Ջրային մարմիններում ջրի ինքնամաքրման կանոնները. Ինքնամաքրում
Առաջադրանք թիվ 6
ԲՆԱԿԱՆ ՋՐԵՐԻ ԻՆՔՆԱՄԱՔՐՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ
1 ԱՂՏՈՏՈՒԹՅԱՆ ՏԵՍԱԿՆԵՐԸ ԵՎ ԴՐԱՆՑ ԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
(ԱՂԻԿՆԵՐ ԻՆՔՆԱՄԱՔՐՈՎ ՋՐԱՅԻՆ ՄԻՋԱՎԱՅՐԻ ՀԱՄԱՐ)
Ինքնամաքրման տակ ջրային միջավայր հասկանալ ֆիզիկական, կենսաբանական և քիմիական ներքին գործընթացների ամբողջությունը, որոնք ուղղված են աղտոտիչների (աղտոտիչների) պարունակության նվազեցմանը:
Առանձին գործընթացների ներդրումը բնական ջրային միջավայրի ինքնամաքրման ունակության մեջ կախված է աղտոտիչների բնույթից: Ըստ այդմ՝ աղտոտիչները պայմանականորեն բաժանվում են երեք խմբի.
1). Պահպանիչ նյութեր - չքայքայվող կամ կենսաքայքայվող շատ դանդաղ . Դրանք հանքային աղեր են, հիդրոֆոբ միացություններ, ինչպիսիք են քլորօրգանական թունաքիմիկատները, նավթը և նավթամթերքները: Ջրի վնասում պահպանողական նյութերի կոնցենտրացիայի նվազումը տեղի է ունենում միայն նոսրացման, զանգվածի փոխանցման ֆիզիկական գործընթացների, կոմպլեքսավորման ֆիզիկաքիմիական պրոցեսների, սորբման և կենսակուտակման պատճառով: Ինքնամաքրումն ունի թվացյալ բնույթ, քանի որ շրջակա միջավայրում տեղի է ունենում միայն աղտոտիչների վերաբաշխում և ցրում, դրանով հարակից օբյեկտների աղտոտում։
2). Կենսածին նյութեր - կենսաբանական ցիկլի մեջ ներգրավված նյութեր: Սրանք ազոտի և ֆոսֆորի հանքային ձևեր են, հեշտությամբ մարսվող օրգանական միացություններ:
Այս դեպքում ջրային միջավայրի ինքնամաքրումը տեղի է ունենում կենսաքիմիական պրոցեսների շնորհիվ։
3). Ջրում լուծվող նյութերը, որոնք ներգրավված չեն կենսաբանական ցիկլի մեջ, ջրային մարմիններ և հոսքեր ներթափանցելով մարդածին աղբյուրներից, հաճախ թունավոր են: Այս նյութերից ջրային միջավայրի ինքնամաքրումն իրականացվում է հիմնականում դրանց քիմիական և մանրէաբանական փոխակերպման շնորհիվ։
Ջրային միջավայրի ինքնամաքրման առավել նշանակալից գործընթացները հետևյալ գործընթացներն են.
– Ֆիզիկական փոխանցման գործընթացներ. նոսրացում (խառնում), աղտոտիչների հեռացում դեպի հարևան ջրային մարմիններ (ներքևում), կասեցված մասնիկների նստվածք, գոլորշիացում, կլանում (կախված մասնիկների և ստորին նստվածքների միջոցով), կենսակուտակում.
– մանրէաբանական վերափոխում;
–քիմիական փոխակերպում. նստվածք, հիդրոլիզ, ֆոտոլիզ, ռեդոքս ռեակցիաներ և այլն:
2 ՆՎԱԾԱՑՈՒՄԸ ԿԵՂԹԱՅԻՆ ՋՐԵՐԻ ԲԱՑԹՈՂՈՒՄՈՒՄ
ՋՐԻ ՄԱՔՐՄԱՆ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄՆԵՐԻՑ
Կեղտաջրերի աղտոտիչների զանգվածը հավասար է խառն հոսքի աղտոտիչների զանգվածին (կեղտաջրեր + ջրահոսքի ջուր): Աղտոտիչների նյութական հաշվեկշռի հավասարումը.
Cct q + γ Q Cf = Cv (q + γ Q),
որտեղ Cst-ը կեղտաջրերում աղտոտիչների կոնցենտրացիան է, գ/մ3 (մգ/դմ3);
q - առավելագույն հոսք Կեղտաջրերթափվել ջրահոսքի մեջ, մ3/վրկ
γ - խառնման հարաբերակցությունը
Q-ն ջրահոսքի միջին ամսական հոսքի արագությունն է, մ3/վ;
Cf-ն աղտոտիչների ֆոնային կոնցենտրացիան է ջրահոսքում (սահմանված է երկարաժամկետ դիտարկումների համաձայն), գ/մ3 (մգ/դմ3);
Cv - աղտոտիչների կոնցենտրացիան ջրահոսքի մեջ խառնելուց հետո (նոսրացում), գ/մ3 (մգ/դմ3);
Նյութական հաշվեկշռի հավասարումից կարելի է գտնել աղտոտիչների կոնցենտրացիան ջրահոսքի մեջ նոսրացումից հետո.
Cv = https://pandia.ru/text/80/127/images/image002_20.png" width="117" height="73 src=">
L-ը ջրհոսքի անցուղու երկայնքով (Firway-ը տվյալ ջրային մարմնի ամենախոր շերտն է) արձակման կետից մինչև հսկիչ կետ, m;
α-ն գործակից է՝ կախված հոսքի հիդրավլիկ պայմաններից։ α գործակիցը հաշվարկվում է ըստ հավասարման.
որտեղ ξ-ը գործակից է՝ կախված կեղտաջրերի ելքի տեղակայությունից դեպի ջրահոս՝ ξ = 1 ափին մոտ ելքի համար, ξ = 1.5, երբ բաց է թողնվել դեպի երթուղի;
φ-ը ջրհոսքի ոլորապտույտության գործակիցն է, այսինքն. D-ը տուրբուլենտ դիֆուզիայի գործակիցն է:
Հարթավայրային գետերի և պարզեցված հաշվարկների համար տուրբուլենտ դիֆուզիոն գործակիցը հայտնաբերվում է բանաձևով.
https://pandia.ru/text/80/127/images/image005_9.png" width="59 height=47" height="47">= X-in,
որտեղ ac, aw-ն A նյութի ակտիվությունն է սորբցիոն շերտում և ջրային փուլում.
γc, γw-ն A նյութի ակտիվության գործակիցներն են սորբցիոն շերտում և ջրային փուլում.
Cs, Sv-ն A նյութի կոնցենտրացիաներն են սորբցիոն շերտում և ջրային փուլում.
Кс-в - A նյութի բաշխման գործակիցը (հավասարակշռության հաստատուն
AB ↔ AC արտահայտված կոնցենտրացիաներով):
Այնուհետև A նյութի ակտիվության համեմատաբար հաստատուն գործակցով սորբցիոն շերտում (օրգանական փուլ).
X-in = Ka s-in DIV_ADBLOCK4">
Սա, մասնավորապես, որոշում է օկտանոլ համակարգում նյութերի բաշխման գործակիցների միջև կապի առկայությունը՝ ջուր և պինդ օրգանական նյութեր՝ ջուր.
Ks-in ≈ 0.4 Ko-in ,
որտեղ Ko-v-ը նյութի բաշխման գործակիցն է օկտանոլ-ջուր համակարգում:
Ko-in-ի արժեքը կապված է ջրի մեջ նյութի լուծելիության հետ պարզ էմպիրիկ կապի միջոցով.
lg Ko-in = (4,5 ÷ 0,75) lg S,
որտեղ S-ը նյութի լուծելիությունն է՝ արտահայտված մգ/դմ3-ով:
Այս հարաբերակցությունը վերաբերում է օրգանական միացությունների բազմաթիվ դասերին, ներառյալ ածխաջրածինները, հալոգենացված ածխաջրածինները, արոմատիկ թթուները, քլորօրգանական թունաքիմիկատները, քլորացված բիֆենիլները:
Բնական սորբենտներում օրգանական նյութերը կազմում են սորբենտի զանգվածի միայն որոշակի մասը: Հետևաբար, բաշխման գործակիցը համակարգում սորբենտ - ջուր Ks-v նորմալացվում է Ks-v սորբենտում օրգանական ածխածնի պարունակությանը *:
Ks-in * \u003d Ks-in ω (C),
որտեղ ω(С) սորբենտի օրգանական նյութերի զանգվածային բաժինն է:
Այս դեպքում ջրային միջավայրի ωsorb-ից սորբված նյութի համամասնությունը հավասար է.
ωsorb = https://pandia.ru/text/80/127/images/image009_9.png" width="103" height="59">,
որտեղ Csorb-ը ջրի մեջ կախված սորբենտի կոնցենտրացիան է:
Ներքևի նստվածքներում Csorb-ի արժեքը նշանակալի է, հետևաբար, շատ աղտոտիչների համար Ks-v*· Csorb >> 1, և հայտարարի միավորը կարող է անտեսվել: ωsorb-ի արժեքը հակված է միասնության, այսինքն՝ A ամբողջ նյութը կլինի սորբացված վիճակում:
Բաց ջրային մարմիններում իրավիճակն այլ է. կասեցված սորբենտի կոնցենտրացիան չափազանց ցածր է: Հետևաբար, սորբցիոն պրոցեսները զգալի ներդրում ունեն ջրամբարի ինքնամաքրման գործում միայն Ks-v ≥ 105 ունեցող միացությունների համար։
10-3 մոլ/լ ջրում լուծելիությամբ բազմաթիվ աղտոտիչների յուրացումը հանդիսանում է քիմիական նյութը ջրային փուլից հեռացնելու հիմնական գործընթացներից մեկը: Այդ նյութերը ներառում են քլորօրգանական թունաքիմիկատներ, պոլիքլորացված բիֆենիլներ, PAHs: Այս միացությունները մի փոքր լուծելի են ջրի մեջ և ունեն բարձր Co-in արժեքներ (104 - 107): Սորբցիան նման նյութերից ջրային միջավայրի ինքնամաքրման ամենաարդյունավետ միջոցն է։
4 Մանրէաբանական ԻՆՔՆԱՄԱՔՐՈՒՄ
Աղտոտիչների մանրէաբանական վերափոխումը համարվում է ջրային միջավայրի ինքնամաքրման հիմնական ուղիներից մեկը։ . Մանրէաբանական կենսաքիմիական գործընթացներներառում են մի քանի տեսակի ռեակցիաներ. Սրանք ռեակցիաներ են, որոնք ներառում են ռեդոքս և հիդրոլիտիկ ֆերմենտներ: Օպտիմալ ջերմաստիճանԿենսաքայքայման գործընթացների ընթացքում աղտոտող նյութը կազմում է 25-30ºС:
Նյութի մանրէաբանական փոխակերպման արագությունը կախված է ոչ միայն նրա հատկություններից և կառուցվածքից, այլև մանրէաբանական համայնքի նյութափոխանակության կարողությունից։.png" width="113" height="44 src=">,
որտեղ CS-ը ենթաշերտի (աղտոտող) կոնցենտրացիան է, . Այստեղ keff-ը բիոլիզի արագության հաստատունն է, .m-ը միկրոօրգանիզմների կենսազանգվածն է կամ պոպուլյացիայի չափը:
Բազմաթիվ դեպքերում փորձարարականորեն ապացուցված են որոշ աղտոտիչների կեղծ առաջին կարգի փոխակերպման կինետիկան բնակչության ֆիքսված չափով և արագության հաստատունի ուղիղ համեմատական աճը բակտերիաների քանակի աճով: Ավելին, որոշ դեպքերում կեֆը կախված չէ պոպուլյացիայի աճի փուլից, մանրէաբանական համայնքի տեղայնությունից և տեսակային կազմից:
Առաջին կարգի ռեակցիայի կինետիկ հավասարումը ինտեգրելիս ստանում ենք.
https://pandia.ru/text/80/127/images/image013_7.png" width="29" height="25 src="> – սուբստրատի նախնական կոնցենտրացիան (կամ կենսաքիմիապես օքսիդացող նյութերի, որը համապատասխանում է BODtotal-ին);
– սուբստրատի ընթացիկ կոնցենտրացիան (կամ կենսաքիմիապես օքսիդացող նյութեր, որոնք համապատասխանում են BODtotal – BODτ):
https://pandia.ru/text/80/127/images/image014_8.png" width="29" height="25">-ը հավասարման մեջ համապատասխան BOD արժեքով փոխարինելիս ստանում ենք.
.
Նշանակենք kB/2.303 = k*, որտեղ k*-ը կենսաքիմիական օքսիդացման հաստատունն է (ունի ռեակցիայի առաջին կարգի հաստատունի չափը՝ օր-1)։ Հավասարումը հզորացնելիս մենք ունենք BODtot-ի հետ կապված հավասարում: և BODτ, էքսպոնենցիալ ձևով.
Օգտագործելով այս հավասարումը, կարելի է որոշել կենսաքիմիապես օքսիդացված նյութերի ամբողջական օքսիդացման ժամանակը - այն ժամանակը, որի ընթացքում օքսիդացված է նյութի 99%-ը. .
Միջին լայնությունների բնական պայմաններում մանրէաբանական պրոցեսների արդյունքում նորմալ կառուցվածքի ալկաններն ամենաարագ քայքայվում են (երեք շաբաթվա ընթացքում 60-90%-ով)։ Ճյուղավորված ալկանները և ցիկլոալկանները ավելի դանդաղ են քայքայվում, քան n-ալկանները՝ 40%-ով մեկ շաբաթում, 80%-ով՝ երեք շաբաթվա ընթացքում։ Ցածր մոլեկուլային քաշով բենզոլի ածանցյալները հանքայնանում են ավելի արագ, քան հագեցած ածխաջրածինները (օրինակ՝ ֆենոլները և կրեզոլները) . Փոխարինված դի- և տրիքլորֆենոլներն ամբողջությամբ քայքայվում են հատակային նստվածքներում մեկ շաբաթվա ընթացքում, նիտրոֆենոլները՝ երկու-երեք շաբաթվա ընթացքում: Այնուամենայնիվ, ՊԱՀ-ները կամաց-կամաց դեգրադացվում են:
Կենսաքայքայման գործընթացների վրա ազդում են բազմաթիվ գործոններ՝ լուսավորություն, լուծված թթվածնի պարունակություն, pH , սննդանյութերի պարունակությունը, թունավոր նյութերի առկայությունը և այլն։ . Նույնիսկ եթե միկրոօրգանիզմներն ունեն աղտոտող նյութերի ոչնչացման համար անհրաժեշտ ֆերմենտների մի շարք, նրանք կարող են ակտիվություն չցուցաբերել լրացուցիչ սուբստրատների կամ գործոնների բացակայության պատճառով:
5 ՀԻԴՐՈԼԻԶ
Շատ աղտոտիչներ թույլ թթուներ կամ հիմքեր են և մասնակցում են թթու-բազային ձևափոխություններին: Ձևավորվել են աղեր թույլ հիմքերկամ թույլ թթուներ, ենթարկվում են հիդրոլիզի . Թույլ հիմքերից առաջացած աղերը հիդրոլիզվում են կատիոնի կողմից, աղերը՝ թույլ թթուներից՝ անիոնի կողմից։ HM, Fe3+, Al3+ կատիոնները ենթարկվում են հիդրոլիզի.
Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+
Al3+ + HOH ↔ AlOH2+ + H+
Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+
Pb2+ + HOH ↔ PbOH+ + H+:
Այս պրոցեսները առաջացնում են շրջակա միջավայրի թթվացում։
Թույլ թթուների անիոնները հիդրոլիզացվում են.
CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-
SiO32- + HOH ↔ HSiO3- + OH-
PO43- + HOH ↔ HPO42- + OH-
S2- + HOH ↔ HS- + OH-,
որը նպաստում է շրջակա միջավայրի ալկալացմանը։
Հիդրոլիզվող կատիոնների և անիոնների միաժամանակյա առկայությունը որոշ դեպքերում առաջացնում է լիակատար անդառնալի հիդրոլիզ, որը կարող է հանգեցնել վատ լուծվող հիդրօքսիդների Fe(OH)3, Al(OH)3 և այլն նստվածքների առաջացմանը։
Կատիոնների և անիոնների հիդրոլիզն ընթանում է արագ, քանի որ այն վերաբերում է իոնափոխանակման ռեակցիաներին։
Օրգանական միացություններից հիդրոլիզ են անցնում կարբոքսիլաթթուների և տարբեր ֆոսֆոր պարունակող թթուների էսթերներն ու ամիդները։ Այս դեպքում ջուրը ռեակցիային մասնակցում է ոչ միայն որպես լուծիչ, այլ նաև որպես ռեագենտ.
R1–COO–R2 + HOH ↔ R1–COOH + R2OH
R1–COO–NH2 + HOH ↔ R1–COOH + NH3
(R1O)(R2O)–P=O(OR3) + HOH ↔ H3PO4 + R1OH + R2OH + R3OH
Որպես օրինակ կարելի է նշել դիքլորվոսը (o,o-diethyl-2,2-dichlorovinylphosphate):
(C2H5O)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2HOH ↔ (HO)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2C2H5OH
Հիդրոլիզվում են նաև տարբեր օրգանական հալոգեն միացություններ.
R–Cl + HOH ↔ R–OH + HCl;
R–C–Cl2 + 2HOH ↔ R–C–(OH)2 + 2HCl ↔ R–C=O + H2O + 2HCl;
R–C–Cl3 + 3HOH ↔ R–C–(OH)3 + 3HCl ↔ R–COOH + 2H2O + 3HCl.
Այս հիդրոլիտիկ պրոցեսները տեղի են ունենում տարբեր ժամանակային մասշտաբով: Հիդրոլիզի ռեակցիաները կարող են իրականացվել ինչպես առանց կատալիզատորի, այնպես էլ բնական ջրերում լուծված թթուների ու հիմքերի մասնակցությամբ՝ որպես կատալիզատոր։ Ըստ այդմ, հիդրոլիզի արագության հաստատունը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.
Որտեղ https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – թթվային հիդրոլիզի արագության հաստատուններ, հիդրոլիզի չեզոք միջավայրում և ալկալային հիդրոլիզում;
Այս դեպքում հիդրոլիզը կարելի է համարել կեղծ առաջին կարգի ռեակցիա, քանի որ աղտոտիչները բնական ջրերում առկա են հետքի քանակով: Ջրի կոնցենտրացիան դրանց կոնցենտրացիաների համեմատությամբ շատ ավելի բարձր է և գործնականում համարվում է անփոփոխ։
Ժամանակի ընթացքում փոփոխվող աղտոտիչի կոնցենտրացիան որոշելու համար օգտագործվում է առաջին կարգի կինետիկ ռեակցիայի հավասարումը.
որտեղ C0 – աղտոտիչի սկզբնական կոնցենտրացիան;
ՀԵՏ – աղտոտիչի ընթացիկ կոնցենտրացիան;
τ – ռեակցիայի մեկնարկից անցած ժամանակը.
կ – ռեակցիայի (հիդրոլիզի) արագության հաստատուն։
Աղտոտիչի փոխակերպման աստիճանը (ռեակցիայի մեջ մտնող նյութի համամասնությունը) կարելի է հաշվարկել հետևյալ հավասարմամբ.
β = (С0 – С)/С0 = 1– e-kτ.
ԽՆԴԻՐՆԵՐԻ ԼՈՒԾՄԱՆ 6 ՕՐԻՆԱԿՆԵՐ
Օրինակ 1 Հաշվել երկաթի իոնների կոնցենտրացիան Fe3+-ում գետի ջուրկեղտաջրերի արտանետման վայրից 500 մ հեռավորության վրա, եթե դրա կոնցենտրացիան կեղտաջրերում ջրամբար ելքի պահին կազմում է 0,75 մգ/դմ3: Գետի հոսքի արագությունը 0,18 մ/վ է, ծավալայինը՝ 62 մ3/վրկ, գետի խորությունը՝ 1,8 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,0։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,005 մ3/վ է։ Fe3+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,3 մգ/դմ3 է։
Լուծում:
Տուրբուլենտ դիֆուզիայի գործակիցն է
https://pandia.ru/text/80/127/images/image025_3.png" width="147" height="43">:
α գործակիցը ըստ խնդրի վիճակի (գործակիցը հաշվի առնելով կեղտաջրերի արտանետման պայմանները ξ = 1 ափի մոտ բացթողելիս. գետի ոլորման գործակից φ = 1) հաշվարկվում է հավասարմամբ.
= 1.0 1.0https://pandia.ru/text/80/127/images/image028_2.png" width="44" height="28 src="> և գտեք դրա թվային արժեքը
β = https://pandia.ru/text/80/127/images/image030_2.png" width="107" height="73">.png" width="145" height="51 src="> 
.= 0,302 ≈ 0,3 մգ/դմ3:
Պատասխան. Fe3+-ի կոնցենտրացիան կեղտաջրերի արտանետման վայրից 500 մ հեռավորության վրա կազմում է 0,302 մգ/դմ3, այսինքն՝ գործնականում հավասար է ֆոնային կոնցենտրացիային։
Օրինակ 2 Հաշվեք կենսաօքսիդացման արագության հաստատունը k*, եթե փորձնականորեն հաստատված է, որ BODtotal-ը դիտվում է նմուշի ինկուբացիայի 13-րդ օրը: ԲՈԴ-ի ընդհանուր ո՞ր մասն է կազմում BOD5 այս դեպքում:
Լուծում:
BODtotal-ը որոշելու համար ենթադրվում է, որ BODtotal՝ (BODtotal - BODτ) = 100:1, այսինքն՝ օրգանական նյութերի 99%-ը օքսիդացված է:
k* = https://pandia.ru/text/80/127/images/image035_1.png" width="72" height="47"> = 1 – 10-k*5 = 1 – 10-0.15 ∙5 = 0,822 կամ 82,2%:
Պատասխանել Կենսաօքսիդացման արագության հաստատունը 0,15 օր-1 է: BOD5-ը BODtotal-ը կազմում է 82.2%:
Օրինակ 3 Հաշվեք կիսատ կյանքը, հիդրոլիզի աստիճանը և մեթիլքորացետատի (ClCH2COOCH3) կոնցենտրացիան T = 298K-ում լճացած ջրային մարմնում՝ pH = 6,9 հետո. ա) 1 ժամ; բ) ջրամբար մտնելուց 1 օր հետո, եթե սկզբնական կոնցենտրացիան եղել է 0,001 մգ/լ. Մեթիլքլորացետատի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
Լուծում:
Զանգվածի գործողության օրենքին համապատասխան՝ հիդրոլիզի արագությունը կազմում է
որտեղ kHYDR-ը հիդրոլիզի արագության հաստատունն է, s-1;
SZV - աղտոտիչների կոնցենտրացիան:
Հիդրոլիզը կարելի է համարել կեղծ առաջին կարգի ռեակցիա, քանի որ աղտոտիչները բնական ջրերում առկա են հետքի քանակով: Ջրի կոնցենտրացիան դրանց կոնցենտրացիաների համեմատությամբ շատ ավելի բարձր է և գործնականում համարվում է անփոփոխ։
Հիդրոլիզի հաստատունը հաշվարկվում է հավասարմամբ
Որտեղ https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – թթվային հիդրոլիզի արագության հաստատունները, հիդրոլիզը չեզոք միջավայրում և ալկալային հիդրոլիզը (տես աղյուսակը. հավելված);
СH+.– ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան, մոլ/լ;
СOH-ը հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան է՝ մոլ/լ։
Քանի որ, ըստ խնդրի վիճակի, pH \u003d 6.9, հնարավոր է գտնել ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան և հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան:
Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան (մոլ / լ) հավասար է.
CH+. \u003d 10 - pH \u003d 10-6.9 \u003d 1.26 10-7:
Ջրածնի և հիդրօքսիլային ցուցիչների գումարը միշտ հաստատուն է
Հետևաբար, իմանալով pH-ը, կարող եք գտնել հիդրօքսիլային ինդեքսը և հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան:
pOH = 14 - pH = 14 - 6.9 = 7.1
Հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան (մոլ/լ) հավասար է.
COH - \u003d 10–pOH \u003d 10-7.1 \u003d 7.9 10-8:
Մեթիլքլորացետատի հիդրոլիզի հաստատունը հետևյալն է.
2.1 10-7 1.26 10-7+8.5 10-5+140 7.9 10-8=.
8.5 10-5 + 1.1 10-5 = 9.6 10-5s-1.
Առաջին կարգի ռեակցիայի դեպքում τ0,5 նյութի կիսատ կյանքը հետևյալն է.
https://pandia.ru/text/80/127/images/image037_1.png" width="155" height="47">s = 2 ժամ:
Աղտոտող նյութի փոխակերպման աստիճանը (հիդրոլիզի աստիճանը) կարելի է հաշվարկել հավասարմամբ.
β = (С0 – С)/С0 = 1– e-kτ.
Մեթիլքլորացետատի ջրամբար մտնելուց մեկ ժամ անց նրա հիդրոլիզի աստիճանը հավասար է.
β = 1– e-0,000096 3600 = 1– 0,708 = 0,292 (կամ 29,2%)։
Մեկ օր անց աղտոտիչների հիդրոլիզի աստիճանը հավասար է.
β = 1– e-0,000096 24 3600 = 1– 0,00025 = 0,99975 (կամ 99,98%)։
Մեթիլքլորացետատի ընթացիկ կոնցենտրացիան կարելի է որոշել՝ իմանալով նրա փոխակերպման С = С0(1 – β) աստիճանը։
Մեթիլքլորացետատի ջրամբար մտնելուց մեկ ժամ անց նրա կոնցենտրացիան կլինի.
C \u003d C0 (1 - β) \u003d 0,001 (1 - 0,292) \u003d 0,001 0,708 \u003d 7,08 10-4 մգ / լ:
Մեկ օրվա ընթացքում աղտոտիչների կոնցենտրացիան հավասար կլինի.
C \u003d C0 (1 - β) \u003d 0,001 (1 - 0,99975) \u003d 0,001 0,00025 \u003d 2,5 10-7 մգ / լ:
Պատասխան. Մեթիլքլորացետատի կես կյանքը 2 ժամ է: Աղտոտող նյութի ջրամբար մտնելուց մեկ ժամ անց նրա փոխակերպման գործակիցը կկազմի 29,2%, կոնցենտրացիան՝ 7,08 10-4 մգ/լ։ Աղտոտող նյութի ջրամբար մտնելուց մեկ օր հետո նրա փոխակերպման գործակիցը կկազմի 99,98%, կոնցենտրացիան՝ 2,5 10-7 մգ/լ։
7 ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔ ԱՆԿԱԽ ԼՈՒԾՄԱՆ ՀԱՄԱՐ
1. Հաշվե՛ք Cu2+ իոնների կոնցենտրացիան գետի ջրում կեղտաջրերի ելքից 500 մ հեռավորության վրա, եթե կեղտաջրերում Cu2+-ի կոնցենտրացիան 0,015 մգ/լ է։ Գետի հոսքի արագությունը 0,25 մ/վ է, ծավալայինը՝ 70 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 3 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,2։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,05 մ3/վ է։ Cu2+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,010 մգ/լ է։
2. Հաշվել NH4+ իոնների կոնցենտրացիան գետի ջրում կեղտաջրերի ելքից 800մ հեռավորության վրա, եթե կեղտաջրում NH4+ կոնցենտրացիան 0,25 մգ/լ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,18 մ/վ է, ծավալային հոսքը՝ 50 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 1,8 մ, գետի ոլորանման գործակիցը՝ 1,2։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,04 մ3/վ է։ NH4+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,045 մգ/լ է:
3. Հաշվել Al3+ իոնների կոնցենտրացիան գետի ջրում կեղտաջրերի ելքից 500 մ հեռավորության վրա, եթե կեղտաջրերում Al3+-ի կոնցենտրացիան 0,06 մգ/լ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,25 մ/վ է, ծավալային հոսքը՝ 70 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 3 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,0։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,05 մ3/վ է։ Al3+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,06 մգ/լ է:
4. Հաշվել Fe3+ իոնների կոնցենտրացիան գետի ջրում կեղտաջրերի ելքից 300 մ հեռավորության վրա, եթե Fe3+-ի կոնցենտրացիան կեղտաջրերում 0,55 մգ/լ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,20 մ/վ է, ծավալային հոսքը՝ 65 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 2,5 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,1։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,45 մ3/վ է։ Fe3+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,5 մգ/լ է։
5. Կեղտաջրերի ելքից 500մ հեռավորության վրա գետի ջրում հաշվարկել սուլֆատ իոնների կոնցենտրացիան, եթե կեղտաջրում SO42-ի կոնցենտրացիան 105,0 մգ/լ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,25 մ/վ է, ծավալայինը՝ 70 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 3 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,2։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,05 մ3/վ է։ SO42-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 29,3 մգ/լ է:
6. Հաշվել քլորիդ իոնների կոնցենտրացիան գետի ջրում կեղտաջրերի ելքից 500 մ հեռավորության վրա, եթե կեղտաջրերում Cl-ի կոնցենտրացիան 35,0 մգ/լ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,25 մ/վ է, ծավալային հոսքը՝ 70 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 3 մ, գետի սինուսության գործակիցը՝ 1,0։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Կեղտաջրերի ծավալային հոսքը 0,5 մ3/վ է։ SO42-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 22,1 մգ/լ է:
7. Կեղտաջրերում Cu2+ պղնձի իոնների կոնցենտրացիան 0,02 մգ/լ է։ Կեղտաջրերի արտանետման վայրից ո՞ր հեռավորության վրա Cu2+-ի կոնցենտրացիան 10%-ով կգերազանցի ֆոնը, եթե կեղտաջրերի ծավալային հոսքի արագությունը 0,05 մ3/վ է: Գետի հոսքի արագությունը 0,15 մ/վ է, ծավալային հոսքը՝ 70 մ3/վ, գետի խորությունը՝ 3 մ, գետի ոլորապտույտի գործակիցը՝ 1,2։ Կեղտաջրերը թափվում են ափից։ Cu2+-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 0,010 մգ/լ է։
8. Մթնոլորտից չոր նստվածքի արդյունքում 50 մկմ տրամագծով և 2500 կգ/մ3 խտությամբ աերոզոլային մասնիկները մտել են 1,5 մ խորությամբ հոսող ջրամբար։ Ջրի հոսքի արագությունը 0,8 մ/վ է, ջրի մածուցիկությունը՝ 1 10-3 Պա վրկ, ջրի խտությունը՝ 1000 կգ/մ3։ Ի՞նչ հեռավորություն կհաղթահարեն այս մասնիկները, որոնք տարվել են հոսանքով, մինչև հատակին նստելը:
9. Մթնոլորտից խոնավ նստվածքի արդյունքում 20 մկմ տրամագծով և 2700 կգ/մ3 խտությամբ աերոզոլային մասնիկները մտել են 3,0 մ խորությամբ հոսող ջրամբար։ Ջրի հոսքի արագությունը 0,2 մ/վ է, ջրի մածուցիկությունը՝ 1 10-3 Պա վրկ, ջրի խտությունը՝ 1000 կգ/մ3։ Ի՞նչ հեռավորություն կհաղթահարեն այս մասնիկները, որոնք տարվել են հոսանքով, մինչև հատակին նստելը:
10. Մթնոլորտից չոր նստվածքի արդյունքում 40 մկմ տրամագծով և 2700 կգ/մ3 խտությամբ աերոզոլային մասնիկները մտել են 2,0 մ խորությամբ հոսող ջրամբար։ Ջրի հոսքի արագությունը 0,25 մ/վ է, ջրի մածուցիկությունը՝ 1 10-3 Պա վրկ, ջրի խտությունը՝ 1000 կգ/մ3։ Ջրամբարի երկարությունը հոսանքի ուղղությամբ 5000 մ է, արդյո՞ք այդ մասնիկները նստելու են ջրամբարի հատակին, թե՞ կիրականացվեն հոսանքով։
11. Հաշվել կեղտաջրերով հոսող ջրամբար մտնող կասեցված մասնիկների տրամագիծը, որը նստելու է ջրամբարի հատակին կեղտաջրերի ելքից 200 մ հեռավորության վրա, եթե մասնիկների խտությունը 2600 կգ/մ3 է: Ջրի հոսքի արագությունը 0,6 մ/վ է, ջրի մածուցիկությունը՝ 1 10-3 Պա վրկ, ջրի խտությունը՝ 1000 կգ/մ3։ Ջրամբարի խորությունը 1,8 մ է։
12. Վթարի հետևանքով հեքսանը տարածվել է ջրամբարի մակերեսին։ Հեքսանի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 20°C, 30°C և 40°C ջերմաստիճանում համապատասխանաբար կազմում է 15998,6 Պա, 24798,0 Պա և 37063,6 Պա։ Որոշեք հեքսանի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 15°C-ում գրաֆիկական մեթոդ. Հաշվեք հեքսանի գոլորշիացման արագությունը 15°C-ում՝ օգտագործելով բանաձևը, եթե քամու արագությունը 1մ/վ է։ Օդի խտությունը 0°C-ում 1,29 կգ/մ3 է, օդի մածուցիկությունը 15°C-ում՝ 18∙10−6 Pa∙s, ջրի մակերևույթի վրա հեքսանից առաջացած բծի տրամագիծը 100 մ է։
13. Վթարի հետեւանքով տոլուոլը տարածվել է ջրամբարի մակերեսին։ Տոլուոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 20°C, 30°C և 40°C ջերմաստիճանում համապատասխանաբար կազմում է 3399,7 Պա, 5266,2 Պա և 8532,6 Պա: Գրաֆիկորեն որոշեք տոլուոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 25°C-ում: Հաշվեք տոլուոլի գոլորշիացման արագությունը 25°C-ում` օգտագործելով բանաձևը, եթե քամու արագությունը 2 մ/վ է: Օդի խտությունը 0°C-ում 1,29 կգ/մ3 է, օդի մածուցիկությունը 25°C-ում՝ 20∙10−6 Pa∙s, ջրի մակերեսին տոլուոլից առաջացած բծի տրամագիծը՝ 200 մ։
14. Վթարի հետեւանքով ջրամբարի մակերեսը տարածվել է մ-քսիլեն. Հագեցած գոլորշու ճնշում մ-քսիլենը 20°C և 30°C ջերմաստիճանում հավասար է համապատասխանաբար 813,3 և 1466,5 Պա: Որոշեք հագեցվածության գոլորշիների ճնշումը մ-քսիլեն 25°C ջերմաստիճանում, օգտագործելով քիմիական ռեակցիայի իզոբար հավասարման ինտեգրալ ձևը: Հաշվարկել գոլորշիացման արագությունը մ-քսիլեն 25°C-ում՝ ըստ բանաձևի, եթե քամու արագությունը 5մ/վ է։ Օդի խտությունը 0°C-ում 1,29 կգ/մ3 է, օդի մածուցիկությունը 25°C-ում՝ 20∙10−6 Pa∙s, առաջացած բծի տրամագիծը։ մ- քսիլենը ջրի մակերեսի վրա հավասար է 500 մ.
15. Բենզոլը պատահաբար թափվել է լաբորատոր սեղանի վրա։ Բենզոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 20°C և 30°C ջերմաստիճանում համապատասխանաբար 9959,2 և 15732,0 Պա է։ Որոշեք բենզոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 25°C-ում՝ օգտագործելով քիմիական ռեակցիայի իզոբար հավասարման ինտեգրալ ձևը: Հաշվել բենզոլի գոլորշիացման արագությունը 25°C ջերմաստիճանում՝ օգտագործելով արտանետումների մեթոդը վնասակար նյութերմթնոլորտում։ Սեղանի մակերեսին բենզոլով առաջացած բծի տրամագիծը 0,5 մ է։ Կգերազանցվի՞ MPC-ի արժեքը: h.(С6Н6) = 5 մգ/մ3 բենզոլի թափվելուց 15 րոպե հետո, եթե սենյակի ծավալը 200 մ3 է.
16. Քլորբենզոլը պատահաբար թափվում է լաբորատոր սեղանի վրա։ Քլորբենզոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 20°C և 30°C ջերմաստիճանում համապատասխանաբար 1173,2 և 199,8 Պա է։ Որոշեք քլորոբենզոլի հագեցվածության գոլորշու ճնշումը 25°C-ում՝ օգտագործելով քիմիական ռեակցիայի իզոբար հավասարման ինտեգրալ ձևը: Հաշվեք քլորոբենզոլի գոլորշիացման արագությունը 25°C-ում՝ օգտագործելով մթնոլորտային արտանետումների մեթոդը: Սեղանի մակերեսին քլորբենզոլից առաջացած բծի տրամագիծը 0,3 մ է։ Կգերազանցվի՞ MPC-ի արժեքը: z.(С6Н5Cl) = 50մգ/մ3 քլորբենզոլի թափվելուց 10 րոպե հետո, եթե սենյակի ծավալը 150մ3 է.
17. Վթարի հետեւանքով օկտանի, տոլուոլի եւ մ- 1000 կգ քաշով քսիլեն: Խառնուրդի բաղադրությունը (զանգվածային ֆրակցիաներ) օկտան - 0,3; տոլուոլ - 0,4; մ-քսիլեն - 0,3: Օկտանի, տոլուոլի հագեցած գոլորշու ճնշումը և մ-քսիլենը 20°C-ում հավասար է 1386,6; 3399,7 Պա և 813,3 Պա, համապատասխանաբար: Հաշվել ածխաջրածինների գոլորշիացման արագությունը 20°C ջերմաստիճանում՝ օգտագործելով մթնոլորտ վնասակար նյութերի արտանետումների որոշման մեթոդը: Որոշեք խառնուրդի բաղադրությունը (զանգվածային բաժինը) մեկ ժամ հետո, եթե ջրի մակերեսի վրա ածխաջրածինների խառնուրդից առաջացած բծի տրամագիծը 10 մ է։ Քամու արագությունը 1մ/վ է։
18. Վթարի հետեւանքով բենզոլի, տոլուոլի խառնուրդ եւ մ- 1000 կգ քաշով քսիլեն: Խառնուրդի բաղադրությունը (զանգվածային ֆրակցիաներ) բենզոլ - 0,5; տոլուոլ - 0,3; մ-քսիլեն - 0,2: Բենզոլի, տոլուոլի և մ-քսիլենը 20°C-ում հավասար է 9959,2; 3399,7 Պա և 813,3 Պա, համապատասխանաբար: Հաշվել ածխաջրածինների գոլորշիացման արագությունը 20°C ջերմաստիճանում՝ օգտագործելով մթնոլորտ վնասակար նյութերի արտանետումների որոշման մեթոդը: Որոշեք խառնուրդի բաղադրությունը (քաշ կոտորակ) մեկ ժամ հետո, եթե ջրի մակերեսին ածխաջրածինների խառնուրդից առաջացած բծի տրամագիծը 12 մ է։ Քամու արագությունը 0,5 մ/վ է։
19. Հաշվե՛ք 2,3,7,8-Cl4-դիբենզոդիոքսինի մասնաբաժինը, որը կլանված է 3,5% (քաշ) օրգանական ածխածին պարունակող կասեցված մասնիկներով: Կախված մասնիկների կոնցենտրացիան ջրամբարի ստորին շերտերում 12000 ppm է։ 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioxin-ի բաշխման գործակիցը օկտանոլ-ջուր KO-B համակարգում 1,047 107 է:
20. Հաշվե՛ք 1,2,3,4-Cl4-դիբենզոդիոքսինի մասնաբաժինը, որը կլանված է 4% (ք.) օրգանական ածխածին պարունակող մասնիկներով: Կախված մասնիկների կոնցենտրացիան ջրամբարի ստորին շերտերում կազմում է 10000 ppm: 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioxin-ի բաշխման գործակիցը օկտանոլ-ջուր KO-B համակարգում 5,888 105 է:
21. Հաշվե՛ք 10% (ք.) օրգանական ածխածին պարունակող կասեցված մասնիկներով կլանված ֆենոլի մասնաբաժինը: Ջրամբարի ստորին շերտերում կասեցված մասնիկների կոնցենտրացիան 50000 ppm է։ Օկտանոլ-ջուր KO-B համակարգում ֆենոլի բաշխման գործակիցը 31 է։
22. Արդյո՞ք PbSO4 նստվածք կառաջանա, երբ 0,01 մգ/լ Pb2+ իոններ պարունակող կոյուղաջրերը մտնեն 50 մ3/վ ծավալային հոսք ունեցող հոսող ջրամբար: Կեղտաջրերի ծավալային հոսքի արագությունը 0,05 մ3/վ է: SO42-ի ֆոնային կոնցենտրացիան 30 մգ/լ է: Վերցրեք խառնման γ հարաբերակցությունը հավասար 1∙10−4: PR (PbSO4) = 1,6 10−8:
23. Արդյո՞ք Fe(OH)3 նստվածք կառաջանա, երբ 0,7 մգ/լ Fe3+ իոններ պարունակող կոյուղաջրերը մտնեն 60 մ3/վ ծավալային հոսք ունեցող հոսող ջրամբար: Կեղտաջրերի ծավալային հոսքի արագությունը 0,06 մ3/վ է: pH = 7,5: Վերցրեք խառնման γ հարաբերակցությունը հավասար 4∙10−4: PR(Fe(OH)3) = 6,3 10−38:
24. Հաշվել հիդրոլիզի աստիճանը և քլորոֆորմի (CHCl3) կոնցենտրացիան T=298K-ում pH=7,5 լճացած ջրամբարում` ա) 1 օր հետո. բ) 1 ամիս; գ) ջրամբար մտնելուց 1 տարի հետո, եթե սկզբնական կոնցենտրացիան եղել է 0,001 մգ/լ. Քլորոֆորմի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
25. Հաշվե՛ք հիդրոլիզի աստիճանը (վերափոխման աստիճանը) և երկքլորմեթանի (CH2Cl2) կոնցենտրացիան T=298K-ում pH=8.0 լճացած ջրամբարում՝ ա) 1 օր հետո. բ) 1 ամիս; գ) ջրամբար մտնելուց 1 տարի հետո, եթե սկզբնական կոնցենտրացիան եղել է 0,001 մգ/լ. Դիքլորմեթանի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
26. Հաշվե՛ք հիդրոլիզի աստիճանը (վերափոխման աստիճանը) և բրոմոմեթանի (CH3Br) կոնցենտրացիան T=298K-ում pH=8.0 լճացած ջրամբարում՝ ա) 1 օր հետո. բ) 1 ամիս; գ) ջրամբար մտնելուց վեց ամիս հետո, եթե նախնական կոնցենտրացիան եղել է 0,005 մգ/լ. Հիդրոլիզի արագության հաստատունները, բրոմը բերված են աղյուսակում:
27. Քանի՞ ժամից հետո էթիլացետատի կոնցենտրացիան լճացած ջրամբարում կհավասարվի՝ ա) սկզբնական կոնցենտրացիայի կեսին. բ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 10%-ը. գ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 1%-ը. T = 298K: pH = 6,5: Էթիլացետատի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
28. Քանի՞ ժամից հետո լճացած ջրամբարում ֆենիլացետատի կոնցենտրացիան կհավասարվի՝ ա) սկզբնական կոնցենտրացիայի կեսին. բ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 10%-ը. գ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 1%-ը. T = 298K: pH = 7,8: Ֆենիլացետատի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
29. Քանի՞ ժամից հետո լճացած ջրամբարում ֆենիլ բենզոատի կոնցենտրացիան հավասար կլինի՝ ա) սկզբնական կոնցենտրացիայի կեսին. բ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 10%-ը. գ) սկզբնական կոնցենտրացիայի 1%-ը. T = 298K: pH = 7,5: Ֆենիլ բենզոատի հիդրոլիզի արագության հաստատունները բերված են աղյուսակում:
30. Հաշվե՛ք կենսաօքսիդացման հաստատունը k* in բնական ջուրև աղտոտվածության կեսի հեռացման ժամանակը, եթե փորձնականորեն որոշված են BOD5 և BODtot արժեքները, որոնք համապատասխանաբար հավասար են 3,0 և 10,0 մգՕ2/դմ3:
31. Հաշվե՛ք բնական ջրում կենսաօքսիդացման k* հաստատունը և աղտոտման կեսը հեռացնելու ժամանակը, եթե փորձնականորեն որոշված են BOD5 և BODtot արժեքները, որոնք համապատասխանաբար հավասար են 1,8 և 8,0 մգՕ2/դմ3:
32. Հաշվե՛ք բնական ջրում կենսաօքսիդացման արագության k* հաստատունը, եթե փորձնականորեն հաստատված է, որ BODtotal-ը դիտվում է այս ջրի նմուշի ինկուբացիայի 13-րդ օրը: ԲՈԴ-ի ընդհանուր ո՞ր մասն է կազմում BOD5 այս դեպքում:
33. Հաշվե՛ք բնական ջրում կենսաօքսիդացման արագության k* հաստատունը, եթե փորձնականորեն հաստատված է, որ BODtotal-ը դիտվում է այս ջրի նմուշի ինկուբացիայի 18-րդ օրը: ԲՈԴ-ի ընդհանուր ո՞ր մասն է կազմում BOD5 այս դեպքում:
34. Բնական օդափոխությամբ լճակում ֆենոլի ամբողջական օքսիդացման ժամանակը կազմել է 50 օր: Հաշվեք այս լճակում ֆենոլի կենսաօքսիդացման k* արագության հաստատունը, ինչպես նաև դրա կոնցենտրացիան 10 օր հետո, եթե ֆենոլի սկզբնական կոնցենտրացիան 20 մկգ/լ է։
35. Բնական օդափոխությամբ լճակում տոլուոլի ամբողջական օքսիդացման ժամանակը կազմել է 80 օր: Հաշվեք այս լճակում տոլուոլի կենսաօքսիդացման արագության k* հաստատունը, ինչպես նաև դրա կոնցենտրացիան 30 օր հետո, եթե տոլուոլի սկզբնական կոնցենտրացիան 50 մկգ/լ է։
36. Հաշվել COD. քացախաթթու. Հաշվե՛ք 1∙10−4 մոլ/լ քացախաթթու պարունակող բնական ջրի COD-ը։ Հաշվարկել BODtot-ը: այս ջրից, եթե BODtot՝ COD = 0.8: 1. Հաշվե՛ք
37. Որոշել լճացած ջրամբարի ջրում ֆենոլի կոնցենտրացիան դրա ժամանումից մեկ օր հետո, եթե ֆենոլի սկզբնական կոնցենտրացիան եղել է 0,010 մգ/լ: Հաշվի առնենք, որ ֆենոլի փոխակերպումը հիմնականում տեղի է ունենում RO2 ռադիկալի կողմից օքսիդացման արդյունքում։ RO2-ի ստացիոնար կոնցենտրացիան 10-9 մոլ/լ է։ Ռեակցիայի արագության հաստատունը 104 մոլլ-1 s-1 է։
38. Որոշեք ֆորմալդեհիդի կոնցենտրացիան լճացած ջրամբարի ջրում նրա ժամանումից 2 օր հետո, եթե ֆորմալդեհիդի սկզբնական կոնցենտրացիան եղել է 0,05 մգ/լ: Հաշվի առեք, որ ֆորմալդեհիդի փոխակերպումը տեղի է ունենում հիմնականում RO2 ռադիկալի կողմից օքսիդացման արդյունքում։ RO2-ի ստացիոնար կոնցենտրացիան 10-9 մոլ/լ է։ Ռեակցիայի արագության հաստատունը 0,1 մոլլ-1 ս-1 է։
ԴԻՄՈՒՄ
Աղյուսակ - Որոշ օրգանական նյութերի հիդրոլիզի արագության հաստատուններ T = 298K-ում
Նյութ | Ապրանքներ հիդրոլիզ | Հիդրոլիզի հաստատուններ |
||
|
լ մոլ-1 ս-1 |
լ մոլ-1 ս-1 |
|||
էթիլացետատ | CH3COOH + C2H5OH | |||
Մեթիլ քլորացետատ | СlCH2COOH + CH3OH | |||
Ֆենիլացետատ | CH3COOH + C6H5OH | |||
Ֆենիլ բենզոատ | C6H5COOH + C6H5OH | |||
Քլորմեթան CH3Cl | ||||
Բրոմոմեթան CH3Br | ||||
Դիքլորմեթան CH2Cl2 | ||||
Տրիքլորմեթան CHCl3 |
Ջրային մարմինների ինքնամաքրում
Ջրային էկոհամակարգի բաղադրիչների միջև նրա գործունեության ընթացքում տեղի է ունենում նյութի և էներգիայի շարունակական փոխանակում: Այս փոխանակումն ունի տարբեր աստիճանի մեկուսացման ցիկլային բնույթ, որն ուղեկցվում է ֆիզիկական, քիմիական և կենսաբանական գործոնների ազդեցության տակ օրգանական նյութերի, մասնավորապես ֆենոլների փոխակերպմամբ: Փոխակերպման ընթացքում բարդ օրգանական նյութերը կարող են աստիճանաբար քայքայվել պարզ նյութերի, իսկ պարզ նյութերը սինթեզվել բարդի։ Կախված ջրային էկոհամակարգի վրա արտաքին ազդեցության ինտենսիվությունից և գործընթացների բնույթից՝ կամ ջրային էկոհամակարգը վերականգնվում է ֆոնային պայմանների (ինքնամաքրում), կամ ջրային էկոհամակարգն անցնում է մեկ այլ կայուն վիճակի, որը բնութագրվելու է. բիոտիկ և աբիոտիկ բաղադրիչների քանակական և որակական տարբեր ցուցանիշներ: Եթե արտաքին ազդեցությունը գերազանցում է ջրային էկոհամակարգի ինքնակարգավորման հնարավորությունները, այն կարող է ոչնչացվել:
Բնական ջրերի ինքնամաքրումն իրականացվում է եկող ջրի ներգրավման շնորհիվ արտաքին աղբյուրներընյութերը վերածվում են շարունակական փոխակերպման գործընթացների, որոնց արդյունքում ստացված նյութերը վերադարձվում են իրենց պահուստային ֆոնդ:
Նյութերի փոխակերպումը արդյունք է միաժամանակ գործող տարբեր գործընթացների, որոնցից կարելի է առանձնացնել ֆիզիկական, քիմիական և կենսաբանական մեխանիզմները։ Մեխանիզմներից յուրաքանչյուրի ներդրման արժեքը կախված է աղտոտվածության հատկություններից և որոշակի էկոհամակարգի բնութագրերից:
Կենսաքիմիական ինքնամաքրում.
Կենսաքիմիական ինքնամաքրումը հիդրոբիոնտներով իրականացվող նյութերի փոխակերպման հետևանք է։ Որպես կանոն, կենսաքիմիական մեխանիզմները հիմնական ներդրումն են ունենում ինքնամաքրման գործընթացում, և միայն այն դեպքում, երբ ջրային օրգանիզմները արգելակվում են (օրինակ, թունավոր նյութերի ազդեցության տակ), ֆիզիկաքիմիական գործընթացները սկսում են ավելի նշանակալից դեր խաղալ: Օրգանական նյութերի կենսաքիմիական փոխակերպումը տեղի է ունենում սննդային ցանցերում դրանց ընդգրկման արդյունքում և իրականացվում է արտադրության և ոչնչացման գործընթացներում։
Հատկապես կարևոր դերխաղում է առաջնային արտադրության դերը, քանի որ այն որոշում է ներջրային պրոցեսների մեծ մասը։ Օրգանական նյութերի նոր ձևավորման հիմնական մեխանիզմը ֆոտոսինթեզն է։ Ջրային էկոհամակարգերի մեծ մասում ֆիտոպլանկտոնը հիմնական առաջնային արտադրողն է: Ֆոտոսինթեզի գործընթացում Արեգակի էներգիան ուղղակիորեն վերածվում է կենսազանգվածի։ Այս ռեակցիայի կողմնակի արտադրանքը ազատ թթվածինն է, որը ձևավորվում է ջրի ֆոտոլիզի արդյունքում: Բույսերի ֆոտոսինթեզի հետ մեկտեղ տեղի են ունենում շնչառության գործընթացներ՝ թթվածնի սպառմամբ։
Ինքնամաքրման քիմիական մեխանիզմներ.
Ֆոտոլիզը նյութի մոլեկուլների փոխակերպումն է այն լույսի ազդեցության ներքո, որը նրանք կլանում են: Ֆոտոլիզի առանձնահատուկ դեպքերն են ֆոտոքիմիական դիսոցիացիան՝ մասնիկների քայքայումը մի քանի պարզագույնների և ֆոտոիոնացումը՝ մոլեկուլների վերածումը իոնների։ Արեգակնային ճառագայթման ընդհանուր քանակից մոտ 1%-ն օգտագործվում է ֆոտոսինթեզում, 5%-ից մինչև 30%-ը արտացոլվում է ջրի մակերեսով։ Հիմնական մասը արեւային էներգիավերածվում է ջերմության և մասնակցում ֆոտոքիմիական ռեակցիաներին։ Արևի լույսի ամենաարդյունավետ մասը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումն է: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ներծծվում է մոտ 10 սմ հաստությամբ ջրային շերտում, սակայն տուրբուլենտ խառնվելու պատճառով այն կարող է ներթափանցել նաև ջրային մարմինների ավելի խորը շերտեր։ Ֆոտոլիզի ենթարկվող նյութի քանակը կախված է նյութի տեսակից և ջրի մեջ դրա կոնցենտրացիայից։ Ջրային մարմիններ մտնող նյութերից հումուսային նյութերը ենթակա են համեմատաբար արագ ֆոտոքիմիական տարրալուծման։
Հիդրոլիզը իոնափոխանակության ռեակցիա է տարբեր նյութերի և ջրի միջև: Հիդրոլիզը օրգանական նյութերի քիմիական փոխակերպման առաջատար գործոններից մեկն է ջրային մարմիններ. Այս գործընթացի քանակական բնութագիրը հիդրոլիզի աստիճանն է, որը հասկացվում է որպես մոլեկուլների հիդրոլիզացված մասի հարաբերակցությունը աղի ընդհանուր կոնցենտրացիայի: Աղերի մեծ մասի համար այն կազմում է մի քանի տոկոս և ավելանում է նոսրացման և ջրի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ: Օրգանական նյութերը նույնպես ենթակա են հիդրոլիզի։ Այս դեպքում հիդրոլիտիկ ճեղքումն առավել հաճախ տեղի է ունենում ածխածնի ատոմի կապի միջոցով այլ ատոմների հետ։
Ինքնամաքրման արդյունավետ ուղիներից մեկը ջրային միջավայրի ռեդոքս բաղադրիչների հետ փոխազդեցության ժամանակ աղտոտիչի փոխակերպումն է ռեդոքս ռեակցիաների պատճառով:
Համակարգում Red-Ox փոխակերպումների հնարավորությունը բնութագրվում է նրա ռեդոքսային ներուժի արժեքով (Eh): Բնական ջրերի Eh արժեքի վրա ազդում են ազատ O 2 , H 2 O 2 , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 4+ , H + , օրգանական միացություններ և այլ «պոտենցիալ կարգավորող բաղադրիչներ»։ . Բնական ջրերում E h սովորաբար տատանվում է +0.7-ից -0.5V-ի սահմաններում: Թթվածնով հագեցած մակերևութային և ստորերկրյա ջրերը առավել հաճախ բնութագրվում են E h միջակայքով՝ +0,150-ից մինչև +0,700 Վ: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ բնական ջրային մարմինների ֆենոլներից ինքնամաքրման գործընթացներում կարևոր դեր են խաղում բնական ծագման H 2 O 2-ի և ջրային մարմիններում առկա փոփոխական վալենտության մետաղական իոնների մասնակցությամբ ռեդոքս փոխակերպումները: Բնական ջրում H 2 O 2-ի ստացիոնար կոնցենտրացիան գտնվում է 10 -6 - 10 -4 մոլ/լ սահմաններում։ Ջրածնի պերօքսիդը ձևավորվում է ֆոտոքիմիական և օքսիդատիվ պրոցեսների արդյունքում, որոնք ներառում են մոլեկուլային թթվածին միատարր միջավայրում: Քանի որ H 2 O 2-ի քայքայումը հիմնականում որոշում է մետաղի իոնների կատալիտիկ քանակները և արևի լույս, դրա արագությունը գրեթե անկախ է սկզբնական կոնցենտրացիայից:
Ինքնամաքրման ֆիզիկական մեխանիզմներ.
Գազի փոխանակում «մթնոլորտ-ջուր» միջերեսում: Այս գործընթացի շնորհիվ մթնոլորտում պահուստային ֆոնդ ունեցող նյութերը մտնում են ջրային մարմին և այդ նյութերը ջրային մարմնից վերադարձնում պահուստային ֆոնդ։ Գազափոխանակության կարևոր առանձնահատուկ դեպքերից է մթնոլորտային ռեաերացիայի պրոցեսը, որի շնորհիվ թթվածնի զգալի մասը մտնում է ջրային մարմին։ Գազափոխանակության ինտենսիվությունը և ուղղությունը որոշվում են ջրի մեջ գազի կոնցենտրացիայի շեղմամբ հագեցվածության կոնցենտրացիայից C: Հագեցվածության կոնցենտրացիան կախված է նյութի բնույթից և ջրային մարմնում ֆիզիկական պայմաններից՝ ջերմաստիճանից և ճնշումից: C-ից մեծ կոնցենտրացիաների դեպքում գազը դուրս է գալիս մթնոլորտ, իսկ C s-ից պակաս կոնցենտրացիաների դեպքում գազը կլանում է ջրի զանգվածը:
Սորբումը կլանված նյութի, հատակի նստվածքների և հիդրոբիոնտ մարմինների մակերեսների կողմից կեղտերի կլանումն է: Կոլոիդային մասնիկները և օրգանական նյութերը, ինչպիսիք են ֆենոլները, որոնք գտնվում են չտարանջատված մոլեկուլային վիճակում, ամենաուժեղ կլանվում են: Գործընթացը հիմնված է ադսորբցիայի ֆենոմենի վրա։ Սորբենտի միավորի զանգվածի վրա նյութի կուտակման արագությունը համաչափ է նրա չհագեցվածությանը տվյալ նյութի և նյութի կոնցենտրացիայի նկատմամբ ջրի մեջ և հակադարձ համեմատական է սորբենտում նյութի պարունակությանը։
Sedimentation եւ resuspension. Ջրային մարմինները միշտ պարունակում են որոշակի քանակությամբ անօրգանական և օրգանական ծագման կասեցված նյութեր: Նստվածքը բնութագրվում է ձգողականության ազդեցության տակ կախված մասնիկների հատակը ընկնելու ունակությամբ։ Մասնիկների հատակային նստվածքներից կախովի վիճակի անցնելու գործընթացը կոչվում է ռեզուսպենսիա։ Այն տեղի է ունենում տուրբուլենտ հոսքի արագության ուղղահայաց բաղադրիչի ազդեցության ներքո:
Այսպիսով, բնական ջրամբարների ինքնամաքրման գործում կարևոր դեր են խաղում սորբցիոն և ռեդոքս գործընթացները։
5 Ջրի ինքնամաքրման հիմնական գործընթացները ջրային մարմնում
Ջրամբարներում ջրի ինքնամաքրումը փոխկապակցված հիդրոդինամիկ, ֆիզիկաքիմիական, մանրէաբանական և հիդրոկենսաբանական գործընթացների ամբողջություն է, որը հանգեցնում է ջրային մարմնի սկզբնական վիճակի վերականգնմանը:
Ֆիզիկական գործոնների շարքում առաջնային նշանակություն ունի մուտքային աղտոտիչների նոսրացումը, տարրալուծումը և խառնումը: Կախված պինդ նյութերի կոնցենտրացիաների լավ խառնումն ու նվազեցումը ապահովվում է գետերի արագ հոսքով: Այն նպաստում է ջրային մարմինների ինքնամաքրմանը` նստելով չլուծվող նստվածքների հատակին, ինչպես նաև նստեցնելով աղտոտված ջրերը: հետ տարածքներում բարեխառն կլիմագետը մաքրվում է աղտոտման վայրից 200-300 կմ, իսկ Հեռավոր հյուսիսում՝ 2 հազար կմ հետո։
Ջրի ախտահանումը տեղի է ունենում ազդեցության տակ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումարև. Ախտահանման ազդեցությունը ձեռք է բերվում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ուղղակի կործանարար ազդեցությամբ սպիտակուցային կոլոիդների և մանրէաբանական բջիջների պրոտոպլազմայի ֆերմենտների, ինչպես նաև սպոր օրգանիզմների և վիրուսների վրա:
Ջրային մարմինների ինքնամաքրման քիմիական գործոններից պետք է նշել օրգանական և անօրգանական նյութերի օքսիդացումը։ Հաճախ գնահատում են ջրամբարի ինքնամաքրումը հեշտ օքսիդացող օրգանական նյութերի կամ ընդհանուր բովանդակությունօրգանական նյութեր.
Ջրամբարի սանիտարական ռեժիմը հիմնականում բնութագրվում է նրանում լուծված թթվածնի քանակով: Առաջին և երկրորդ տիպի ջրամբարների համար այն պետք է հաղթի առնվազն 4 մգ 1 լիտր ջրի դիմաց տարվա ցանկացած ժամանակ: Առաջին տեսակը ներառում է ջրամբարներ, որոնք օգտագործվում են խմելու ջրի մատակարարումձեռնարկությունները, երկրորդը՝ օգտագործվում են լողի, սպորտային միջոցառումների, ինչպես նաև բնակավայրերի սահմաններում գտնվող ձեռնարկությունների համար։
Ջրամբարի ինքնամաքրման կենսաբանական գործոններից են ջրիմուռները, կաղապարները և խմորիչ սնկերը։ Այնուամենայնիվ, ֆիտոպլանկտոնը ոչ միշտ է դրական ազդեցություն ունենում ինքնամաքրման գործընթացների վրա. առանձին դեպքերԿապույտ-կանաչ ջրիմուռների զանգվածային զարգացում արհեստական ջրամբարներկարող է դիտվել որպես ինքնաաղտոտման գործընթաց:
Կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները կարող են նպաստել նաև ջրային մարմինների ինքնամաքրմանը մանրէներից և վիրուսներից։ Այսպիսով, ոստրեը և որոշ այլ ամեոբա ներծծում են աղիքային և այլ վիրուսներ։ Յուրաքանչյուր փափկամարմին օրական ֆիլտրում է ավելի քան 30 լիտր ջուր։
Ջրամբարների մաքրությունն անհնար է պատկերացնել առանց դրանց բուսականության պաշտպանության։ Միայն յուրաքանչյուր ջրամբարի էկոլոգիայի խորը գիտելիքների, նրանում բնակվող տարբեր կենդանի օրգանիզմների զարգացման արդյունավետ վերահսկողության հիման վրա կարելի է հասնել դրական արդյունքների, ապահովել գետերի, լճերի և ջրամբարների թափանցիկություն և կենսաբանական բարձր արտադրողականություն:
Այլ գործոններ նույնպես բացասաբար են ազդում ջրային մարմինների ինքնամաքրման գործընթացների վրա։ Ջրային մարմինների քիմիական աղտոտումը արդյունաբերական կեղտաջրերով, բիոգեն տարրերով (ազոտ, ֆոսֆոր և այլն) արգելակում է բնական օքսիդատիվ գործընթացները և սպանում միկրոօրգանիզմներին: Նույնը վերաբերում է ՋԷԿ-երից ջերմային կեղտաջրերի արտանետմանը։
բազմափուլ գործընթաց, երբեմն ձգվում է երկար ժամանակ- ինքնամաքրում յուղից. IN բնական պայմաններըՆավթից ջրի ինքնամաքրման ֆիզիկական գործընթացների համալիրը բաղկացած է մի շարք բաղադրիչներից՝ գոլորշիացում; գունդերի նստեցում, հատկապես նստվածքով և փոշով ծանրաբեռնվածների; ջրի սյունակում կասեցված կտորների կպչունություն; լողացող կոշտուկներ, որոնք թաղանթ են կազմում ջրի և օդի ներդիրներով. նվազեցնելով կասեցված և լուծարված յուղի կոնցենտրացիան նստելու, լողալու և մաքուր ջրի հետ խառնվելու պատճառով: Այս պրոցեսների ինտենսիվությունը կախված է որոշակի տեսակի յուղի հատկություններից (խտություն, մածուցիկություն, ջերմային ընդարձակման գործակից), ջրում կոլոիդների առկայությունից, կասեցված և ներծծված պլանկտոնի մասնիկներից և այլն, օդի ջերմաստիճանից և արևի լույսից:
6 Ջրային մարմնի ինքնամաքրման գործընթացների ինտենսիվացման միջոցառումներ
Ջրի ինքնամաքրումը բնության մեջ ջրի շրջապտույտի անփոխարինելի օղակն է: Ջրային մարմինների ինքնամաքրման ընթացքում ցանկացած տեսակի աղտոտվածություն, ի վերջո, պարզվում է, որ կենտրոնացած է թափոնների և դրանցով սնվող միկրոօրգանիզմների, բույսերի և կենդանիների դիակների տեսքով, որոնք կուտակվում են ներքևի մասում գտնվող տիղմի զանգվածում: Ջրային մարմինները, որոնցում բնական միջավայրն այլևս չի կարող դիմակայել մուտքային աղտոտիչներին, դեգրադացվում են, և դա հիմնականում պայմանավորված է բիոտայի կազմի փոփոխությամբ և խանգարումներով: սննդի շղթաներ, առաջին հերթին ջրային մարմնի մանրէաբանական պոպուլյացիան։ Նման ջրային մարմիններում ինքնամաքրման գործընթացները նվազագույն են կամ ամբողջությամբ դադարում են:
Նման փոփոխությունները կարող են կասեցվել միայն նպատակային կերպով ազդելով այն գործոնների վրա, որոնք նպաստում են թափոնների ծավալների կրճատմանը և աղտոտվածության արտանետումների նվազեցմանը:
Առաջադրանքը կարող է լուծվել միայն ջրային մարմինների բնական միջավայրի վերականգնմանն ուղղված կազմակերպչական միջոցառումների և ինժեներական-վերականգնողական աշխատանքների համակարգի ներդրմամբ:
Ջրային մարմինները վերականգնելիս նպատակահարմար է սկսել կազմակերպչական միջոցառումների և ինժեներական-վերականգնողական աշխատանքների համակարգի իրականացումը ջրբաժանի դասավորմամբ, այնուհետև իրականացնել ջրային մարմնի մաքրում, որին հաջորդում է ափամերձ և սելավային տարածքների դասավորությունը: .
Շարունակվող շրջակա միջավայրի պահպանության միջոցառումների և ջրբաժանում ինժեներա-վերականգնողական աշխատանքների հիմնական նպատակն է նվազեցնել թափոնների առաջացումը և կանխել աղտոտիչների չարտոնված արտանետումները ջրբաժան ռելիեֆ, որի համար իրականացվում են հետևյալ միջոցառումները. Արտադրության և սպառման թափոնների կառավարման համակարգում բնապահպանական վերահսկողության կազմակերպում. արտադրական և սպառման թափոնների օբյեկտների և վայրերի գույքագրում. խախտված հողերի մելիորացիա և դրանց դասավորություն. տարածք աղտոտող նյութերի չարտոնված արտանետման վճարների խստացում. ցածր թափոնների և թափոններից զերծ տեխնոլոգիաների և համակարգերի ներդրում վերամշակման ջրամատակարարում.
Շրջակա միջավայրի պահպանության միջոցառումները և ափամերձ և ջրհեղեղային տարածքներում իրականացվող աշխատանքները ներառում են մակերևույթի հարթեցման, լանջերի հարթեցման կամ տեռասացման աշխատանքները. հիդրոտեխնիկական և ռեկրեացիոն կառույցների կառուցում, ափերի ամրացում և կայուն խոտածածկի և ծառերի ու թփերի բուսականության վերականգնում, որոնք հետագայում կանխում են էրոզիայի պրոցեսները։ Կատարվում են կանաչապատման աշխատանքներ ջրային մարմնի բնական համալիրը վերականգնելու և մակերևութային արտահոսքի մեծ մասը մաքրելու համար ստորգետնյա հորիզոն տեղափոխելու համար՝ որպես հիդրոքիմիական պատնեշ օգտագործելով ափամերձ գոտու ժայռերը և սելավային հողերը։
Շատ ջրային մարմինների ափերը աղտոտված են, իսկ ջրերը՝ աղտոտված քիմիական նյութեր, ծանր մետաղներ, նավթամթերքներ, լողացող բեկորներ և դրանց մի մասը էվտրոֆիկացված և տիղմված են։ Նման ջրային մարմիններում անհնար է կայունացնել կամ ակտիվացնել ինքնամաքրման գործընթացները՝ առանց հատուկ ինժեներական և մելիորացիոն միջամտության:
Ինժեներական և ռեկուլտիվացիոն միջոցառումների և շրջակա միջավայրի պահպանության աշխատանքների իրականացման նպատակն է ջրային մարմիններում ստեղծել այնպիսի պայմաններ, որոնք ապահովում են ջրի մաքրման տարբեր օբյեկտների արդյունավետ գործունեությունը և վերացնելու կամ նվազեցնելու աշխատանքներ իրականացնելը: բացասական ազդեցությունինչպես արտահոսքի, այնպես էլ ալիքային ծագման աղտոտիչների բաշխման աղբյուրները:
Ջրային մարմնի բնական միջավայրի վերականգնմանն ուղղված կազմակերպչական, ինժեներական, ռեկուլտիվացիոն և բնապահպանական միջոցառումների կառուցվածքային և տրամաբանական սխեման ներկայացված է Նկար 1-ում:
Միայն համակարգային մոտեցումջրային մարմինների վերականգնման խնդիրը հնարավորություն է տալիս բարելավել դրանցում ջրի որակը։
Տեխնոլոգիական
Խախտված հողերի վերականգնում
Տիղմված և աղտոտված ջրային մարմինների վերականգնում
Ինքնամաքրման գործընթացների ակտիվացում
Ջրային մարմինների բնական միջավայրի վերականգնմանն ուղղված միջոցառումների համակարգ
Ափամերձ տարածքների դասավորում, ափերի հզորացում
Ջրբաժանի վրա իրականացված միջոցառումներն ու աշխատանքները
Ջրային մարմնի ջրային տարածքում կատարված աշխատանքներ
Ջրի մաքրում
Կապուղիների աղտոտման աղբյուրների վերացում
Բնապահպանական օրենսդրության բարելավում և կարգավորող շրջանակ
Պատասխանատվության բարձրացում
Թափոնների կարգավորում, բնապահպանական վերահսկողություն, թափոնների հեռացման և հեռացման վայրերի գույքագրում
Ջրապաշտպան գոտիների ստեղծում
Աղտոտված հողերի և տարածքների վերականգնում
Կազմակերպչական
Սապրոպելներ
Հանքային տիղմեր
Տեխնածին տիղմեր
լողացող բեկորներ
բնական միջավայրի վերականգնում, բնական ջրերէկոհամակարգերը և բարելավել մարդու կենսամիջավայրը և առողջությունը
Քիմիական և մանրէաբանական աղտոտվածությունից
Հում նավթից և նավթամթերքից
Մոնիտորինգի համակարգ
Եզրակացություն
մակարդակի չափում բնապահպանական անվտանգությունմարդիկ և բնական միջավայրը ներկայումս ցուցիչներ են, որոնք որոշում են բնակչության առողջական վիճակն ու որակը միջավայրը. Հանրային առողջությանը և շրջակա միջավայրի որակին հասցվող վնասի բացահայտման խնդրի լուծումը շատ բարդ է և պետք է իրականացվի ժամանակակից միջոցներով տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ, որոնցից ամենահեռանկարայինը աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերի տեխնոլոգիան է, որը կարող է օգտագործվել շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության գնահատման և բնապահպանական փորձաքննության տնտեսական որոշումների կայացման և իրականացման գործընթացին աջակցելու համար: Մեկը կառուցվածքային տարրեր GIS-ը տվյալների բազաներ են, որոնք պահպանում են համակարգում առկա ողջ տեղեկատվությունը. գրաֆիկական (տարածական) տվյալներ; թեմատիկ և տեղեկատու տվյալներ (տեղեկատվություն թեմատիկ տեղեկատվության տարածքային և ժամանակային հղումների մասին, MPC-ի վերաբերյալ տեղեկատու տվյալներ, ֆոնային արժեքներ և այլն):
Տվյալների բազաները ձևավորվում են՝ ելնելով ուսումնասիրության նպատակից և մթնոլորտային օդի վիճակի, մակերևույթի և վիճակի վերաբերյալ հավաստի տեղեկատվության առկայությունից: ստորերկրյա ջրեր, հող, ձյան ծածկույթ, հանրային առողջություն և այլ տեղեկություններ։
Կանխատեսում բնապահպանական իրավիճակըտնտեսական կամ այլ օբյեկտի հնարավոր գործունեության գոտում և վտանգավոր աղտոտման և պատահական արտանետումների դեպքում որոշումների կայացումը հիմնված է, որպես կանոն, ինտուիտիվ ընթացակարգերի կիրառման վրա, որոնք հիմնված են հիմնականում թերի, ոչ ամբողջությամբ ճշգրիտ տեղեկատվության վրա, և երբեմն անվստահելի:
Այս դեպքերում, հաշվի առնելով արագ որոշումների կայացման անհրաժեշտությունը, նպատակահարմար է օգտագործել հզոր ժամանակակից հարմարություններարհեստական ինտելեկտի համակարգեր և որոշումների կայացում: Բնապահպանական անվտանգության խելացի համակարգը թույլ է տալիս օգտվողներին, օգտագործելով տեղեկատվության մասին գիտելիքների ներկայացման անորոշ չափանիշներ, ստանալ առաջարկներ հնարավոր լուծումների համար՝ հիմնված տվյալների եզրակացության կանոնների և փորձագիտական համակարգի գիտելիքների և ոչ ճշգրիտ պատճառաբանության մեթոդի վրա:
Զարգացմանը նվիրված աշխատանքների վերլուծություն խելացի համակարգերԱրդյունաբերական ձեռնարկությունների և տարածքների բնապահպանական անվտանգությունը ցույց է տալիս, որ նման համակարգերի զարգացումը Ռուսաստանում է մուտքի մակարդակ. Կազմակերպության համար արդյունաբերական շրջանԷկոլոգիական անվտանգության արդյունավետ համակարգ՝ որպես բնական միջավայրի վտանգավոր փոփոխությունների մոնիտորինգի, գնահատման և կանխատեսման ինտեգրալ համակարգ, անհրաժեշտ է կառուցել բնական միջավայրի բոլոր բաղադրիչների վերգետնյա, ստորգետնյա և օդատիեզերական դիտարկումների ցանց: Միաժամանակ, շրջակա միջավայրի վիճակի օբյեկտիվ պատկերացում ստանալու և տարածաշրջանային մակարդակով հարցերը լուծելու համար (փորձաքննություն, որոշումների կայացում, կանխատեսում) անհրաժեշտ է կազմակերպել. շրջակա միջավայրի մոնիտորինգաղտոտման բոլոր հիմնական աղբյուրները, շրջակա միջավայրի պարամետրերի վիճակի մշտական մոնիտորինգ, որոնք փոխվում են թափոններից եկող աղտոտվածության ազդեցության հետևանքով. տարբեր աղբյուրներ.
Հայտնի բնապահպանական մոնիտորինգի համակարգերի մեծ մասը տարածաշրջանային համակարգեր են, նրանց խնդիրն է վերահսկել տարածաշրջանի էկոլոգիական վիճակը որպես ամբողջություն: Բնապահպանական անվտանգությունն ապահովելու համար տարածաշրջանային մոնիտորինգի համակարգը բավարար չէ, անհրաժեշտ է ավելի ճշգրիտ տեղեկատվություն ձեռնարկությունների մասշտաբով աղտոտման տեղական աղբյուրների մասին:
Այսպիսով, շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի ավտոմատացված համակարգերի ստեղծումը, որոշումների պատրաստման և կայացման համակարգերը, որոնք կապահովեն տնտեսական և այլ գործունեության նախագծված օբյեկտների շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության բարձրորակ գնահատում, մնում է հրատապ և կարևոր խնդիր:
Մատենագիտություն 
Մակերեւութային ակտիվ նյութեր, նավթամթերք, նիտրիտներ; ամենաբարձրը՝ կասեցված պինդ նյութերը, BODtot, սուլֆատները, դրա հետ կապված՝ այդ նյութերի առավելագույն թույլատրելի արտանետումն ավելի բարձր է։ Եզրակացություն թեզգնահատվել է սննդի արդյունաբերության կեղտաջրերի բնապահպանական վտանգը: Դիտարկվում են սննդի արդյունաբերության կեղտաջրերի հիմնական բաղադրիչները: Սննդի արդյունաբերության կեղտաջրերի ազդեցությունը բնական ...
Այն իրականացվում է հատուկ օբյեկտներում՝ էլեկտրոլիզատորներում։ Կեղտաջրերի մաքրումը էլեկտրոլիզի միջոցով արդյունավետ է կապարի և պղնձի գործարաններում, ներկերի և լաքերի և որոշ այլ ոլորտներում: Աղտոտված կեղտաջրերը նույնպես մաքրվում են ուլտրաձայնային, օզոնային, իոնափոխանակման խեժերԵվ բարձր ճնշում, քլորացման միջոցով մաքրումը լավ է ապացուցել։ Կեղտաջրերի մաքրման մեթոդներից ...
Եվ չլուծված կեղտից մաքրվելու ազդեցությունը։ Նստվածքային տանկերի բնականոն աշխատանքի հիմնական պայմաններից մեկը ներգնա կեղտաջրերի միասնական բաշխումն է նրանց միջև: Ուղղահայաց նստեցման տանկեր Արդյունաբերական կեղտաջրերի մաքրման համար օգտագործվում են դեպի վեր հոսքով ուղղահայաց նստեցման տանկեր: Նստեցման տանկերը գլանաձեւ են կամ ուղղանկյուն ձև. Կեղտաջրերը կենտրոն են ներմուծվում...
Տարածքներ, իսկ մյուս կողմից՝ որակի վրա ստորերկրյա ջրերև դրանց ազդեցությունը մարդու առողջության վրա։ Գլուխ III. ՋՐԱՅԻՆ ՕԳՏԱԳՈՐԾՄԱՆ ՏՆՏԵՍԱԿԱՆ ԲՆՈՒԹԱԳԻՐԸ ԿՈՒՐՍԿԻ ՏԱՐԱԾԱՇՐՋԱՆՈՒՄ 3.1. ընդհանուր բնութագրերը 3.1.1 Ջրօգտագործման հիմնական ցուցանիշները Կուրսկի մարզը գտնվում է եվրոպական տարածքի հարավ-արևմուտքում. Ռուսաստանի ԴաշնությունԿենտրոնական Սև Երկրի տնտեսական տարածաշրջանում: Քառակուսի...
Բնական ջրերի ամենաարժեքավոր հատկություններից մեկը ինքնամաքրվելու ունակությունն է: Ջրերի ինքնամաքրումը գետերում, լճերում և այլ ջրային մարմիններում դրանց բնական հատկությունների վերականգնումն է, որոնք բնականաբար տեղի են ունենում փոխկապակցված ֆիզիկաքիմիական, կենսաքիմիական և այլ գործընթացների արդյունքում (տուրբուլենտ դիֆուզիոն, օքսիդացում, սորբում, ադսորբցիա և այլն): Գետերի և լճերի ինքնամաքրման ունակությունը սերտորեն կապված է շատ այլ մարդկանց հետ բնական գործոններ, մասնավորապես, ֆիզիկական և աշխարհագրական պայմանները, արևի ճառագայթումը, միկրոօրգանիզմների ակտիվությունը ջրում, ջրային բուսականության ազդեցությունը և հատկապես հիդրոօդերեւութաբանական ռեժիմը։ Ջրամբարներում և առուներում ջրի ամենաինտենսիվ ինքնամաքրումն իրականացվում է տարվա տաք ժամանակահատվածում, երբ ջրային էկոհամակարգերում կենսաբանական ակտիվությունն ամենաբարձրն է։ Այն ավելի արագ է հոսում արագ հոսանքով և նրանց ափերով եղեգների, եղեգների և եղեգների խիտ թավուտներով գետերի վրա, հատկապես երկրի անտառատափաստանային և տափաստանային գոտիներում։ Գետերում ջրի ամբողջական փոփոխությունը տևում է միջինը 16 օր, ճահիճներում՝ 5 տարի, լճերում՝ 17 տարի։
Ջրային մարմիններն աղտոտող անօրգանական նյութերի կոնցենտրացիայի նվազումը տեղի է ունենում թթուների և ալկալիների չեզոքացման միջոցով բնական ջրերի բնական բուֆերացման, քիչ լուծվող միացությունների ձևավորման, հիդրոլիզի, սորբման և նստվածքի պատճառով: Օրգանական նյութերի կոնցենտրացիան և դրանց թունավորությունը նվազում են քիմիական և կենսաքիմիական օքսիդացման պատճառով: Ինքնամաքրման այս բնական մեթոդներն արտացոլված են արդյունաբերության և գյուղատնտեսության մեջ աղտոտված ջրերի մաքրման ընդունված մեթոդներում։
Ջրամբարներում և առուներում ջրի անհրաժեշտ բնական որակը պահպանելու համար մեծ նշանակություն ունի բիոֆիլտրի դեր կատարող ջրային բուսականության բաշխումը։ Ջրային բույսերի բարձր մաքրող ուժը լայնորեն կիրառվում է բազմաթիվ արդյունաբերական ձեռնարկություններում ինչպես մեր երկրում, այնպես էլ արտերկրում։ Դրա համար ստեղծվում են տարբեր արհեստական նստեցման տանկեր, որոնցում տնկվում է լճային և ճահճային բուսականություն, որը լավ մաքրում է աղտոտված ջուրը։
Վերջին տարիներին լայն տարածում է գտել արհեստական օդափոխությունը՝ աղտոտված ջրերի մաքրման արդյունավետ միջոցներից մեկը, երբ ջրի մեջ լուծված թթվածնի պակասի դեպքում ինքնամաքրման գործընթացը կտրուկ նվազում է։ Դրա համար հատուկ օդափոխիչներ են տեղադրվում ջրամբարներում և առուներում կամ օդափոխման կայաններում՝ մինչև աղտոտված ջրի բացթողումը։
Ջրային ռեսուրսների պաշտպանություն աղտոտումից.
Անվտանգություն ջրային ռեսուրսներարգելել չմաքրված ջրի արտահոսքը ջրային մարմիններ և առուներ, ստեղծել ջրապաշտպան գոտիներ, խթանել ջրային մարմիններում ինքնամաքրման գործընթացները, պահպանել և բարելավել ջրբաժաններում մակերևութային և ստորերկրյա ջրերի արտահոսքի ձևավորման պայմանները:
Մի քանի տասնամյակ առաջ գետերը, իրենց ինքնամաքրման գործառույթի շնորհիվ, հաղթահարեցին ջրի մաքրումը: Այժմ, երկրի ամենաբնակեցված տարածքներում, նոր քաղաքների և արդյունաբերական ձեռնարկությունների կառուցման արդյունքում, ջրօգտագործման վայրերն այնքան խիտ են տեղակայված, որ հաճախ կեղտաջրերի արտանետման և ջրառի վայրերը գործնականում մոտ են: Ուստի ավելի ու ավելի մեծ ուշադրության է արժանանում կեղտաջրերի մաքրման և հետմաքրման արդյունավետ մեթոդների մշակումն ու ներդրումը, ծորակից ջրի մաքրումը և վնասազերծումը: Որոշ ձեռնարկություններում ջրի հետ կապված գործառնությունները գնալով ավելի կարևոր դեր են խաղում: Հատկապես բարձր են ջրամատակարարման, կեղտաջրերի մաքրման և հեռացման ծախսերը ցելյուլոզայի և թղթի, հանքարդյունաբերության և նավթաքիմիական արդյունաբերության մեջ:
Ժամանակակից ձեռնարկություններում կեղտաջրերի հաջորդական մաքրումը ներառում է առաջնային, մեխանիկական մաքրում (հեշտությամբ նստեցվող և լողացող նյութերը հեռացվում են) և երկրորդական, կենսաբանական (կենսաբանորեն քայքայվող օրգանական նյութերը հեռացվում են): Այս դեպքում կատարվում է կոագուլյացիա՝ կասեցված և կոլոիդ նյութերի նստեցում, ինչպես նաև ֆոսֆոր, ադսորբցիա՝ լուծված օրգանական նյութերի հեռացում և էլեկտրոլիզ՝ օրգանական և հանքային ծագման լուծված նյութերի պարունակությունը նվազեցնելու համար: Կեղտաջրերի ախտահանումն իրականացվում է դրանց քլորացման և օզոնացման միջոցով։ Մաքրման տեխնոլոգիական գործընթացի կարևոր տարրը ձևավորված տիղմի հեռացումն ու ախտահանումն է։ Որոշ դեպքերում վերջնական գործողությունը ջրի թորումն է:
Առավել առաջադեմ ժամանակակից մաքրման սարքավորումները ապահովում են կեղտաջրերի արտանետումը օրգանական աղտոտվածությունից միայն 85-90%-ով և միայն որոշ դեպքերում՝ 95%-ով: Ուստի նույնիսկ մաքրումից հետո անհրաժեշտ է դրանք նոսրացնել 6-12 անգամ, իսկ հաճախ նույնիսկ ավելի մաքուր ջրով, որպեսզի պահպանվի ջրային էկոհամակարգերի բնականոն գործունեությունը: Փաստն այն է, որ ջրամբարների և առուների բնական ինքնամաքրման հնարավորությունը շատ փոքր է։ Ինքնամաքրումը տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, եթե բաց թողնված ջրերը ամբողջությամբ մաքրվել են, իսկ ջրային մարմնում դրանք նոսրացվել են ջրով 1:12-15 հարաբերակցությամբ։ Եթե, այնուամենայնիվ, մեծ քանակությամբ կեղտաջրեր մտնում են ջրամբարներ և ջրահոսքեր, և առավել ևս չմաքրված, ջրային էկոհամակարգերի կայուն բնական հավասարակշռությունը աստիճանաբար կորչում է, և դրանց բնականոն գործունեությունը խաթարվում է:
Վերջերս դրանցից հետո կեղտաջրերի մաքրման և հետմաքրման ավելի ու ավելի արդյունավետ մեթոդներ կենսաբանական բուժումԿեղտաջրերի մաքրման նորագույն մեթոդների կիրառում` ճառագայթում, էլեկտրաքիմիական, սորբցիոն, մագնիսական և այլն: Կեղտաջրերի մաքրման տեխնոլոգիայի կատարելագործումը, մաքրման աստիճանի հետագա բարձրացումը ջրի աղտոտումից պաշտպանելու կարևորագույն խնդիրներն են:
Շատ ավելի լայնորեն պետք է օգտագործվի գյուղատնտեսական ոռոգման դաշտերում մաքրված կեղտաջրերի հետմաքրումը: ZPO-ում կեղտաջրերի հետմաքրման ժամանակ միջոցները չեն ծախսվում դրանց արդյունաբերական հետմաքրման վրա, դա հնարավորություն է ստեղծում լրացուցիչ գյուղատնտեսական ապրանքներ ստանալու, ջուրը զգալիորեն խնայվում է, քանի որ ոռոգման համար քաղցրահամ ջրի ընդունումը կրճատվում է և կա. կարիք չկա ջուր ծախսել կեղտաջրերը նոսրացնելու համար: Երբ օգտագործվում է ZPO-ում, դրանցում պարունակվող քաղաքային կեղտաջրերը սննդանյութերիսկ հետքի տարրերը բույսերի կողմից կլանվում են ավելի արագ և ավելի ամբողջական, քան արհեստական հանքային պարարտանյութերը:
Կարևոր խնդիրներից է նաև ջրային մարմինների պեստիցիդներով և թունաքիմիկատներով աղտոտման կանխումը։ Սա պահանջում է արագացնել հակաէրոզիոն միջոցառումների իրականացումը, ստեղծելով թունաքիմիկատներ, որոնք կքայքայվեն 1-3 շաբաթվա ընթացքում՝ չպահպանելով թունավոր մնացորդները մշակույթում: Քանի դեռ այս հարցերը չեն լուծվել, անհրաժեշտ է սահմանափակել ջրային հոսքերի երկայնքով ափամերձ տարածքների գյուղատնտեսական օգտագործումը կամ դրանցում չօգտագործել թունաքիմիկատներ։ Ավելի մեծ ուշադրություն է պահանջում նաև ջրապաշտպան գոտիների ստեղծումը։
Ջրի աղբյուրները աղտոտումից պաշտպանելու համար մեծ նշանակություն ունեն կեղտաջրերի արտանետման համար վճարի ներդրումը, ջրի սպառման, ջրահեռացման և կեղտաջրերի մաքրման միասնական տարածաշրջանային սխեմաների ստեղծումը և ջրային աղբյուրներում ջրի որակի վերահսկման ավտոմատացումը: Հարկ է նշել, որ ինտեգրված թաղամասերի սխեմաները հնարավորություն են տալիս անցնել ջրի վերաօգտագործման և վերօգտագործման, շրջանի համար ընդհանուր մաքրման կայանների շահագործմանը, ինչպես նաև ավտոմատացնել ջրամատակարարման և կոյուղու շահագործման կառավարման գործընթացները:
Բնական ջրերի աղտոտումը կանխելու համար կարևոր է հիդրոսֆերայի պաշտպանության դերը, քանի որ հիդրոսֆերայի կողմից ձեռք բերված բացասական հատկությունները ոչ միայն փոփոխում են ջրային էկոհամակարգը և ճնշում նրա հիդրոկենսաբանական ռեսուրսները, այլև ոչնչացնում են ցամաքային էկոհամակարգերը, նրա կենսաբանական համակարգերը և նաև լիտոսֆերան։ .
Հարկ է ընդգծել, որ աղտոտվածության դեմ պայքարի արմատական միջոցներից մեկը ջրային մարմինները որպես կեղտաջրերի ընդունիչ համարելու արմատացած ավանդույթի հաղթահարումն է։ Հնարավորության դեպքում պետք է խուսափել կա՛մ ջրառից, կա՛մ կեղտաջրերի արտանետումից միևնույն հոսքերում և ջրամբարներում:
Մթնոլորտային օդի և հողի պաշտպանություն:
Հատուկ պահպանվող բնական տարածքներ. Կենդանիների պաշտպանություն և բուսական աշխարհ.
արդյունավետ ձև բնական էկոհամակարգերի պաշտպանություն, ինչպես նաև բիոտիկ համայնքներն են հատուկ պահպանվող բնական տարածքներ. Դրանք թույլ են տալիս պահպանել անձեռնմխելի բիոգեոցենոզների ստանդարտները (նմուշները) և ոչ միայն որոշ էկզոտիկ, հազվագյուտ վայրերում, այլև Երկրի բոլոր բնորոշ բնական գոտիներում:
TO հատուկ պահպանվող բնական տարածքներ(SPNA) ներառում է ցամաքային կամ ջրային մակերևույթի տարածքներ, որոնք, ելնելով իրենց բնապահպանական և այլ նշանակությունից, կառավարության որոշումներով ամբողջությամբ կամ մասնակիորեն դուրս են բերվել տնտեսական օգտագործումից:
1995 թվականի փետրվարին ընդունված «Պահպանվող տարածքների մասին» օրենքով սահմանվել են այդ տարածքների հետևյալ կատեգորիաները. ա) պետական արգելոցներ, ներառյալ. կենսոլորտային; բ) ազգային պարկեր. գ) բնական պարկեր. դ) պետական արգելոցներ. ե) բնության հուշարձաններ. զ) դենդրոլոգիական այգիներ և բուսաբանական այգիներ.
Պահուստ- սա օրենքով հատուկ պահպանվող տարածք է (տարածք կամ ջրային տարածք), որն ամբողջությամբ հանված է բնականոն տնտեսական օգտագործումից՝ բնական համալիրն իր բնական վիճակում պահպանելու նպատակով։ Արգելոցներում թույլատրվում է միայն գիտական, անվտանգության և հսկողության գործունեությունը։
Այսօր Ռուսաստանում կա 95 բնական արգելոց՝ 310 հազար քառակուսի մետր ընդհանուր մակերեսով։ կմ, որը կազմում է Ռուսաստանի ամբողջ տարածքի մոտ 1,5%-ը։ Հարակից տարածքների տեխնոգեն ազդեցությունը չեզոքացնելու նպատակով, հատկապես զարգացած արդյունաբերություն ունեցող տարածքներում, արգելոցների շուրջ ստեղծվում են պահպանվող տարածքներ։
Կենսոլորտային պաշարները (BR) կատարում են չորս գործառույթ՝ պահպանել մեր մոլորակի գենետիկական բազմազանությունը. գիտական հետազոտությունների անցկացում; կենսոլորտի ֆոնային վիճակի հետևում (շրջակա միջավայրի մոնիտորինգ); բնապահպանական կրթություն և միջազգային համագործակցություն:
Ակնհայտ է, որ ԲՌ-ի գործառույթներն ավելի լայն են, քան ցանկացած այլ տեսակի պահպանվող բնական տարածքների գործառույթները: Նրանք ծառայում են որպես մի տեսակ միջազգային չափանիշներ, շրջակա միջավայրի չափանիշներ։
Այժմ Երկրի վրա ստեղծվել է ավելի քան 300 կենսոլորտային արգելոցների միասնական գլոբալ ցանց (Ռուսաստանում՝ 11): Նրանք բոլորն աշխատում են ՅՈՒՆԵՍԿՕ-ի համակարգված ծրագրի համաձայն՝ մարդածին գործունեության ազդեցության տակ բնական միջավայրի փոփոխությունների մշտական մոնիտորինգ իրականացնելով։
ազգային պարկ- ընդարձակ տարածք (մի քանի հազարից մինչև մի քանի միլիոն հեկտար), որն իր մեջ ներառում է ինչպես լիովին պահպանվող տարածքներ, այնպես էլ տնտեսական գործունեության որոշակի տեսակների համար նախատեսված տարածքներ։
Ազգային պարկերի ստեղծման նպատակներն են՝ 1) բնապահպանական (բնական էկոհամակարգերի պահպանում). 2) գիտական (այցելուների զանգվածային ընդունելության պայմաններում բնական համալիրի պահպանման մեթոդների մշակում և ներդրում) և 3) ռեկրեացիոն (կանոնակարգված զբոսաշրջություն և հանգիստ մարդկանց համար).
Ռուսաստանում կա 33 ազգային պարկ՝ մոտ 66,5 հազար քառակուսի մետր ընդհանուր մակերեսով։ կմ.
Բնական պարկ- տարածք, որն ունի հատուկ էկոլոգիական և գեղագիտական արժեք և օգտագործվում է բնակչության կազմակերպված հանգստի համար.
Պահուստ- բնական համալիր, որը նախատեսված է կենդանիների կամ բույսերի մեկ կամ մի քանի տեսակների պահպանման համար՝ մյուսների սահմանափակ կիրառմամբ. Կան լանդշաֆտային, անտառային, ձկնաբանական (ձկներ), թռչնաբանական (թռչունների) և այլ տեսակի արգելոցներ։ Սովորաբար, կենդանիների կամ բույսերի պահպանվող տեսակների պոպուլյացիայի խտության վերականգնումից հետո արգելոցը փակվում է և թույլատրվում է տնտեսական գործունեության այս կամ այն տեսակը։ Ռուսաստանում այսօր կան ավելի քան 1600 պետական բնական պաշարներ՝ ավելի քան 600 հազար քառակուսի մետր ընդհանուր մակերեսով: կմ.
բնության հուշարձան- առանձին բնական առարկաներ, որոնք եզակի են և անվերարտադրելի, որոնք ունեն գիտական, գեղագիտական, մշակութային կամ կրթական արժեք. Սրանք կարող են լինել շատ հին ծառեր, որոնք եղել են որոշ պատմական իրադարձությունների «ականատեսներ», քարանձավներ, ժայռեր, ջրվեժներ և այլն: Ռուսաստանում դրանք մոտ 8 հազար են, մինչդեռ այն տարածքում, որտեղ գտնվում է հուշարձանը, ցանկացած գործողություն, որը կարող է ոչնչացնել դրանք: արգելված է։
Դենդրոլոգիական պարկերը և բուսաբանական այգիները ծառերի և թփերի հավաքածուներ են, որոնք ստեղծվել են մարդու կողմից՝ կենսաբազմազանությունը պահպանելու և բուսական աշխարհը հարստացնելու և գիտության, ուսումնասիրության և մշակութային և կրթական աշխատանքների շահերից ելնելով: Նրանք հաճախ իրականացնում են աշխատանքներ՝ կապված նոր բույսերի ներմուծման և կլիմայականացման հետ։
Բնության հատուկ պահպանվող տարածքների ռեժիմի խախտման համար Ռուսաստանի օրենսդրությունը սահմանում է վարչական և քրեական պատասխանատվություն: Միևնույն ժամանակ, գիտնականներն ու փորձագետները խստորեն խորհուրդ են տալիս զգալի մեծացնել հատուկ պահպանվող տարածքների տարածքը։ Այսպես, օրինակ, ԱՄՆ-ում վերջինիս տարածքը կազմում է երկրի տարածքի ավելի քան 7%-ը։
Բնապահպանական խնդիրների լուծումը և, հետևաբար, քաղաքակրթության կայուն զարգացման հեռանկարները մեծապես կապված են վերականգնվող աղբյուրների և էկոհամակարգերի տարբեր գործառույթների գրագետ օգտագործման և դրանց կառավարման հետ: Այս ուղղությունը բնության բավական երկար և համեմատաբար անսպառ օգտագործման ամենակարևոր միջոցն է, որը զուգորդվում է կենսոլորտի, հետևաբար և մարդկային միջավայրի կայունության պահպանման և պահպանման հետ:
Յուրաքանչյուր տեսակ եզակի է: Այն պարունակում է տեղեկատվություն բուսական և կենդանական աշխարհի զարգացման մասին, որը մեծ գիտական և կիրառական նշանակություն ունի։ Քանի որ տվյալ օրգանիզմի երկարաժամկետ օգտագործման բոլոր հնարավորությունները հաճախ անկանխատեսելի են, մեր մոլորակի ողջ գենոֆոնդը (բացառությամբ մարդկանց համար վտանգավոր որոշ պաթոգեն օրգանիզմների) ենթակա է խիստ պաշտպանության։ Գենոֆոնդը պաշտպանելու անհրաժեշտությունը կայուն զարգացման («համաէվոլյուցիա») հայեցակարգի տեսանկյունից թելադրված է ոչ այնքան տնտեսական, որքան բարոյական և էթիկական նկատառումներով: Միայն մարդկությունը չի գոյատևի:
Օգտակար է հիշել Բ. Քոմոների բնապահպանական օրենքներից մեկը. «Բնությունն ամենից լավ գիտի»: Մինչև վերջերս կենդանիների գենոֆոնդի օգտագործման հնարավորությունները, որոնք անկանխատեսված էին, այժմ ցուցադրվում են բիոնիկայի միջոցով, որի շնորհիվ կան բազմաթիվ բարելավումներ ինժեներական կառույցներում, որոնք հիմնված են վայրի կենդանիների օրգանների կառուցվածքի և գործառույթների ուսումնասիրության վրա: Հաստատվել է, որ որոշ անողնաշարավորներ (փափկամարմիններ, սպունգեր) ունեն մեծ քանակությամբ ռադիոակտիվ տարրեր և թունաքիմիկատներ կուտակելու հատկություն։ Արդյունքում նրանք կարող են լինել շրջակա միջավայրի աղտոտման կենսացուցիչներ և օգնել մարդկանց լուծել այս կարևոր խնդիրը։
Բույսերի գենոֆոնդի պաշտպանություն.Լինելով ՊՍՕ-ի պաշտպանության ընդհանուր խնդրի անբաժանելի մասը՝ բույսերի գենոֆոնդի պաշտպանությունը միջոցառումների համալիր է բույսերի ողջ տեսակային բազմազանությունը պահպանելու համար՝ արտադրողական կամ գիտական կամ գործնական արժեքավոր հատկությունների ժառանգական ժառանգության կրողներ:
Հայտնի է, որ բնական ընտրության ազդեցության տակ և յուրաքանչյուր տեսակի կամ պոպուլյացիայի գենոֆոնդում անհատների սեռական վերարտադրության միջոցով կուտակվում են տեսակի համար առավել օգտակար հատկություններ. դրանք գենային համակցությունների մեջ են։ Ուստի բնական բուսական աշխարհի օգտագործման խնդիրները մեծ նշանակություն ունեն։ Մեր ժամանակակից հացահատիկային, մրգային, բանջարեղենային, հատապտղային, կերային, արդյունաբերական, դեկորատիվ կուլտուրաները, որոնց ծագման կենտրոնները հիմնել է մեր ականավոր հայրենակից Ն.Ի. Վավիլովը, առաջնորդում են իրենց ծագումնաբանությունը կամ վայրի նախնիներից, կամ գիտության ստեղծագործություններ են, բայց հիմնված են բնական գենային կառուցվածքների վրա: Վայրի բույսերի ժառանգական հատկությունների կիրառմամբ ձեռք են բերվել օգտակար բույսերի բոլորովին նոր տեսակներ։ Հիբրիդային սելեկցիայի միջոցով ստեղծվել են բազմամյա ցորենի և հացահատիկի կերային հիբրիդներ։ Գիտնականների կարծիքով՝ մոտ 600 տեսակի վայրի բույսեր կարող են օգտագործվել Ռուսաստանի ֆլորայից գյուղատնտեսական մշակաբույսերի ընտրության ժամանակ։
Բույսերի գենոֆոնդի պաշտպանությունն իրականացվում է արգելոցների, բնական պարկերի, բուսաբանական այգիների ստեղծմամբ; տեղական և ներմուծված տեսակների գենոֆոնդի ձևավորում. կենսաբանության, էկոլոգիական կարիքների և բույսերի մրցունակության ուսումնասիրություն; բույսի աճելավայրի էկոլոգիական գնահատում, ապագայում դրա փոփոխությունների կանխատեսումներ։ Արգելոցների շնորհիվ պահպանվել են Պիցունդայի և Էլդարի սոճիները, պիստակը, եղևնին, շիշը, ռոդոդենդրոնը, ժենշենը և այլն։
Կենդանիների գենոֆոնդի պաշտպանություն.Մարդկային գործունեության ազդեցության տակ կենսապայմանների փոփոխությունը, որն ուղեկցվում է կենդանիների ուղղակի հալածանքներով և ոչնչացմամբ, հանգեցնում է նրանց տեսակային կազմի աղքատացմանը և բազմաթիվ տեսակների թվի նվազմանը։ 1600 թվականին մոլորակի վրա կար մոտավորապես 4230 տեսակի կաթնասուն, մեր ժամանակներում 36 տեսակ անհետացել է, իսկ 120 տեսակ գտնվում է անհետացման վտանգի տակ: 8684 թռչունների տեսակներից 94-ը անհետացել են, 187-ը վտանգված են։ Ենթատեսակների հետ կապված իրավիճակը ավելի լավ չէ՝ 1600 թվականից անհետացել են կաթնասունների 64 և թռչունների 164 ենթատեսակներ, վտանգված են կաթնասունների 223 ենթատեսակները և թռչունների 287 ենթատեսակները։
Մարդու գենոֆոնդի պաշտպանություն.Դրա համար ստեղծվել են տարբեր գիտական ուղղություններ, ինչպիսիք են.
1) էկոտոքսիկոլոգիա- թունաբանության ճյուղ (թույների գիտություն), որն ուսումնասիրում է բաղադրամասի բաղադրությունը, բաշխման առանձնահատկությունները, կենսաբանական գործողությունը, ակտիվացումը, շրջակա միջավայրում վնասակար նյութերի ապաակտիվացումը.
2) բժշկական գենետիկական խորհրդատվությունհատուկ բժշկական հաստատություններում՝ պարզելու մարդու գենետիկ ապարատի վրա էկոտոքսիկանտների ազդեցության բնույթն ու հետևանքները՝ առողջ սերունդ ծնելու համար.
3) ցուցադրություն- շրջակա միջավայրի գործոնների մուտագենության և քաղցկեղածինության ընտրություն և փորձարկում (մարդկային միջավայր):
Բնապահպանական պաթոլոգիա- մարդու հիվանդությունների ուսմունքը, որի առաջացման և զարգացման մեջ առաջատար դեր են խաղում շրջակա միջավայրի անբարենպաստ գործոնները` այլ պաթոգեն գործոնների հետ համատեղ:
Շրջակա միջավայրի պահպանության հիմնական ուղղությունները.
Շրջակա միջավայրի որակի կարգավորում. Մթնոլորտի, հիդրոսֆերայի, լիտոսֆերայի, բիոտիկ համայնքների պաշտպանություն։ Էկոլոգիական պաշտպանության սարքավորումներ և տեխնոլոգիաներ.
Ջրամբարներում ջրի ինքնամաքրումը փոխկապակցված հիդրոդինամիկ, ֆիզիկաքիմիական, մանրէաբանական և հիդրոկենսաբանական գործընթացների ամբողջություն է, որը հանգեցնում է ջրային մարմնի սկզբնական վիճակի վերականգնմանը:
Ֆիզիկական գործոնների շարքում առաջնային նշանակություն ունի մուտքային աղտոտիչների նոսրացումը, տարրալուծումը և խառնումը: Կախված պինդ նյութերի կոնցենտրացիաների լավ խառնումն ու նվազեցումը ապահովվում է գետերի արագ հոսքով: Այն նպաստում է ջրային մարմինների ինքնամաքրմանը` նստելով չլուծվող նստվածքների հատակին, ինչպես նաև նստեցնելով աղտոտված ջրերը: Բարեխառն կլիմայական գոտիներում գետը մաքրվում է աղտոտման վայրից 200-300 կմ, իսկ Հեռավոր հյուսիսում՝ 2 հազար կմ հետո։
Ջրի ախտահանումը տեղի է ունենում արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ: Ախտահանման ազդեցությունը ձեռք է բերվում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ուղղակի կործանարար ազդեցությամբ սպիտակուցային կոլոիդների և մանրէաբանական բջիջների պրոտոպլազմայի ֆերմենտների, ինչպես նաև սպոր օրգանիզմների և վիրուսների վրա:
Ջրային մարմինների ինքնամաքրման քիմիական գործոններից պետք է նշել օրգանական և անօրգանական նյութերի օքսիդացումը։ Ջրային մարմնի ինքնամաքրումը հաճախ գնահատվում է հեշտությամբ օքսիդացող օրգանական նյութերի կամ օրգանական նյութերի ընդհանուր պարունակության առումով:
Ջրամբարի սանիտարական ռեժիմը հիմնականում բնութագրվում է նրանում լուծված թթվածնի քանակով: Առաջին և երկրորդ տիպի ջրամբարների համար այն պետք է հաղթի առնվազն 4 մգ 1 լիտր ջրի դիմաց տարվա ցանկացած ժամանակ: Առաջին տիպը ներառում է ձեռնարկությունների խմելու ջրամատակարարման համար օգտագործվող ջրային մարմինները, երկրորդը` լողի, սպորտային միջոցառումների, ինչպես նաև բնակավայրերի սահմաններում գտնվող ջրային մարմինները:
Ջրամբարի ինքնամաքրման կենսաբանական գործոններից են ջրիմուռները, կաղապարները և խմորիչ սնկերը։ Այնուամենայնիվ, ֆիտոպլանկտոնը ոչ միշտ է դրականորեն ազդում ինքնամաքրման գործընթացների վրա. որոշ դեպքերում արհեստական ջրամբարներում կապտականաչ ջրիմուռների զանգվածային զարգացումը կարելի է համարել որպես ինքնաաղտոտման գործընթաց։
Կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները կարող են նպաստել նաև ջրային մարմինների ինքնամաքրմանը մանրէներից և վիրուսներից։ Այսպիսով, ոստրեը և որոշ այլ ամեոբա ներծծում են աղիքային և այլ վիրուսներ։ Յուրաքանչյուր փափկամարմին օրական ֆիլտրում է ավելի քան 30 լիտր ջուր։
Ջրամբարների մաքրությունն անհնար է պատկերացնել առանց դրանց բուսականության պաշտպանության։ Միայն յուրաքանչյուր ջրամբարի էկոլոգիայի խորը գիտելիքների, նրանում բնակվող տարբեր կենդանի օրգանիզմների զարգացման արդյունավետ վերահսկողության հիման վրա կարելի է հասնել դրական արդյունքների, ապահովել գետերի, լճերի և ջրամբարների թափանցիկություն և կենսաբանական բարձր արտադրողականություն:
Այլ գործոններ նույնպես բացասաբար են ազդում ջրային մարմինների ինքնամաքրման գործընթացների վրա։ Ջրային մարմինների քիմիական աղտոտումը արդյունաբերական կեղտաջրերով, բիոգեն տարրերով (ազոտ, ֆոսֆոր և այլն) արգելակում է բնական օքսիդատիվ գործընթացները և սպանում միկրոօրգանիզմներին: Նույնը վերաբերում է ՋԷԿ-երից ջերմային կեղտաջրերի արտանետմանը։
Բազմաստիճան պրոցես, երբեմն երկար ձգվող՝ յուղից ինքնամաքրում։ Բնական պայմաններում նավթից ջրի ինքնամաքրման ֆիզիկական գործընթացների համալիրը բաղկացած է մի շարք բաղադրիչներից՝ գոլորշիացում; գունդերի նստեցում, հատկապես նստվածքով և փոշով ծանրաբեռնվածների; ջրի սյունակում կասեցված կտորների կպչունություն; լողացող կոշտուկներ, որոնք թաղանթ են կազմում ջրի և օդի ներդիրներով. նվազեցնելով կասեցված և լուծարված յուղի կոնցենտրացիան նստելու, լողալու և մաքուր ջրի հետ խառնվելու պատճառով: Այս պրոցեսների ինտենսիվությունը կախված է որոշակի տեսակի յուղի հատկություններից (խտություն, մածուցիկություն, ջերմային ընդարձակման գործակից), ջրում կոլոիդների առկայությունից, կասեցված և ներծծված պլանկտոնի մասնիկներից և այլն, օդի ջերմաստիճանից և արևի լույսից:
