты, жиры и масла, фенолы, пестициды, Наиболее опасным является нефть. Ежегодно в мировой океан поступает от 5 до 10 млн тонн нефти, 20% мирового океана покрыто пленкой нефти

2.нефтеорганичесские вещества: нитраты и нитриты, фосфаты, хлориды. Поступают со стоками промышленных предприятий и с атмосферными стоками.

Эвтрофикация – процесс повышения биологической продуктивности водоема в следствии увеличения содержания в нем биогенных веществ

В последствии эвтрофикации является возникновение бескислородных зон бактериальное загрязнение, замещение видов

3.Металлы: железо, магний и алюминий, а также медь, цинк, никель, кадмий, ртуть и т.д. Поступают со стоками промышленных предприятий являющихся протоплазменным.

Причины загрязнения водоемов РФ

1.неудовлетворительное техническое состояние очистных сооружений

2.возростание затрат преувеличение степени чистки сточных вод

Водные ресурсы РФ

1.озера (Байкал 20% пресной воды)

2.водохранилища 5,5 млн га

3.речной сток 530тыс км2

Наиболее загрязненной рекой РФ является Волга

Классификация сточных вод

1.по происхождению:

а) промышленные

б)коммунально-бытовые

в) атмосферные

2.по газово – дисперсионному состоянию

а) взвеси –суспензии и эмульсии

б) коллоидные растворы

Основные показатели качества воды:

1. Кислотность [pH]

2. Жесткость [мг экв/л]

3. Температура [^оС]

4. Сухой остаток [мг/л]

5. Цветность [градус цветности]

6. Мутность [мг/л]

7. Прозрачность [см]

8. Растворимый кислород [мг О₂/л]

9. Химическое потребление кислорода [мг О₂/л]

10. Биохимическое потребление кислорода [мг О₂/л]

11. Концентрация примесей [мг/л]

Методы очистки сточных вод:

I. Механические методы. 1) Отстаивание – очистка сточных вод от взвешенных частиц (песка) Осуществляется под действием гравитационных сил в специальных агрегатах различных конструкций.

2) Механическое осаждение. Метод очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц, осуществляется под действием центробежных сил в специальных центрифугах.

3) Фильтрование от частиц, нефти с помощью зернистых фильтров или микрофильтров. В зернистых фильтрах в качестве фильтрующих материалов используется: кварцевый песок, дробленый шлак, керамика, галька. Микрофильтры изготовляют из вспененных материалов и используют для очистки воды от нефтепродуктов.

II. Химические методы. 1)Нейтрализация - процесс удаления кислотно-щелочных свойств из сточных вод, осуществляют до рН=7. Кислотные сточные воды нейтрализуют 10% раствором щелочи. Фильтрование через карбонатные фильтры, известняк, мел, мраморная крошка, и т.д.

2) Химическое осаждение – удаление из воды растворенных примесей путем добавления реагентов вступающих с примесями в химическую реакцию с образованием нерастворимых соединений, образуются осадки, их удаляют механическим методом.

Zn²⁺+Ca(OH) ₂ → Zn(OH) ₂↓+Ca²⁺

Al³⁺+3KOH → Al(OH) ₃↓+3K⁺

3) Окислительно-восстановительные реакции используются для превращения в менее токсичные или безвредные вещества.

CrO₃⁶⁺ +FeSO₄+H₂SO₄ → Cr₂³⁺(SO₄)₃+Fe₂³⁺(SO₄)₃+H₂O

III. Физико-химические методы.

1. Адсорбция – процесс поглощения жидкости или газа твердыми адсорбентами осуществляемый на границе раздела фаз с помощью межмолекулярного взаимодействия. Для очистки сточных вод в качестве в качестве адсорбента, как правило, используют активированный уголь. Адсорбцию используют для очистки воды от фенолов, масел, нефтепродуктов.

2. Метод ионного обмена. Это очистка воды от ионов, с помощью синтетических ионитов. Иониты представляют собой полимерную матрицу, содержащую ионогенные группировки, имеющие по своей структуре подвижные анионы или катионы. При пропускании воды через анионит, происходит обмен анионами между анионитом и водой. При пропускании воды через катионы происходит обмен катионов между катионитом и водой.

3. Экстракция. Процесс перераспределения примеси по системе двух взаимонерастворимых жидкостей – воды и экстрагента, при этом примесь переходит в лучший растворитель (экстрагент), эмульсию разделяют, очищенную воду отправляют на дальнейшую обработку.