Shtëpi > Materialet e ndërtimit > Modelet e vetë-pastrimit të ujit në trupat ujorë. Vetëpastruese

Modelet e vetë-pastrimit të ujit në trupat ujorë. Vetëpastruese

Detyra nr. 6

PROCESET VETËPURIFIKIMI TË UJËrave NATYROR

1 LLOJET E NDOTJES DHE KULLIMET E TYRE

(KANALET E VETËPURIFIKIMIT TË MJEDISIT UJOR)

Nën vetë-pastrimin mjedisi ujor kuptojnë një sërë procesesh fizike, biologjike dhe kimike brenda një trupi ujor që synojnë reduktimin e përmbajtjes së ndotësve (ndotësve).

Kontributi i proceseve individuale në aftësinë e mjedisit natyror ujor për t'u vetëpastruar varet nga natyra e ndotësve. Në përputhje me këtë, ndotësit ndahen në mënyrë konvencionale në tre grupe.

1). Substancat konservative - jo të degradueshme ose dekompozohen shumë ngadalë në mjedisin natyror . Këto janë kripëra minerale, komponime hidrofobike si pesticidet organoklorinike, vaji dhe produktet e naftës. Një rënie në përqendrimin e substancave konservative në ndotjen e ujit ndodh vetëm për shkak të hollimit, proceseve fizike të transferimit të masës, proceseve fiziko-kimike të kompleksimit, thithjes dhe bioakumulimit. Vetëpastrimi ka një karakter të dukshëm, pasi ndodh vetëm rishpërndarja dhe shpërndarja e ndotësve në mjedis dhe ndotja e objekteve ngjitur.

2). Lëndët ushqyese janë substanca që marrin pjesë në ciklin biologjik. Këto janë forma minerale të azotit dhe fosforit, komponime organike lehtësisht të tretshme.

Në këtë rast, vetë-pastrimi i mjedisit ujor ndodh për shkak të proceseve biokimike.

3). Substancat e tretshme në ujë që nuk përfshihen në ciklin biologjik, duke hyrë në rezervuarë dhe rrjedha ujore nga burime antropogjene, janë shpesh toksike. Vetëpastrimi i mjedisit ujor nga këto substanca kryhet kryesisht për shkak të transformimit të tyre kimik dhe mikrobiologjik.

Proceset më domethënëse për vetë-pastrimin e mjedisit ujor janë këto:

– proceset e transferimit fizik: hollimi (përzierja), largimi i ndotësve në trupat ujorë fqinjë (në rrjedhën e poshtme), sedimentimi i grimcave pezull, avullimi, thithja (nga grimcat pezull dhe sedimentet e poshtme), bioakumulimi;

– transformimi mikrobiologjik;

–transformimi kimik: sedimentimi, hidroliza, fotoliza, reaksionet redoks etj.

2 HOLLIMI I NDOTJEVE GJATË SHKARKJES SË UJËRAVE TË ZONJUARA

NGA OBJEKTET E TRAJTIMIT TË UJIT

Masa e ndotësve në ujërat e zeza është e barabartë me masën e ndotësve në rrjedhën e përzier (ujëra të zeza + ujë rrjedhës). Ekuacioni i bilancit material për ndotësit:

Cct·q + γ·Q·Сф = Cв·(q + γ·Q),

ku Cct është përqendrimi i ndotësve në ujërat e zeza, g/m3 (mg/dm3);

q - prurje maksimale ujërat e zeza të shkarkohet në rrjedhën e ujit, m3/s

γ – koeficienti i përzierjes

Q – prurja mesatare mujore e ujit të përroit, m3/s;

Cf – përqendrimi në sfond i ndotësve në rrjedhën e ujit (i përcaktuar sipas vëzhgimeve afatgjata), g/m3 (mg/dm3);

Cw·– përqendrimi i ndotësve në rrjedhën e ujit pas përzierjes (hollimi), g/m3 (mg/dm3);

Nga ekuacioni i bilancit material mund të gjendet përqendrimi i ndotësve në rrjedhën e ujit pas hollimit:

Cv = https://pandia.ru/text/80/127/images/image002_20.png" width="117" height="73 src=">

L - distanca përgjatë rrugës së lirë të një rrjedhe ujore (rruga e lirë është brezi më i thellë i një trupi të caktuar uji) nga pika e lëshimit deri në pikën e kontrollit, m;

α është një koeficient në varësi të kushteve të rrjedhës hidraulike. Koeficienti α llogaritet duke përdorur ekuacionin:

ku ξ është një koeficient në varësi të vendndodhjes së shkarkimit të ujërave të zeza në rrjedhën e ujit: ξ = 1 kur shkarkohet pranë bregut, ξ = 1,5 kur lëshohet në rrugë të lirë;

φ - koeficienti i rrotullimit të rrjedhës së ujit, d.m.th., raporti i distancës midis seksioneve të konsideruara të rrjedhës së ujit përgjatë rrugës së lirë me distancën në vijë të drejtë; D – koeficienti i difuzionit turbulent.

Për lumenjtë e ultësirës dhe llogaritjet e thjeshtuara, koeficienti i difuzionit turbulent gjendet duke përdorur formulën:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image005_9.png" width="59 height=47" height="47">= · Ks-v,

ku ac, av janë aktivitetet e substancës A në shtresën e absorbimit dhe në fazën ujore;

γс, γв – koeficientët e aktivitetit të substancës A në shtresën e absorbimit dhe në fazën ujore;

Сс, Св – përqendrimet e substancës A në shtresën thithëse dhe në fazën ujore;

Ks-v – koeficienti i shpërndarjes së substancës A (konstanta e ekuilibrit

AB ↔ AC, e shprehur në terma të përqendrimit).

Pastaj, me një koeficient aktiviteti relativisht konstant të substancës A në shtresën e thithjes (faza organike):

Ks-v = Ka s-v·DIV_ADBLOCK4">

Kjo, në veçanti, përcakton ekzistencën e një korrelacioni midis koeficientëve të shpërndarjes së substancave në sistemin oktanol - ujë dhe lëndë të ngurtë organike - ujë:

Ks-v ≈ 0,4 Ks-v ,

ku Co-in është koeficienti i shpërndarjes së substancës në sistemin oktanol – ujë.

Vlera Co-w lidhet me tretshmërinë e një substance në ujë nga një marrëdhënie e thjeshtë empirike:

log Co-in = (4,5 ÷ 0,75) log S,

ku S është tretshmëria e substancës, e shprehur në mg/dm3.

Kjo marrëdhënie është e vërtetë për shumë klasa të përbërjeve organike, duke përfshirë hidrokarburet, hidrokarburet e halogjenizuara, acidet aromatike, pesticidet organoklorike dhe bifenilet e klorur.

Në sorbentët natyrorë, lënda organike përbën vetëm një pjesë të caktuar të masës së sorbentit. Prandaj, koeficienti i shpërndarjes në sistemin sorbent-ujë Ks-v normalizohet në përmbajtjen e karbonit organik në sorbentin Ks-v*:

Ks-v* = Ks-v ω(C),

ku ω(C) është pjesa masive e lëndës organike në sorbent.

Në këtë rast, fraksioni i substancës së thithur nga mediumi ujor ωsorb është i barabartë me:

ωsorb = https://pandia.ru/text/80/127/images/image009_9.png" width="103" height="59">,

ku Ssorb është përqendrimi i sorbentit të pezulluar në ujë.

Në sedimentet e poshtme, vlera e Ssorb është e rëndësishme, prandaj, për shumë ndotës, Ks-v*·Ssorb >> 1, dhe uniteti në emërues mund të neglizhohet. Vlera e ωsorb priret drejt unitetit, d.m.th., e gjithë substanca A do të jetë në një gjendje të sorbuar.

Në rezervuarët e hapur situata është e ndryshme - përqendrimi i sorbentit të pezulluar është jashtëzakonisht i ulët. Prandaj, futen proceset e sorbimit kontribut të rëndësishëm në vetëpastrimin e rezervuarit vetëm për lidhjet me Ks-v ≥ 105.

Thithja e shumë ndotësve me tretshmëri në ujë 10-3 mol/l është një nga proceset kryesore për largimin e një lënde kimike nga faza ujore. Këto substanca përfshijnë pesticide organoklorike, bifenile të poliklorinuara dhe PAH. Këto komponime janë pak të tretshëm në ujë dhe kanë vlera të larta Co-w (104 – 107). Sorbimi është mënyra më efektive e vetëpastrimit të mjedisit ujor nga substanca të tilla.

4 VETËPASTRIMI MIKROBILOGJIK

Transformimi mikrobiologjik i ndotësve konsiderohet si një nga kanalet kryesore për vetë-pastrimin e mjedisit ujor. . Mikrobiologjike proceset biokimike përfshijnë reaksione të disa llojeve. Këto janë reaksione që përfshijnë enzimat redoks dhe hidrolitike. Temperatura optimale për shfaqjen e proceseve të biodegradimit, ndotësit janë 25-30ºС.

Shpejtësia e transformimit mikrobiologjik të një lënde varet jo vetëm nga vetitë dhe struktura e saj, por edhe nga aftësia metabolike e komunitetit mikrobik..png" width="113" height="44 src=">,

ku CS është përqendrimi i substratit (ndotësit), . Këtu keff është konstanta e shkallës së biolizës, .m është biomasa e mikroorganizmave ose madhësia e popullsisë.

Kinetika pseudo e rendit të parë e transformimit të disa ndotësve në madhësi fikse të popullsisë dhe rritja proporcionale e drejtpërdrejtë e konstantës së shpejtësisë me rritjen e numrit të baktereve janë vërtetuar eksperimentalisht në shumë raste. Për më tepër, në një numër rastesh, kefi nuk varet nga faza e rritjes së popullsisë, vendndodhja ose përbërja e specieve të komunitetit mikrobik.

Kur integrojmë ekuacionin kinetik të reaksionit të rendit të parë, marrim:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image013_7.png" width="29" height="25 src="> – përqendrimi fillestar i substratit (ose substancave biokimikisht të oksidueshme, që korrespondojnë me BODtotalin). ;

– përqendrimi aktual i substratit (ose substancave të oksidueshme biokimikisht, që korrespondojnë me BODtotal – BODτ).

Kur zëvendësojmë https://pandia.ru/text/80/127/images/image014_8.png" width="29" height="25"> me vlerën përkatëse BOD në ekuacion, marrim:

.

Le të shënojmë kB/2.303 = k*, ku k* është konstanta biokimike e oksidimit (ka dimensionin e konstantës së reaksionit të rendit të parë - ditë-1). Kur fuqizojmë ekuacionin, kemi një ekuacion që lidh BODtotalin. dhe BODτ, në formë eksponenciale:

Duke përdorur këtë ekuacion, ne mund të përcaktojmë koha e oksidimit të plotë të substancave biokimikisht të oksidueshme - koha gjatë së cilës oksidohet 99% e substancës .

Në kushtet natyrore të gjerësive gjeografike të mesme, si rezultat i proceseve mikrobiologjike, alkanet me strukturë normale dekompozohen më shpejt (me 60-90% në tre javë). Alkanet dhe cikloalkanet e degëzuara dekompozohen më ngadalë se n-alkanet - me 40% në një javë, me 80% në tre javë. Derivatet e benzenit me peshë të ulët molekulare mineralizohen më shpejt se hidrokarburet e ngopura (për shembull, fenolet dhe kresolet) . Di- dhe triklorofenolet e zëvendësuara dekompozohen plotësisht në sedimentet e poshtme brenda një jave, nitrofenolet - brenda dy deri në tre javë. Megjithatë, PAH-të shpërbëhen ngadalë.

Proceset e biodegradimit ndikohen nga shumë faktorë: ndriçimi, përmbajtja e oksigjenit të tretur, pH , përmbajtja e lëndëve ushqyese, prania e substancave toksike etj. . Edhe nëse mikroorganizmat kanë grupin e nevojshëm të enzimave për të shkatërruar ndotësit, ato mund të mos jenë aktive për shkak të mungesës së substrateve ose faktorëve shtesë.

5 HIDROLIZA

Shumë ndotës janë acide ose baza të dobëta dhe marrin pjesë në transformimet acid-bazë. Kripërat e formuara baza të dobëta ose acide të dobëta, i nënshtrohen hidrolizës . Kripërat e formuara nga bazat e dobëta hidrolizohen nga kationi, kripërat e formuara nga acidet e dobëta nga anioni. Kationet TM, Fe3+, Al3+ i nënshtrohen hidrolizës:

Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+

Al3+ + HOH ↔ AlOH2+ + H+

Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+

Pb2+ + HOH ↔ PbOH+ + H+.

Këto procese shkaktojnë acidifikimin e mjedisit.

Anionet e acideve të dobëta hidrolizohen:

CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

SiO32- + HOH ↔ HSiO3- + OH-

PO43- + HOH ↔ HPO42- + OH-

S2- + HOH ↔ HS - + OH-,

që kontribuon në alkalizimin e mjedisit.

Prania e njëkohshme e kationeve dhe anioneve hidrolizuese shkakton në disa raste hidrolizë të pakthyeshme të plotë, e cila mund të çojë në formimin e precipitimit të hidroksideve të dobëta të tretshme Fe(OH)3, Al(OH)3 etj.

Hidroliza e kationeve dhe anioneve ndodh shpejt, pasi lidhet me reaksionet e shkëmbimit të joneve.

Midis përbërjeve organike, esteret dhe amidet e acideve karboksilike dhe acideve të ndryshme që përmbajnë fosfor i nënshtrohen hidrolizës. Në këtë rast, uji merr pjesë në reagim jo vetëm si një tretës, por edhe si një reagent:

R1–COO–R2 + HOH ↔ R1–COOH + R2OH

R1–COO–NH2 + HOH ↔ R1–COOH + NH3

(R1O)(R2O)–P=O(OR3) + HOH ↔ H3PO4 + R1OH + R2OH + R3OH

Si shembull, mund të përmendet diklorvosi (o, o-dietil-2,2-diklorovinilfosfat).

(C2H5O)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2HOH ↔ (HO)2–P=O(O–CH=CCl2) + 2C2H5OH

Përbërje të ndryshme organohalogjene gjithashtu hidrolizohen:

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.

Këto procese hidrolitike ndodhin në një shkallë të ndryshme kohore. Reaksionet e hidrolizës mund të kryhen si pa katalizator, ashtu edhe me pjesëmarrjen e acideve dhe bazave të tretura në ujërat natyrore si katalizatorë. Prandaj, konstanta e shpejtësisë së hidrolizës mund të paraqitet si:

Ku https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – konstantet e shpejtësisë së hidrolizës së acidit, hidrolizës në një mjedis neutral dhe hidrolizës alkaline;

Në këtë rast, hidroliza mund të konsiderohet një reaksion pseudo i rendit të parë, pasi ndotësit janë të pranishëm në ujërat natyrore në sasi të vogla. Përqendrimi i ujit në krahasim me përqendrimet e tyre është shumë më i madh dhe praktikisht konsiderohet i pandryshuar.

Për të përcaktuar përqendrimin që ndryshon nga koha e një ndotësi, përdoret një ekuacion i reaksionit kinetik të rendit të parë:

ku C0 – përqendrimi fillestar i ndotësit;

ME – përqendrimi aktual i ndotësve;

τ – koha e kaluar nga fillimi i reagimit;

k – konstante e shpejtësisë së reaksionit (hidrolizës).

Shkalla e shndërrimit të ndotësit (përqindja e substancës që ka reaguar) mund të llogaritet duke përdorur ekuacionin:

β = (C0 – C)/C0 = 1– e-kτ.

6 SHEMBUJ TË ZGJIDHJES SË PROBLEMEVE

Shembulli 1. Llogaritni përqendrimin e joneve të hekurit Fe3+ në uji i lumit në një distancë prej 500 m nga pika e shkarkimit të ujërave të ndotura, nëse përqendrimi i tyre në ujërat e zeza në shkarkimin në rezervuar është 0,75 mg/dm3. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,18 m/s, vëllimi i rrjedhës është 62 m3/s, thellësia e lumit është 1,8 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,0. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,005 m3/s. Përqendrimi në sfond i Fe3+ është 0.3 mg/dm3.

Zgjidhja:

Koeficienti i difuzionit turbulent është i barabartë me

https://pandia.ru/text/80/127/images/image025_3.png" width="147" height="43">.

Koeficienti α sipas kushteve të problemit (koeficienti duke marrë parasysh kushtet e shkarkimit të ujërave të zeza ξ = 1 kur shkarkohen pranë bregut; koeficienti i rrotullimit të lumit φ = 1) llogaritet me ekuacionin:

= 1.0 1.0https://pandia.ru/text/80/127/images/image028_2.png" width="44" height="28 src="> dhe gjeni vlerën e saj numerike

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 mg/dm3.

Përgjigje: Përqendrimi i Fe3+ në një distancë prej 500 m nga vendi i shkarkimit të ujërave të zeza është 0.302 mg/dm3, pra pothuajse i barabartë me përqendrimin e sfondit.

Shembulli 2. Llogaritni konstantën e shkallës së biooksidimit k* nëse vërtetohet eksperimentalisht se BOD total është vërejtur në ditën e 13-të të inkubimit të mostrës. Çfarë përqindje e BOD totalit në këtë rast është BOD5?

Zgjidhja:

Për të përcaktuar BODtot, supozohet se BODtot: (BODtot – BODτ) = 100: 1, d.m.th., 99% e substancave organike oksidohen.

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 ose 82,2%.

Përgjigju : Konstanta e shkallës së biooksidimit është 0,15 ditë-1. BOD5 nga BODtotal është 82.2%.

Shembulli 3. Llogaritni gjysmën e jetës, shkallën e hidrolizës dhe përqendrimin e metilkoracetatit (ClCH2COOCH3) në T = 298K në një rezervuar të ndenjur me pH = 6,9 pas: a) 1 ore; b) 1 ditë pas hyrjes së tij në rezervuar, nëse përqendrimi fillestar i tij ishte 0,001 mg/l. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e kloroacetatit të metilit janë dhënë në tabelë.

Zgjidhja:

Në përputhje me ligjin e veprimit të masës, shpejtësia e hidrolizës është e barabartë me

ku kHYDR është konstanta e shpejtësisë së hidrolizës, s-1;

SZV – përqendrimi i ndotësve.

Hidroliza mund të konsiderohet një reagim pseudo i rendit të parë, pasi ndotësit janë të pranishëm në ujërat natyrore në sasi të vogla. Përqendrimi i ujit në krahasim me përqendrimet e tyre është shumë më i madh dhe praktikisht konsiderohet i pandryshuar.

Konstanta e hidrolizës llogaritet duke përdorur ekuacionin

Ku https://pandia.ru/text/80/127/images/image020_5.png" width="12" height="19"> – konstantet e shpejtësisë së hidrolizës së acidit, hidrolizës në një mjedis neutral dhe hidrolizës alkaline (shih tabelën e shtojcës );

СH+ – përqendrimi i joneve të hidrogjenit, mol/l;

СOH – përqendrimi i joneve hidroksid, mol/l.

Meqenëse, sipas kushteve të problemit, pH = 6,9, mund të gjejmë përqendrimin e joneve të hidrogjenit dhe përqendrimin e joneve hidroksid.

Përqendrimi i joneve të hidrogjenit (mol/l) është i barabartë me:

CH+. = 10–pH = 10-6,9 = 1,26·10-7.

Shuma e treguesve të hidrogjenit dhe hidroksilit është gjithmonë konstante

Prandaj, duke ditur pH, mund të gjeni indeksin e hidroksilit dhe përqendrimin e joneve hidroksid.

pOH = 14 – pH = 14 – 6,9 = 7,1

Përqendrimi i joneve hidroksid (mol/l) është i barabartë me:

COH - = 10–pOH = 10-7,1 = 7,9 10-8.

Konstanta e hidrolizës së kloroacetatit të metilit është:

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.

Gjysma e jetës së substancës τ0.5 në një reaksion të rendit të parë është e barabartë me:

https://pandia.ru/text/80/127/images/image037_1.png" width="155" height="47">s = 2 orë.

Shkalla e konvertimit (shkalla e hidrolizës) e një ndotësi mund të llogaritet duke përdorur ekuacionin:

β = (C0 – C)/C0 = 1– e-kτ.

Një orë pasi kloroacetati i metilit hyn në rezervuar, shkalla e tij e hidrolizës është e barabartë me:

β = 1– e-0,000096·3600 = 1–0,708 = 0,292 (ose 29,2%).

Pas 24 orësh, shkalla e hidrolizës së ndotësve është:

β = 1– e-0,000096 24 3600 = 1– 0,00025 = 0,99975 (ose 99,98%).

Përqendrimi aktual i kloroacetatit të metilit mund të përcaktohet duke ditur shkallën e tij të konvertimit C = C0(1 – β).

Një orë pasi kloroacetati i metilit hyn në rezervuar, përqendrimi i tij do të jetë:

C = C0 (1 – β) = 0,001 (1 – 0,292) = 0,001·0,708 = 7,08 10-4 mg/l.

Pas 24 orësh, përqendrimi i ndotësve do të jetë i barabartë me:

C = C0(1 – β) = 0,001 (1 – 0,99975) = 0,001·0,00025 = 2,5 10-7 mg/l.

Përgjigje: Gjysma e jetës së metil kloroacetatit është 2 orë. Një orë pas hyrjes së ndotësit në rezervuar, shkalla e shndërrimit të tij do të jetë 29,2%, përqendrimi – 7,08 10-4 mg/l. Një ditë pas hyrjes së ndotësit në rezervuar, shkalla e shndërrimit të tij do të jetë 99,98%, përqendrimi – 2,5 10-7 mg/l.

7 DETYRA PËR ZGJIDHJE TË PAVARUR

1. Llogaritni përqendrimin e joneve Cu2+ në ujin e lumit në një distancë prej 500 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i Cu2+ në ujërat e zeza është 0,015 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,25 m/s, vëllimi i rrjedhës është 70 m3/s, thellësia e lumit është 3 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,2. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,05 m3/s. Përqendrimi në sfond i Cu2+ është 0,010 mg/l.

2. Llogaritni përqendrimin e joneve NH4+ në ujin e lumit në një distancë prej 800 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i NH4+ në ujërat e zeza është 0,25 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,18 m/s, vëllimi i rrjedhës është 50 m3/s, thellësia e lumit është 1,8 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,2. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0.04 m3/s. Përqendrimi në sfond i NH4+ është 0.045 mg/l.

3. Llogaritni përqendrimin e joneve Al3+ në ujin e lumit në një distancë prej 500 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i Al3+ në ujërat e zeza është 0,06 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,25 m/s, vëllimi i rrjedhës është 70 m3/s, thellësia e lumit është 3 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,0. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,05 m3/s. Përqendrimi në sfond i Al3+ është 0.06 mg/l.

4. Llogaritni përqendrimin e joneve Fe3+ në ujin e lumit në një distancë prej 300 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i Fe3+ në ujërat e zeza është 0,55 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,20 m/s, vëllimi i rrjedhës është 65 m3/s, thellësia e lumit është 2,5 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,1. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,45 m3/s. Përqendrimi në sfond i Fe3+ është 0,5 mg/l.

5. Llogaritni përqendrimin e joneve sulfate në ujin e lumit në një distancë prej 500 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i SO42- në ujërat e zeza është 105,0 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,25 m/s, vëllimi i rrjedhës është 70 m3/s, thellësia e lumit është 3 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,2. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,05 m3/s. Përqendrimi në sfond i SO42- është 29.3 mg/l.

6. Llogaritni përqendrimin e joneve të klorurit në ujin e lumit në një distancë prej 500 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse përqendrimi i Cl - në ujërat e zeza është 35,0 mg/l. Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,25 m/s, vëllimi i rrjedhës është 70 m3/s, thellësia e lumit është 3 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,0. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Shkalla vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,5 m3/s. Përqendrimi në sfond i SO42- është 22.1 mg/l.

7. Përqendrimi i joneve të bakrit Cu2+ në ujërat e zeza është 0,02 mg/l. Në çfarë largësie nga vendi i shkarkimit të ujërave të zeza përqendrimi i Cu2+ do ta kalojë nivelin e sfondit me 10% nëse shkalla vëllimore e rrjedhës së ujërave të zeza është 0,05 m3/s? Shpejtësia e rrjedhës së lumit është 0,15 m/s, vëllimi i rrjedhës është 70 m3/s, thellësia e lumit është 3 m, koeficienti i rrotullimit të lumit është 1,2. Ujërat e zeza shkarkohen nga bregu. Përqendrimi në sfond i Cu2+ është 0,010 mg/l.

8. Si rezultat i depozitimit të thatë nga atmosfera, grimcat e aerosolit me diametër 50 mikron dhe densitet 2500 kg/m3 hynë në një rezervuar rrjedhës 1,5 m të thellë. Shpejtësia e rrjedhës së ujit është 0,8 m/s, viskoziteti i ujit është 1·10-3 Pa·s, dendësia e ujit është 1000 kg/m3. Sa larg do të udhëtojnë këto grimca, të marra nga rryma, përpara se të vendosen në fund?

9. Si rezultat i depozitimit të lagësht nga atmosfera, grimcat e aerosolit me diametër 20 mikron dhe densitet 2700 kg/m3 hynë në një rezervuar rrjedhës 3,0 m të thellë. Shpejtësia e rrjedhjes së ujit është 0,2 m/s, viskoziteti i ujit është 1·10-3 Pa·s, dendësia e ujit është 1000 kg/m3. Sa larg do të udhëtojnë këto grimca, të marra nga rryma, përpara se të vendosen në fund?

10. Si rezultat i depozitimit të thatë nga atmosfera, grimcat e aerosolit me diametër 40 mikron dhe densitet 2700 kg/m3 hynë në një rezervuar rrjedhës 2,0 m të thellë. Shpejtësia e rrjedhës së ujit është 0,25 m/s, viskoziteti i ujit është 1·10-3 Pa·s, dendësia e ujit është 1000 kg/m3. Gjatësia e rezervuarit në drejtim të rrymës është 5000 m A do të vendosen këto grimca në fund të rezervuarit apo do të barten përtej kufijve të tij nga rryma?

11. Llogaritni diametrin e grimcave të varura që hyjnë në një rezervuar rrjedhës me ujëra të zeza, të cilat do të vendosen në fund të rezervuarit 200 m nga pika e shkarkimit të ujërave të zeza, nëse dendësia e grimcave është 2600 kg/m3. Shpejtësia e rrjedhës së ujit është 0,6 m/s, viskoziteti i ujit është 1·10-3 Pa·s, dendësia e ujit është 1000 kg/m3. Thellësia e rezervuarit është 1.8 m.

12. Si pasojë e aksidentit, heksani u përhap në sipërfaqen e rezervuarit. Presioni i avullit të ngopur të heksanit në 20°C, 30°C dhe 40°C është përkatësisht 15998.6 Pa, 24798.0 Pa dhe 37063.6 Pa. Përcaktoni presionin e avullit të ngopur të heksanit në një temperaturë prej 15°C metodë grafike. Llogaritni shkallën e avullimit të heksanit në 15°C duke përdorur formulën nëse shpejtësia e erës është 1 m/s. Dendësia e ajrit në 0°C është 1,29 kg/m3, viskoziteti i ajrit në 15°C është 18∙10−6 Pa∙s, diametri i njollës së formuar nga heksani në sipërfaqen e ujit është 100 m.

13. Si pasojë e aksidentit, tolueni u përhap në sipërfaqen e rezervuarit. Presioni i avullit të ngopur të toluenit në 20°C, 30°C dhe 40°C është përkatësisht 3399.7 Pa, 5266.2 Pa dhe 8532.6 Pa. Përcaktoni grafikisht presionin e avullit të ngopur të toluenit në një temperaturë prej 25°C. Llogaritni shkallën e avullimit të toluenit në 25°C duke përdorur formulën nëse shpejtësia e erës është 2 m/s. Dendësia e ajrit në 0°C është 1,29 kg/m3, viskoziteti i ajrit në 25°C është 20∙10−6 Pa∙s, diametri i njollës së formuar nga tolueni në sipërfaqen e ujit është 200 m.

14. Si pasojë e aksidentit është përhapur në të gjithë sipërfaqen e rezervuarit m-ksilen. Presioni i avullit të ngopur m-ksilen në 20°C dhe 30°C janë përkatësisht 813.3 dhe 1466.5 Pa. Përcaktoni presionin e avullit të ngopur m-ksilen në temperaturë 25°C, duke përdorur formën integrale të ekuacionit izobar të një reaksioni kimik. Llogaritni shkallën e avullimit m-ksilen në 25°C sipas formulës, nëse shpejtësia e erës është 5 m/s. Dendësia e ajrit në 0°C është 1,29 kg/m3, viskoziteti i ajrit në 25°C është 20∙10−6 Pa∙s, diametri i njollës së formuar m-ksilen në sipërfaqen e ujit, i barabartë me 500m.

15. Benzeni është derdhur aksidentalisht në stolin e laboratorit. Presioni i avullit të ngopur të benzenit në 20°C dhe 30°C është përkatësisht 9959.2 dhe 15732.0 Pa. Përcaktoni presionin e avullit të ngopur të benzenit në një temperaturë prej 25°C duke përdorur formën integrale të ekuacionit izobar për një reaksion kimik. Llogaritni shkallën e avullimit të benzenit në 25°C duke përdorur metodën e emetimit substancave të dëmshme në atmosferë. Diametri i njollës së formuar nga benzeni në sipërfaqen e tavolinës është 0,5 m. A do të tejkalohet vlera e MPC? h.(C6H6) = 5 mg/m3 15 minuta pas derdhjes së benzenit, nëse vëllimi i dhomës është 200 m3?

16. Klorobenzeni është derdhur aksidentalisht në stolin e laboratorit. Presioni i avullit të ngopur të klorobenzenit në 20°C dhe 30°C është respektivisht 1173.2 dhe 199.8 Pa. Përcaktoni presionin e avullit të ngopur të klorobenzenit në një temperaturë prej 25°C duke përdorur formën integrale të ekuacionit izobar për një reaksion kimik. Llogaritni shkallën e avullimit të klorobenzenit në 25°C duke përdorur metodën për përcaktimin e emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë. Diametri i njollës së formuar nga klorobenzeni në sipërfaqen e tryezës është 0,3 m. A do të tejkalohet vlera e MPC? h.(C6H5Cl) = 50 mg/m3 10 minuta pas derdhjes së klorobenzenit, nëse vëllimi i dhomës është 150 m3?

17. Si pasojë e aksidentit, një përzierje e oktanit, toluenit dhe m- ksilen me peshë 1000 kg. Përbërja e përzierjes (fraksioni masiv): oktan - 0,3; toluen - 0,4; m-ksilen - 0,3. Presioni i avullit të ngopur të oktanit, toluenit dhe m-ksilen në 20°C është 1386.6; 3399.7 Pa dhe 813.3 Pa, respektivisht. Llogaritni shkallën e avullimit të hidrokarbureve në 20°C duke përdorur metodologjinë për përcaktimin e emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë. Përcaktoni përbërjen e përzierjes (fraksionet masive) pas një ore nëse diametri i njollës së formuar nga një përzierje hidrokarburesh në sipërfaqen e ujit është 10 m. Shpejtësia e erës është 1 m/s.

18. Si pasojë e aksidentit, një përzierje e benzenit, toluenit dhe m- ksilen me peshë 1000 kg. Përbërja e përzierjes (fraksioni masiv): benzen - 0,5; toluen - 0,3; m-ksilen - 0,2. Presioni i avullit të ngopur të benzenit, toluenit dhe m-ksilen në 20°C është 9959.2; 3399.7 Pa dhe 813.3 Pa, respektivisht. Llogaritni shkallën e avullimit të hidrokarbureve në 20°C duke përdorur metodologjinë për përcaktimin e emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë. Përcaktoni përbërjen e përzierjes (fraksionet masive) pas një ore nëse diametri i njollës së formuar nga një përzierje hidrokarburesh në sipërfaqen e ujit është 12 m. Shpejtësia e erës është 0.5 m/s.

19. Llogaritni fraksionin e 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioksinës të përthithur nga grimcat pezull që përmbajnë 3,5% (peshë) karbon organik. Përqendrimi i grimcave të pezulluara në shtresat e poshtme të rezervuarit është 12,000 ppm. Koeficienti i shpërndarjes së 2,3,7,8-Cl4-dibenzodioksinës në sistemin oktanol-ujë KO-B është 1,047·107.

20. Llogaritni fraksionin e 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioksinës të përthithur nga grimcat pezull që përmbajnë 4% (peshë) karbon organik. Përqendrimi i grimcave të pezulluara në shtresat e poshtme të rezervuarit është 10,000 ppm. Koeficienti i shpërndarjes së 1,2,3,4-Cl4-dibenzodioksinës në sistemin oktanol-ujë KO-B është 5,888·105.

21. Llogaritni fraksionin e fenolit të përthithur nga grimcat pezull që përmbajnë 10% (peshë) karbon organik. Përqendrimi i grimcave të pezulluara në shtresat e poshtme të rezervuarit është 50,000 ppm. Koeficienti i shpërndarjes së fenolit në sistemin oktanol-ujë KO-B është 31.

22. A do të ndodhë formimi i sedimentit PbSO4 kur ujërat e zeza që përmbajnë 0,01 mg/l jone Pb2+ hyjnë në një rezervuar rrjedhës me një shpejtësi vëllimore prej 50 m3/s? Shkalla vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,05 m3/s. Përqendrimi në sfond i SO42- është 30 mg/l. Merrni faktorin e përzierjes γ të barabartë me 1∙10−4. PR(PbSO4) = 1,6 10−8.

23. A do të precipitojë Fe(OH)3 kur ujërat e zeza që përmbajnë 0,7 mg/l jone Fe3+ hyjnë në një rezervuar rrjedhës me një shpejtësi vëllimore prej 60 m3/s? Shpejtësia vëllimore e rrjedhjes së ujërave të zeza është 0,06 m3/s. pH = 7,5. Merrni faktorin e përzierjes γ të barabartë me 4∙10−4. PR(Fe(OH)3) = 6,3 10−38.

24. Llogaritni shkallën e hidrolizës dhe përqendrimin e kloroformit (CHCl3) në T = 298 K në një rezervuar të ndenjur me pH = 7,5 pas: a) 1 dite; b) 1 muaj; c) 1 vit pas hyrjes së tij në rezervuar, nëse përqendrimi fillestar i tij ishte 0,001 mg/l. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e kloroformit janë dhënë në tabelë.

25. Llogaritni shkallën e hidrolizës (shkallën e shndërrimit) dhe përqendrimin e diklorometanit (CH2Cl2) në T = 298 K në një rezervuar të ndenjur me pH = 8,0 pas: a) 1 dite; b) 1 muaj; c) 1 vit pas hyrjes së tij në rezervuar, nëse përqendrimi fillestar i tij ishte 0,001 mg/l. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e diklormetanit janë dhënë në tabelë.

26. Llogaritni shkallën e hidrolizës (shkallën e shndërrimit) dhe përqendrimin e bromometanit (CH3Br) në T = 298 K në një rezervuar të ndenjur me pH = 8,0 pas: a) 1 dite; b) 1 muaj; c) gjashtë muaj pas hyrjes së tij në rezervuar, nëse përqendrimi fillestar i tij ishte 0,005 mg/l. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e bromometanit janë dhënë në tabelë.

27. Pas çfarë kohe përqendrimi i acetatit etilik në një rezervuar me rrjedhje të ngadaltë do të bëhet i barabartë me: a) gjysmën e përqendrimit fillestar; b) 10% të përqendrimit fillestar; c) 1% e përqendrimit origjinal? T= 298K. pH = 6.5. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e acetatit të etilit janë dhënë në tabelë.

28. Pas çfarë kohe përqendrimi i fenilacetatit në një rezervuar të ndenjur do të bëhet i barabartë me: a) gjysmën e përqendrimit fillestar; b) 10% të përqendrimit fillestar; c) 1% e përqendrimit origjinal? T= 298K. pH = 7.8. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e fenilacetatit janë dhënë në tabelë.

29. Pas çfarë kohe përqendrimi i benzoatit fenil në një rezervuar të ndenjur do të bëhet i barabartë me: a) gjysmën e përqendrimit fillestar; b) 10% të përqendrimit fillestar; c) 1% e përqendrimit origjinal? T= 298K. pH = 7,5. Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e fenil benzoatit janë dhënë në tabelë.

30. Njehsoni konstanten e biooksidimit k* in ujë natyral dhe koha për të hequr gjysmën e ndotësve, nëse janë përcaktuar eksperimentalisht vlerat e BOD5 dhe BODtotal, të cilat janë përkatësisht të barabarta me 3.0 dhe 10.0 mgO2/dm3.

31. Llogaritni konstantën e biooksidimit k* në ujin natyror dhe kohën për të hequr gjysmën e ndotësve nëse vlerat e BOD5 dhe BODtotal janë përcaktuar eksperimentalisht të jenë përkatësisht 1,8 dhe 8,0 mgO2/dm3.

32. Llogaritni konstanten e shkallës së biooksidimit k* në ujin natyror nëse eksperimentalisht vërtetohet se BOD total është vërejtur në ditën e 13-të të inkubimit të një kampioni të këtij uji. Çfarë përqindje e BOD totalit në këtë rast është BOD5?

33. Llogaritni konstantën e shkallës së biooksidimit k* në ujin natyror nëse eksperimentalisht vërtetohet se BOD total është vërejtur në ditën e 18-të të inkubimit të një kampioni të këtij uji. Çfarë përqindje e BOD totalit në këtë rast është BOD5?

34. Koha për oksidimin e plotë të fenolit në një pellg me ajrim natyral ishte 50 ditë. Llogaritni konstantën e shkallës së biooksidimit k* të fenolit në këtë pellg, si dhe përqendrimin e tij pas 10 ditësh, nëse përqendrimi fillestar i fenolit është 20 µg/l.

35. Koha për oksidimin e plotë të toluenit në një pellg me ajrim natyral ishte 80 ditë. Llogaritni konstantën e shkallës së biooksidimit k* të toluenit në këtë pellg, si dhe përqendrimin e tij pas 30 ditësh, nëse përqendrimi fillestar i toluenit është 50 µg/l.

36. Llogarit COD. acid acetik. Llogaritni COD-në e ujit natyror që përmban 1∙10−4 mol/L acid acetik. Llogaritni BODtotalin. të këtij uji, nëse BODtotali: COD = 0.8: 1. Llogaritni

37. Përcaktoni përqendrimin e fenolit në ujin e një rezervuari të ndenjur një ditë pas hyrjes së tij, nëse përqendrimi fillestar i fenolit ishte 0,010 mg/l. Konsideroni se transformimi i fenolit ndodh kryesisht si rezultat i oksidimit nga radikali RO2. Përqendrimi në gjendje të qëndrueshme të RO2 është 10-9 mol/l. Konstanta e shpejtësisë së reagimit është 104 mol l-1 s-1.

38. Përcaktoni përqendrimin e formaldehidit në ujin e një rezervuari me rrjedhje të ngadaltë 2 ditë pas hyrjes së tij, nëse përqendrimi fillestar i formaldehidit ishte 0,05 mg/l. Konsideroni se transformimi i formaldehidit ndodh kryesisht si rezultat i oksidimit nga radikali RO2. Përqendrimi në gjendje të qëndrueshme të RO2 është 10-9 mol/l. Konstanta e shpejtësisë së reagimit është 0,1 mol l-1 s-1.

APLIKACIONI

Tabela - Konstantet e shpejtësisë për hidrolizën e disa substancave organike në T=298K

Substanca

Produktet

hidroliza

Konstantet e hidrolizës

l mol-1 s-1

l mol-1 s-1

Etil acetat

CH3COOH + C2H5OH

Metil kloroacetat

СlCH2COOH + CH3OH

Fenilacetat

CH3COOH + C6H5OH

Fenil benzoat

C6H5COOH + C6H5OH

Klorur CH3Cl

Bromometani CH3Br

Diklorometani CH2Cl2

Triklorometan CHCl3

Vetë-pastrimi i trupave ujorë

Ekziston një shkëmbim i vazhdueshëm i materies dhe energjisë midis përbërësve të ekosistemit ujor gjatë funksionimit të tij. Ky shkëmbim ka natyrë ciklike me shkallë të ndryshme mbylljeje, i shoqëruar nga transformimi i lëndës organike, në veçanti i fenoleve, nën ndikimin e faktorëve fizikë, kimikë dhe biologjikë. Gjatë transformimit, mund të ndodhë një dekompozim gradual i substancave organike komplekse në të thjeshta dhe substancat e thjeshta mund të sintetizohen në komplekse. Në varësi të intensitetit të ndikimit të jashtëm në ekosistemin ujor dhe natyrës së proceseve, ose ekosistemi ujor rikthehet në gjendje të sfondit (vetëpastrimi), ose ekosistemi ujor zhvendoset në një gjendje tjetër të qëndrueshme, e cila do të karakterizohet nga të ndryshme tregues sasiorë dhe cilësorë të komponentëve biotikë dhe abiotikë. Në rast ndikimi i jashtëm tejkalon aftësitë vetërregulluese të ekosistemit ujor, mund të ndodhë shkatërrimi i tij.

Vetëpastrimi i ujërave natyrore kryhet për shkak të përfshirjes së ujit që vjen nga burimet e jashtme substancat në procese transformimi të vazhdueshme, si rezultat i të cilave substancat hyrëse kthehen në fondin e tyre rezervë.

Shndërrimi i substancave është rezultat i proceseve të ndryshme që funksionojnë njëkohësisht, ndër të cilat dallohen mekanizmat fizikë, kimikë dhe biologjikë. Madhësia e kontributit të secilit mekanizëm varet nga vetitë e papastërtisë dhe karakteristikat e një ekosistemi të veçantë.

Vetë-pastrimi biokimik.

Vetëpastrimi biokimik është pasojë e transformimit të substancave të kryera nga organizmat ujorë. Si rregull, mekanizmat biokimikë japin kontributin kryesor në procesin e vetë-pastrimit, dhe vetëm kur organizmat ujorë shtypen (për shembull, nën ndikimin e toksikanëve), proceset fiziko-kimike fillojnë të luajnë një rol më domethënës. Transformimi biokimik i substancave organike ndodh si rezultat i përfshirjes së tyre në rrjetet trofike dhe kryhet gjatë proceseve të prodhimit dhe shkatërrimit.

Sidomos rol të rëndësishëm prodhimi primar luan një rol, pasi ai përcakton shumicën e proceseve brenda rezervuarit. Mekanizmi kryesor i formimit të ri të lëndës organike është fotosinteza. Në shumicën e ekosistemeve ujore, fitoplanktoni janë prodhuesit kryesorë kryesorë. Gjatë procesit të fotosintezës, energjia diellore shndërrohet drejtpërdrejt në biomasë. Një nënprodukt i këtij reaksioni është oksigjeni i lirë i prodhuar nga fotoliza e ujit. Së bashku me fotosintezën, bimët i nënshtrohen proceseve të frymëmarrjes që konsumojnë oksigjen.

Mekanizmat kimikë të vetëpastrimit.

Fotoliza është transformimi i molekulave të një lënde nën ndikimin e dritës së përthithur prej tyre. Raste të veçanta të fotolizës janë shpërbërja fotokimike - shpërbërja e grimcave në disa më të thjeshta dhe fotojonizimi - shndërrimi i molekulave në jone. Nga totali rrezatimi diellor rreth 1% përdoret në fotosintezë, nga 5% në 30% reflektohet nga sipërfaqja e ujit. Pjesa kryesore energjia diellore shndërrohet në nxehtësi dhe merr pjesë në reaksionet fotokimike. Pjesa më efektive e dritës së diellit është rrezatimi ultravjollcë. Rrezatimi ultravjollcë absorbohet në një shtresë uji me trashësi rreth 10 cm, por për shkak të përzierjes së turbullt mund të depërtojë në shtresat më të thella të trupave ujorë. Sasia e një lënde që i nënshtrohet fotolizës varet nga lloji i substancës dhe përqendrimi i saj në ujë. Nga substancat që hyjnë në trupat ujorë, substancat humike janë të ndjeshme ndaj dekompozimit fotokimik relativisht të shpejtë.

Hidroliza është një reagim i shkëmbimit të joneve midis substancave të ndryshme dhe ujit. Hidroliza është një nga faktorët kryesorë në shndërrimin kimik të substancave organike në trupat ujorë. Një karakteristikë sasiore e këtij procesi është shkalla e hidrolizës, e cila kuptohet si raporti i pjesës së hidrolizuar të molekulave me përqendrimin total të kripës. Për shumicën e kripërave është disa përqind dhe rritet me rritjen e hollimit dhe temperaturës së ujit. Substancat organike gjithashtu i nënshtrohen hidrolizës. Në këtë rast, ndarja hidrolitike më së shpeshti ndodh përmes lidhjes së një atomi karboni me atome të tjera.

Një nga mënyrat efektive të vetë-pastrimit është transformimi i ndotësit për shkak të reaksioneve redoks kur ndërvepron me përbërësit redoks të mjedisit ujor.

Mundësia e transformimeve Red-Ox që ndodhin në një sistem karakterizohet nga vlera e potencialit të tij redoks (E h). Vlera Eh e ujërave natyrore ndikohet nga O 2 , H 2 O 2 , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 4+ , ​​H + , komponimet organike dhe përbërës të tjerë të përcaktimit potencial. Në ujërat natyrore, Eh zakonisht varion nga +0,7 në -0,5 V. Ujërat sipërfaqësore dhe nëntokësore të ngopura me oksigjen karakterizohen më shpesh nga intervali Eh nga +0,150 në +0,700 V. Hulumtimet tregojnë se në proceset e vetëpastrimit të rezervuarëve natyrorë nga fenolet, një rol të rëndësishëm luajnë transformimet redoks me pjesëmarrjen e H 2 O 2 me origjinë natyrore dhe joneve metalike me valencë të ndryshueshme të pranishme në rezervuarë. Në ujin natyror, përqendrimi i palëvizshëm i H 2 O 2 është në intervalin 10 -6 - 10 -4 mol/l. Peroksidi i hidrogjenit formohet për shkak të proceseve fotokimike dhe oksiduese me pjesëmarrjen e oksigjenit molekular në një mjedis homogjen. Meqenëse dekompozimi i H 2 O 2 përcaktohet kryesisht nga sasitë katalitike të joneve metalike dhe rrezet e diellit, shpejtësia e tij është pothuajse e pavarur nga përqendrimi fillestar.

Mekanizmat fizikë të vetëpastrimit.

Shkëmbimi i gazit në ndërfaqen atmosferë-ujë. Falë këtij procesi, substancat që kanë një fond rezervë në atmosferë hyjnë në trupin ujor dhe këto substanca kthehen nga trupi ujor në fondin rezervë. Një nga rastet e veçanta të rëndësishme të shkëmbimit të gazit është procesi i riajrimit atmosferik, për shkak të të cilit një pjesë e konsiderueshme e oksigjenit hyn në trupin e ujit. Intensiteti dhe drejtimi i shkëmbimit të gazit përcaktohen nga devijimi i përqendrimit të gazit në ujë nga përqendrimi i ngopjes C. Vlera e përqendrimit të ngopjes varet nga natyra e substancës dhe kushtet fizike në trupin ujor - temperatura dhe presioni. Në përqendrime më të mëdha se C, gazi avullohet në atmosferë dhe në përqendrime më të vogla se Cs, gazi absorbohet nga masa e ujit.

Sorbimi është thithja e papastërtive nga substancat e pezulluara, sedimentet e poshtme dhe sipërfaqet e organizmave ujorë. Grimcat koloidale dhe substancat organike, si p.sh. fenolet, të cilat janë në një gjendje molekulare jo të shkëputur, thithen më energjikisht. Procesi bazohet në fenomenin e adsorbimit. Shpejtësia e akumulimit të një lënde për njësinë e masës së sorbentit është proporcionale me pangopjen e saj për substancën e dhënë dhe përqendrimin e substancës në ujë dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me përmbajtjen e substancës në sorbent.

Sedimentimi dhe risuspensioni. Trupat ujorë përmbajnë gjithmonë një sasi të caktuar të substancave të pezulluara me origjinë inorganike dhe organike. Sedimentimi karakterizohet nga aftësia e grimcave të pezulluara për të rënë në fund nën ndikimin e gravitetit. Procesi i kalimit të grimcave nga sedimentet e poshtme në pezullim quhet risuspension. Ndodh nën ndikimin e komponentit vertikal të shpejtësisë së rrjedhës së turbullt.

Kështu, proceset e thithjes dhe redoksit luajnë një rol të rëndësishëm në vetë-pastrimin e rezervuarëve natyrorë.

5 Proceset bazë të vetëpastrimit të ujit në një trup ujor

Vetë-pastrimi i ujit në rezervuarë është një grup procesesh të ndërlidhura hidrodinamike, fiziko-kimike, mikrobiologjike dhe hidrobiologjike që çojnë në rivendosjen e gjendjes origjinale të një trupi ujor.

Ndër faktorët fizikë, hollimi, shpërbërja dhe përzierja e ndotësve në hyrje janë të një rëndësie të madhe. Përzierja e mirë dhe përqendrimet e reduktuara të grimcave të pezulluara sigurohen nga rrjedha e shpejtë e lumenjve. Vetëpastrimi i rezervuarëve lehtësohet nga vendosja e sedimenteve të patretshme në fund, si dhe vendosja e ujërave të ndotura. Në zonat me klima e butë lumi pastrohet pas 200-300 km nga vendi i ndotjes, dhe në Veriun e Largët - pas 2 mijë km.

Dezinfektimi i ujit ndodh nën ndikim rrezatimi ultravjollcë dielli. Efekti i dezinfektimit arrihet nga efekti shkatërrues i drejtpërdrejtë i rrezeve ultravjollcë në koloidet e proteinave dhe enzimat e protoplazmës së qelizave mikrobike, si dhe në organizmat e sporeve dhe viruset.

Nga faktorët kimikë Vetë-pastrimi i rezervuarëve, duhet theksuar oksidimi i substancave organike dhe inorganike. Vetë-pastrimi i një rezervuari shpesh vlerësohet në lidhje me lëndën organike që oksidohet lehtë ose nga përmbajtjen e përgjithshme substancave organike.

Regjimi sanitar i një rezervuari karakterizohet kryesisht nga sasia e oksigjenit të tretur në të. Duhet të jetë së paku 4 mg për 1 litër ujë në çdo kohë të vitit për rezervuarët e tipit të parë dhe të dytë. Lloji i parë përfshin rezervuarët e përdorur për furnizimi me ujë të pijshëm ndërmarrjet, e dyta - përdoren për not, ngjarje sportive, si dhe ato që ndodhen brenda zonave të banuara.

Faktorët biologjikë të vetë-pastrimit të një rezervuari përfshijnë algat, mykun dhe majanë. Sidoqoftë, fitoplanktoni jo gjithmonë ka një efekt pozitiv në proceset e vetë-pastrimit: në në disa raste zhvillimi masiv i algave blu-jeshile në rezervuare artificiale mund të shihet si një proces i vetë-ndotjes.

Përfaqësuesit e botës shtazore gjithashtu mund të kontribuojnë në vetë-pastrimin e trupave ujorë nga bakteret dhe viruset. Kështu, goca dhe disa ameba të tjera thithin viruse të zorrëve dhe viruse të tjera. Çdo molusk filtron më shumë se 30 litra ujë në ditë.

Pastërtia e trupave ujorë është e paimagjinueshme pa mbrojtur bimësinë e tyre. Vetëm në bazë të njohurive të thella të ekologjisë së çdo rezervuari, kontroll efektiv Zhvillimi i organizmave të ndryshëm të gjallë që banojnë në të mund të arrijë rezultate pozitive, duke siguruar transparencë dhe produktivitet të lartë biologjik të lumenjve, liqeneve dhe rezervuarëve.

Faktorë të tjerë gjithashtu ndikojnë negativisht në proceset e vetë-pastrimit të trupave ujorë. Ndotja kimike e trupave ujorë me ujëra të zeza industriale, lëndë ushqyese (azoti, fosfor, etj.) pengon proceset natyrore oksiduese dhe vret mikroorganizmat. E njëjta gjë vlen edhe për shkarkimin e ujërave të zeza termale nga termocentralet.

Një proces me shumë faza, ndonjëherë që shtrihet për kohë të gjatë– vetëpastrimi nga vaji. NË kushtet natyrore kompleksi i proceseve fizike të vetëpastrimit të ujit nga vaji përbëhet nga një sërë përbërësish: avullimi; vendosja e gungave, veçanërisht atyre të mbingarkuara me sedimente dhe pluhur; ngjitja së bashku e gungave të pezulluara në kolonën e ujit; lundrimi i gungave që formojnë një film me përfshirje uji dhe ajri; reduktimi i përqendrimeve të vajit të pezulluar dhe të tretur për shkak të vendosjes, lundrimit dhe përzierjes me ujë të pastër. Intensiteti i këtyre proceseve varet nga vetitë e një lloji të veçantë vaji (densiteti, viskoziteti, koeficienti i zgjerimit termik), prania e koloideve në ujë, grimcat e planktonit të pezulluara dhe të transportuara, etj., temperatura e ajrit dhe ndriçimi diellor.


6 Masa për intensifikimin e proceseve të vetëpastrimit të një trupi ujor

Vetë-pastrimi i ujit është një lidhje e domosdoshme në ciklin e ujit në natyrë. Ndotja e çdo lloji gjatë vetëpastrimit të trupave ujorë përfundimisht rezulton të jetë e përqendruar në formën e produkteve të mbeturinave dhe trupave të vdekur të mikroorganizmave, bimëve dhe kafshëve që ushqehen me to, të cilat grumbullohen në masën e llumit në fund. Trupat ujorë në të cilët mjedisi natyror nuk mund të përballet më me ndotësit e hyrjes degradohen dhe kjo ndodh kryesisht për shkak të ndryshimeve në përbërjen e biotës dhe shqetësimeve. zinxhirët ushqimorë, kryesisht popullata mikrobike e një trupi ujor. Proceset e vetë-pastrimit në trupa të tillë ujorë janë minimale ose ndalojnë plotësisht.

Ndryshime të tilla mund të ndalen vetëm duke ndikuar qëllimisht faktorë që kontribuojnë në reduktimin e gjenerimit të mbetjeve dhe reduktimin e emetimeve të ndotjes.

Kjo detyrë mund të zgjidhet vetëm duke zbatuar një sistem masash organizative dhe punë inxhinierike dhe rikuperuese që synojnë rivendosjen e mjedisit natyror të trupave ujorë.

Kur rivendosni trupat ujorë, këshillohet që të filloni zbatimin e një sistemi masash organizative dhe punë inxhinierike dhe rikuperuese me rregullimin e zonës së ujëmbledhësit, dhe më pas të kryeni pastrimin e trupit ujor, i ndjekur nga zhvillimi i zonës bregdetare dhe të përmbytjes. zonave.

Objektivi kryesor i masave të vazhdueshme për mbrojtjen e mjedisit dhe punës inxhinierike dhe rikuperimit në zonën e pellgut ujëmbledhës është reduktimi i gjenerimit të mbetjeve dhe parandalimi i shkarkimit të paautorizuar të ndotësve në topografinë e zonës së ujëmbledhësit, për të cilat kryhen këto aktivitete: zbatimi i një sistem për rregullimin e gjenerimit të mbetjeve; organizimi i kontrollit mjedisor në sistemin e menaxhimit të mbetjeve të prodhimit dhe konsumit; kryerja e inventarizimit të objekteve dhe lokacioneve për mbetjet e prodhimit dhe konsumit; bonifikimi i tokave të dëmtuara dhe përmirësimi i tyre; shtrëngimi i tarifave për shkarkimin e paautorizuar të ndotësve në terren; futja e teknologjive dhe sistemeve me mbetje të ulëta dhe pa mbetje furnizimi me ujë të riciklimit.

Masat e mbrojtjes së mjedisit dhe puna e kryer në zonat bregdetare dhe ato të përmbytjeve përfshijnë punën për nivelimin e sipërfaqes, rrafshimin ose tarracimin e shpateve; ndërtimi i strukturave hidraulike inxhinierike dhe rekreative, forcimi i brigjeve dhe restaurimi i mbulesës së qëndrueshme barishtore dhe bimësisë së pemëve dhe shkurreve, të cilat më pas parandalojnë proceset e erozionit. Puna e peizazhit kryhet për të rivendosur kompleksin natyror të një trupi ujor dhe për të transferuar pjesën më të madhe të rrjedhjes sipërfaqësore në horizontin nëntokësor me qëllim pastrimin e tij, duke përdorur si pengesë hidrokimike shkëmbinjtë e zonës bregdetare dhe tokat e përmbytjeve.

Brigjet e shumë trupave ujorë janë të ndotur dhe ujërat janë të ndotura kimikatet, metalet e rënda, produktet e naftës, mbeturinat lundruese dhe disa prej tyre janë të eutrofikuara dhe të lyera. Është e pamundur të stabilizohen ose aktivizohen proceset e vetë-pastrimit në trupa të tillë ujorë pa ndërhyrje speciale inxhinierike dhe rikuperuese.

Qëllimi i kryerjes së masave inxhinierike dhe rikuperimit dhe punës për mbrojtjen e mjedisit është krijimi i kushteve në trupat ujorë që sigurojnë funksionimin efektiv të strukturave të ndryshme të pastrimit të ujit, dhe kryerja e punës për eliminimin ose reduktimin ndikim negativ burimet e shpërndarjes së ndotësve me origjinë nga kanali dhe kanali.

Diagrami strukturor dhe logjik i masave organizative, inxhinierike, rikuperuese dhe mjedisore që synojnë rivendosjen e mjedisit natyror të një trupi ujor është paraqitur në Figurën 1.

Vetëm qasje sistematike problemi i restaurimit të trupave ujorë bën të mundur përmirësimin e cilësisë së ujit në to.

teknologjike

Bonifikimi i tokave të trazuara

Rikuperimi i trupave ujorë të ndotur dhe të ndotur

Aktivizimi i proceseve të vetëpastrimit

Një sistem masash që synojnë rivendosjen e mjedisit natyror të trupave ujorë

Zhvillimi i zonave bregdetare, fuqizimi i bankave

Aktivitetet dhe puna e kryer në zonën e ujëmbledhësit

Puna e kryer në zonën ujore të një trupi ujor

Pastrimi i ujit

Eliminimi i burimeve të ndotjes së shtratit të lumenjve

Përmirësimi i legjislacionit mjedisor dhe kuadri rregullator

Përgjegjësi e shtuar

Racionimi i mbetjeve, kontrollin mjedisor, inventarizimi i vendeve të depozitimit dhe depozitimit të mbetjeve

Krijimi i zonave të mbrojtjes së ujit

Rehabilitimi i tokave dhe territoreve të kontaminuara

Organizative

Sapropelet

Llojet minerale

Llojet teknogjene

plehra lundruese

Restaurimi i mjedisit natyror, ujërat natyrore ekosistemeve dhe përmirësimit të habitateve dhe shëndetit të njerëzve

Nga ndotja kimike dhe bakteriologjike

Nga nafta bruto dhe produktet e naftës

Sistemi i monitorimit


konkluzioni

Masa e nivelit siguria mjedisore njerëzit dhe mjedisi natyror janë aktualisht tregues që përcaktojnë gjendjen dhe cilësinë e shëndetit publik mjedisi. Zgjidhja e problemit të identifikimit të dëmtimit të shëndetit publik dhe cilësisë së mjedisit është shumë komplekse dhe duhet të kryhet duke përdorur modernen teknologjia e informacionit, më premtuesja prej të cilave është teknologjia e sistemeve të informacionit gjeografik, e cila mund të përdoret për të mbështetur procesin e marrjes dhe zbatimit të vendimeve të biznesit në vlerësimin e ndikimit në mjedis dhe vlerësimin mjedisor. Një nga elementet strukturore GIS janë baza të të dhënave që ruajnë të gjitha informacionet në dispozicion në sistem: të dhëna grafike (hapësinore); të dhëna referuese tematike dhe rregullatore (informacion mbi referencën territoriale dhe kohore të informacionit tematik, të dhëna referencë për përqendrimet maksimale të lejueshme, vlerat e sfondit, etj.).

Bazat e të dhënave formohen në bazë të qëllimit të studimit dhe disponueshmërisë së informacionit të besueshëm për gjendjen e ajrit atmosferik, sipërfaqen dhe ujërat nëntokësore, toka, mbulesa e borës, shëndeti publik dhe informacione të tjera.

parashikimi situatën ekologjike në fushën e aktivitetit të mundshëm të një objekti ekonomik ose të një objekti tjetër dhe vendimmarrja në rast të ndotjes së rrezikshme dhe emetimeve emergjente bazohen, si rregull, në përdorimin e procedurave intuitive të bazuara në informacion, i cili në pjesën më të madhe është jo të plota, jo plotësisht të sakta dhe ndonjëherë jo të besueshme.

Në këto raste, duke pasur parasysh nevojën për vendimmarrje të shpejtë, këshillohet përdorimi i fuqishëm mjete moderne inteligjenca artificiale dhe sistemet e vendimmarrjes. Një sistem inteligjent i sigurisë mjedisore i lejon përdoruesit, duke përdorur kritere të paqarta për përfaqësimin e njohurive rreth informacionit, të marrin propozime për opsionet e mundshme vendimet e bazuara në rregullat e konkluzionit logjik të të dhënave dhe njohurive të sistemit ekspert dhe në metodën e arsyetimit të pasaktë.

Analiza e punimeve kushtuar zhvillimit sisteme inteligjente siguria mjedisore e ndërmarrjeve dhe territoreve industriale, tregon se zhvillimi i sistemeve të tilla në Rusi është në niveli i hyrjes. Për organizimin në rajon industrial Për të funksionuar në mënyrë efektive një sistem sigurie mjedisore si një sistem integral për monitorimin, vlerësimin dhe parashikimin e ndryshimeve të rrezikshme në mjedisin natyror, është e nevojshme të ndërtohet një rrjet vëzhgimesh tokësore, nëntokësore dhe ajrore të të gjithë përbërësve të mjedisit natyror. Në të njëjtën kohë, për të marrë një pamje objektive të gjendjes së mjedisit dhe për të zgjidhur çështjet në nivel rajonal (ekspertizë, vendimmarrje, parashikim), nevojitet një organizim. monitorimi i mjedisit të gjitha burimet kryesore të ndotjes, monitorimi i vazhdueshëm i gjendjes së parametrave mjedisorë që ndryshojnë si rezultat i ndikimit të ndotjes nga mbetjet që vijnë nga burime të ndryshme.

Shumica sistemet e njohura Sistemet e monitorimit të mjedisit janë sisteme rajonale, detyra e tyre është të monitorojnë gjendjen mjedisore të rajonit në tërësi. Për të garantuar sigurinë mjedisore, një sistem monitorimi rajonal nuk është i mjaftueshëm për një informacion më të saktë në lidhje me burimet lokale të ndotjes në shkallë ndërmarrjeje.

Kështu, një detyrë urgjente dhe e rëndësishme mbetet krijimi i sistemeve të automatizuara të monitorimit mjedisor, sistemeve për përgatitjen dhe vendimmarrjen, të cilat do të sigurojnë një vlerësim cilësor të ndikimit mjedisor të aktiviteteve të projektuara ekonomike dhe të tjera.


Referencat

Surfaktantë, produkte të naftës, nitrite; më të mëdhatë janë substancat e suspenduara, BODtot, sulfatet, prandaj dhe shkarkimi maksimal i lejuar i këtyre substancave është më i lartë. Përfundim gjatë tezë U vlerësua rreziku mjedisor i ujërave të zeza nga industria ushqimore. Janë marrë parasysh përbërësit kryesorë të ujërave të zeza nga industria ushqimore. Ndikimi i ujërave të zeza të industrisë ushqimore në gjendjen e...

Ajo kryhet në struktura të veçanta - elektrolizer. Trajtimi i ujërave të zeza duke përdorur elektrolizë është efektiv në fabrikat e plumbit dhe bakrit, në bojëra dhe llak dhe në disa fusha të tjera të industrisë. Ujërat e zeza të ndotura pastrohen gjithashtu duke përdorur ultratinguj, ozon, rrëshirat e shkëmbimit të joneve Dhe presion të lartë, pastrimi me klorim është dëshmuar mirë. Ndër metodat e trajtimit të ujërave të zeza...



Dhe efekti i pastrimit nga papastërtitë e patretura. Një nga kushtet kryesore për funksionimin normal të rezervuarëve të vendosjes është shpërndarja uniforme e ujërave të zeza hyrëse midis tyre. Rezervuarat vertikal të vendosjes Për trajtimin e ujërave të zeza industriale përdoren rezervuarët vertikal të vendosjes me rrjedhje lart. Rezervuarët e vendosjes kanë një cilindrike ose formë drejtkëndëshe. Ujërat e zeza futen në qendër përmes...

Territoret, dhe nga ana tjetër - për cilësinë ujërat nëntokësore dhe ndikimin e tyre në shëndetin e njeriut. Kapitulli III. KARAKTERISTIKAT EKONOMIKE TË PËRDORIMIT TË UJIT NË RAJONIN KURSK 3.1 Karakteristikat e përgjithshme 3.1.1 Treguesit kryesorë të përdorimit të ujit Rajoni Kursk ndodhet në jugperëndim territor evropian Federata Ruse brenda Tokës së Zezë Qendrore rajoni ekonomik. Sheshi...

Një nga vetitë më të vlefshme të ujërave natyrore është aftësia e tyre për t'u vetë-pastruar. Vetë-pastrimi i ujit është rivendosja e vetive të tyre natyrore në lumenj, liqene dhe trupa të tjerë ujorë, që ndodhin natyrshëm si rezultat i proceseve të ndërlidhura fiziko-kimike, biokimike dhe të tjera (difuzion turbulent, oksidimi, thithja, adsorbimi, etj.). Aftësia e lumenjve dhe liqeneve për t'u vetëpastruar varet ngushtë nga shumë të tjera faktorët natyrorë, në veçanti kushtet fizike dhe gjeografike, rrezatimi diellor, aktiviteti i mikroorganizmave në ujë, ndikimi i bimësisë ujore dhe veçanërisht regjimi hidrometeorologjik. Vetëpastrimi më intensiv i ujit në rezervuarë dhe përrenj ndodh në stinën e ngrohtë, kur aktiviteti biologjik në ekosistemet ujore është më i madh. Rrjedh më shpejt në lumenj me rryma të shpejta dhe gëmusha të dendura me kallamishte, kallamishte dhe bishta përgjatë brigjeve të tyre, veçanërisht në zonat pyjore-stepë dhe stepë të vendit. Një ndryshim i plotë i ujit në lumenj zgjat mesatarisht 16 ditë, në këneta - 5 vjet, në liqene - 17 vjet.

Zvogëlimi i përqendrimit të substancave inorganike që ndotin trupat ujorë ndodh duke neutralizuar acidet dhe alkalet për shkak të puferimit natyror të ujërave natyrorë, formimit të komponimeve pak të tretshme, hidrolizës, thithjes dhe reshjeve. Përqendrimi i substancave organike dhe toksiciteti i tyre zvogëlohet për shkak të oksidimit kimik dhe biokimik. Këto metoda natyrale të vetëpastrimit pasqyrohen në metodat e pranuara të pastrimit të ujit të kontaminuar në industri dhe bujqësi.

Për të ruajtur cilësinë e nevojshme natyrore të ujit në rezervuarë dhe përrenj, ka një rëndësi të madhe përhapja e bimësisë ujore, e cila vepron si një lloj biofiltri në to. Aftësia e lartë pastruese e bimëve ujore përdoret gjerësisht në shumë ndërmarrje industriale si në vendin tonë ashtu edhe jashtë saj. Për këtë, krijohen rezervuarë të ndryshëm të vendosjes artificiale, në të cilat mbillet bimësi liqenore dhe kënetore, e cila pastron në mënyrë efektive ujërat e ndotura.

Vitet e fundit, ajrimi artificial është bërë i përhapur - një nga mënyrat efektive për pastrimin e ujërave të kontaminuara, kur procesi i vetë-pastrimit zvogëlohet ndjeshëm për shkak të mungesës së oksigjenit të tretur në ujë. Për këtë qëllim, në rezervuarë dhe rrjedha ujore ose në stacione ajrimi para shkarkimit të ujit të kontaminuar, instalohen ajrosës të veçantë.

Mbrojtja e burimeve ujore nga ndotja.

Siguria burimet ujore konsiston në ndalimin e shkarkimit të ujit të patrajtuar në rezervuarë dhe rrjedha ujore, krijimin e zonave të mbrojtjes së ujit, nxitjen e proceseve të vetëpastrimit në trupat ujorë, ruajtjen dhe përmirësimin e kushteve për formimin e rrjedhjeve sipërfaqësore dhe nëntokësore në pellgje ujëmbledhës.

Disa dekada më parë, lumenjtë, falë funksionit të tyre vetë-pastrues, arritën të pastrojnë ujërat e tyre. Tani, në zonat më të populluara të vendit, si rezultat i ndërtimit të qyteteve të reja dhe ndërmarrjeve industriale, vendet e përdorimit të ujit janë vendosur aq dendur sa që shpesh vendet e shkarkimit të ujërave të zeza dhe marrjes së ujit janë pothuajse afër. Prandaj, gjithnjë e më shumë vëmendje po i kushtohet zhvillimit dhe zbatimit të metodave efektive për pastrimin dhe pas-trajtimin e ujërave të zeza, pastrimin dhe neutralizimin e ujit të rubinetit. Në disa ndërmarrje, operacionet e lidhura me ujin po luajnë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm. Kostot për furnizimin me ujë, trajtimin dhe largimin e ujërave të zeza janë veçanërisht të larta në industrinë e pulpës dhe letrës, minierave dhe petrokimike.

Trajtimi sekuencial i ujërave të zeza në ndërmarrjet moderne përfshin trajtimin parësor, mekanik (substancat e vendosura dhe lundruese hiqen lehtësisht) dhe sekondar, biologjik (substancat organike të degradueshme biologjikisht hiqen). Në këtë rast, kryhet koagulimi - për të precipituar substanca të pezulluara dhe koloidale, si dhe fosfor, adsorbim - për të hequr substancat organike të tretura dhe elektrolizë - për të zvogëluar përmbajtjen e substancave të tretura me origjinë organike dhe minerale. Dezinfektimi i ujërave të zeza kryhet nëpërmjet klorimit dhe ozonimit. Një element i rëndësishëm i procesit të pastrimit është heqja dhe dezinfektimi i sedimentit që rezulton. Në disa raste, hapi i fundit është distilimi i ujit.

Objektet më të avancuara moderne të trajtimit sigurojnë që ujërat e zeza të çlirohen nga ndotësit organikë me vetëm 85-90% dhe vetëm në disa raste me 95%. Prandaj, edhe pas pastrimit, është e nevojshme që ato të hollohen 6-12 herë dhe shpesh më shumë me ujë të pastër për të ruajtur funksionimin normal të ekosistemeve ujore. Fakti është se aftësia natyrore vetë-pastruese e rezervuarëve dhe rrjedhave ujore është shumë e parëndësishme. Vetëpastrimi ndodh vetëm nëse uji i shkarkuar i është nënshtruar pastrimit të plotë dhe në trupin e ujit është holluar me ujë në një raport 1:12-15. Nëse ujërat e zeza hyjnë në rezervuarë dhe rrjedha ujore në vëllime të mëdha dhe aq më tepër të patrajtuara, ekuilibri i qëndrueshëm natyror i ekosistemeve ujore humbet gradualisht dhe funksionimi normal i tyre prishet.

Kohët e fundit, janë zhvilluar dhe zbatuar metoda gjithnjë e më efektive të pastrimit dhe pas-trajtimit të ujërave të zeza. trajtim biologjik duke përdorur metodat më të fundit të trajtimit të ujërave të zeza: rrezatim, elektrokimik, absorbues, magnetik etj. Përmirësimi i teknologjisë së trajtimit të ujërave të ndotura, rritja e mëtejshme e shkallës së pastrimit janë detyrat më të rëndësishme në fushën e mbrojtjes së ujit nga ndotja.

Pas-trajtimi i ujërave të zeza të trajtuara në fushat e ujitura bujqësore (AIF) duhet të përdoret shumë më gjerësisht. Kur pas trajtimit të ujërave të zeza në ZPO, nuk shpenzohen fonde për trajtimin e tyre industrial, krijohet mundësia për të marrë produkte bujqësore shtesë dhe uji kursehet ndjeshëm, pasi marrja e ujit të ëmbël për ujitje është zvogëluar dhe nuk ka duhet të shpenzoni ujë për të holluar ujërat e zeza. Kur përdoren ujërat e zeza urbane në një objekt për trajtimin e mbetjeve, përmbajtja e tyre lëndë ushqyese dhe mikroelementet absorbohen nga bimët më shpejt dhe më plotësisht se sa plehrat minerale artificiale.

Detyrat e rëndësishme përfshijnë gjithashtu parandalimin e ndotjes së trupave ujorë me pesticide dhe kimikate toksike. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përshpejtohet zbatimi i masave kundër erozionit, të krijohen pesticide që do të dekompozohen brenda 1-3 javësh pa ruajtur mbetjet toksike në kulturë. Derisa këto çështje të zgjidhen, është e nevojshme të kufizohet përdorimi bujqësor i zonave bregdetare përgjatë rrjedhave ujore ose të mos përdoren pesticide në to. Krijimi i zonave të mbrojtjes së ujit kërkon gjithashtu më shumë vëmendje.

Në mbrojtjen e burimeve ujore nga ndotja, janë të rëndësishme vendosja e tarifave për shkarkimin e ujërave të zeza, krijimi i skemave gjithëpërfshirëse rajonale për konsumin e ujit, largimin e ujit dhe trajtimin e ujërave të zeza dhe automatizimi i kontrollit mbi cilësinë e ujit në burimet ujore. Duhet theksuar se skemat e integruara rajonale bëjnë të mundur kalimin në ripërdorimin dhe përdorimin e shumëfishtë të ujit, shfrytëzimin e burimeve të përbashkëta për rajonin. objektet e trajtimit, si dhe të automatizojë proceset e menaxhimit të funksionimit të sistemeve të ujësjellës kanalizimeve.

Në parandalimin e ndotjes së ujërave natyrore, roli i mbrojtjes së hidrosferës është i madh, pasi vetitë negative të fituara nga hidrosfera jo vetëm modifikojnë ekosistemin ujor dhe kanë një efekt dëshpërues në burimet e tij hidrobiologjike, por edhe shkatërrojnë ekosistemet e tokës, sistemet biologjike, si dhe litosferën.

Duhet theksuar se një nga masat radikale për të luftuar ndotjen është tejkalimi i traditës së rrënjosur të konsiderimit të trupave ujorë si marrës të ujërave të zeza. Aty ku është e mundur, marrja e ujit ose shkarkimi i ujërave të zeza duhet të përjashtohen nga të njëjtat rrjedha ujore dhe trupa ujorë.

    Mbrojtja e ajrit dhe tokës atmosferike.

I mbrojtur posaçërisht zonat natyrore. Mbrojtja e kafshëve dhe florës.

Forma efektive mbrojtjen e ekosistemeve natyrore, si dhe bashkësitë biotike janë zona natyrore të mbrojtura posaçërisht. Ato bëjnë të mundur ruajtjen e standardeve (kampioneve) të biogjeocenozave të paprekura, jo vetëm në disa vende ekzotike, të rralla, por edhe në të gjitha zonat tipike natyrore të Tokës.

TE zona natyrore të mbrojtura posaçërisht(SPNA) i referohen zonave të sipërfaqes së tokës ose ujit që, për shkak të rëndësisë së tyre mjedisore dhe të tjera, janë tërhequr plotësisht ose pjesërisht nga përdorimi ekonomik me vendime të qeverisë.

Ligji për zonat e mbrojtura natyrore, i miratuar në shkurt 1995, përcaktonte këto kategori të këtyre territoreve: a) rezervat natyrore shtetërore, përfshirë. biosferë; b) parqet kombëtare; c) parqet natyrore; d) rezervat natyrore shtetërore; e) monumentet e natyrës; f) parqe dendrologjike dhe kopshte botanike.

Rezervë- kjo është një hapësirë ​​e mbrojtur posaçërisht me ligj (territor ose zonë ujore), e cila është tërhequr plotësisht nga përdorimi normal ekonomik për të ruajtur kompleksin natyror në gjendjen e tij natyrore. Në rezervatet natyrore lejohen vetëm aktivitetet shkencore, të sigurisë dhe të kontrollit.

Sot në Rusi ka 95 rezerva natyrore me një sipërfaqe totale prej 310 mijë metrash katrorë. km, që është rreth 1.5% e të gjithë territorit të Rusisë. Për të neutralizuar ndikimin teknogjen të territoreve ngjitur, veçanërisht në zonat me industri të zhvilluar, krijohen zona mbrojtëse rreth rezervateve natyrore.

Rezervat e biosferës (BR) kryejnë katër funksione: ruajtja e diversitetit gjenetik të planetit tonë; kryerja e kërkimit shkencor; monitorimi i gjendjes së sfondit të biosferës (monitorimi ekologjik); edukimin mjedisor dhe bashkëpunimin ndërkombëtar.

Është e qartë se funksionet e një rezervati natyror janë më të gjera se ato të çdo lloji tjetër të zonave natyrore të mbrojtura. Ato shërbejnë si një lloj standardesh ndërkombëtare, standarde mjedisore.

Tani në Tokë është krijuar një rrjet i vetëm global me më shumë se 300 rezerva të biosferës (në Rusi janë 11). Të gjithë ata punojnë sipas programit të rënë dakord të UNESCO-s, duke kryer vëzhgime të vazhdueshme të ndryshimeve në mjedisin natyror nën ndikimin e aktiviteteve antropogjene.

Parku Kombëtar- një territor i gjerë (nga disa mijëra deri në disa milion hektarë), i cili përfshin si zona plotësisht të mbrojtura, ashtu edhe zona të destinuara për lloje të caktuara të aktiviteteve ekonomike.

Qëllimet e krijimit të parqeve kombëtare janë: 1) mjedisore (ruajtja e ekosistemeve natyrore); 2) shkencore (zhvillimi dhe zbatimi i metodave për ruajtjen e kompleksit natyror në kushte të pranimit masiv të vizitorëve) dhe 3) rekreativ (turizmi i rregulluar dhe rekreacioni i njerëzve).

Në Rusi ka 33 parqe kombëtare me një sipërfaqe totale prej rreth 66.5 mijë metra katrorë. km.

Park natyror- një territor me vlerë të veçantë ekologjike dhe estetike dhe që përdoret për rekreacion të organizuar të popullsisë.

Rezervë- Kjo kompleks natyror, i cili synon të ruajë një ose më shumë lloje kafshësh ose bimësh duke kufizuar përdorimin e të tjerëve. Ka rezervate peizazhore, pyjore, iktiologjike (peshk), ornitologjike (zogj) dhe lloje të tjera. Zakonisht, pasi të jetë rivendosur dendësia e popullsisë së specieve të mbrojtura të kafshëve ose bimëve, rezerva mbyllet dhe lejohet një ose një lloj tjetër aktiviteti ekonomik. Në Rusi tani ka më shumë se 1600 rezerva natyrore shtetërore me një sipërfaqe totale prej mbi 600 mijë metra katrorë. km.

Monument natyror- objekte natyrore individuale që janë unike dhe të papërsëritshme dhe kanë rëndësi shkencore, estetike, kulturore ose edukative. Këto mund të jenë pemë shumë të vjetra që kanë qenë “dëshmitarë” të disa ngjarjeve historike, shpella, shkëmbinj, ujëvara etj. Në Rusi ka rreth 8 mijë të tilla, ndërsa në territorin ku ndodhet monumenti, çdo aktivitet që mund t'i shkatërrojë. është e ndaluar.

Parqet dendrologjike dhe kopshtet botanike janë koleksione pemësh dhe shkurresh të krijuara nga njeriu me qëllim të ruajtjes së biodiversitetit dhe pasurimit të florës, si dhe në interes të shkencës, studimit dhe punës kulturore dhe edukative. Ata shpesh kryejnë punë që lidhen me futjen dhe ambientimin e bimëve të reja.

Për shkelje të regjimit të zonave natyrore të mbrojtura posaçërisht, legjislacioni rus përcakton përgjegjësi administrative dhe penale. Në të njëjtën kohë, shkencëtarët dhe ekspertët rekomandojnë fuqimisht rritjen e ndjeshme të zonës së zonave veçanërisht të mbrojtura. Kështu, për shembull, në SHBA zona e kësaj të fundit është më shumë se 7% e territorit të vendit.

Zgjidhja e problemeve mjedisore, dhe rrjedhimisht, perspektivat për zhvillimin e qëndrueshëm të qytetërimit, lidhet kryesisht me përdorimin kompetent të burimeve të rinovueshme dhe funksioneve të ndryshme të ekosistemeve, si dhe me menaxhimin e tyre. Ky drejtim është mënyra më e rëndësishme për një përdorim mjaft afatgjatë dhe relativisht të qëndrueshëm të burimeve natyrore në kombinim me ruajtjen dhe ruajtjen e stabilitetit të biosferës, dhe rrjedhimisht, të mjedisit njerëzor.

Çdo specie biologjike është unike. Ai përmban informacion për zhvillimin e florës dhe faunës, i cili ka një rëndësi të madhe shkencore dhe aplikative. Meqenëse të gjitha mundësitë për përdorimin afatgjatë të një organizmi të caktuar janë shpesh të paparashikueshme, i gjithë pellgu i gjeneve të planetit tonë (me përjashtim të mundshëm të disa organizmave patogjenë të rrezikshëm për njerëzit) i nënshtrohet mbrojtjes së rreptë. Nevoja për të mbrojtur grupin e gjeneve nga këndvështrimi i konceptit të zhvillimit të qëndrueshëm (“bashkëevolucioni”) diktohet jo aq nga konsideratat ekonomike, sa nga konsideratat morale dhe etike. Njerëzimi nuk do të mbijetojë i vetëm.

Vlen të kujtojmë një nga ligjet mjedisore të B. Commoner: "Natyra e di më mirë!" Mundësitë e përdorimit të grupit të gjeneve të kafshëve, të cilat më parë ishin të paparashikuara, tani po demonstrohen nga bionika, falë së cilës ka përmirësime të shumta në dizajnet inxhinierike bazuar në studimin e strukturës dhe funksioneve të organeve të kafshëve të egra. Është vërtetuar se disa jovertebrorë (moluskë, sfungjer) kanë aftësinë për të grumbulluar sasi të mëdha të elementeve radioaktive dhe pesticideve. Si rezultat, ato mund të jenë bioindikatorë të ndotjes së mjedisit dhe të ndihmojnë njerëzit të zgjidhin këtë problem të rëndësishëm.

Mbrojtja e pishinës së gjeneve të bimëve. Si pjesë përbërëse e problemit të përgjithshëm të mbrojtjes së mjedisit, mbrojtja e pishinës gjenetike të bimëve është një grup masash për të ruajtur të gjithë diversitetin e specieve të bimëve - bartës të trashëgimisë trashëgimore të vetive prodhuese ose të vlefshme shkencërisht ose praktike.

Dihet se nën ndikimin e seleksionimit natyror dhe nëpërmjet riprodhimit seksual të individëve, vetitë më të dobishme për speciet grumbullohen në grupin e gjeneve të çdo specieje ose popullate; ato përmbahen në kombinime gjenesh. Prandaj, detyrat e përdorimit të florës natyrore kanë një rëndësi të madhe. Drithërat tona moderne, frutat, perimet, manaferrat, foragjeret, industriale, zbukuruese, qendrat e origjinës së të cilave u krijuan nga bashkatdhetari ynë i shquar N.I. Vavilov, gjurmojnë prejardhjen e tyre ose nga paraardhësit e egër, ose janë krijime të shkencës, por të bazuara në strukturat natyrore të gjeneve. Nëpërmjet përdorimit të vetive trashëgimore bimë të egra Janë marrë lloje krejtësisht të reja të bimëve të dobishme. Me anë të përzgjedhjes hibride u krijuan hibride shumëvjeçare të grurit dhe grurit-foragjereve. Sipas llogaritjeve të shkencëtarëve, rreth 600 lloje bimësh të egra mund të përdoren në përzgjedhjen e kulturave bujqësore nga flora e Rusisë.

Mbrojtja e pishinës së gjeneve të bimëve kryhet duke krijuar rezervate natyrore, parqe natyrore dhe kopshte botanike; formimi i një banke të grupit të gjeneve të specieve lokale dhe të futura; studimi i biologjisë, nevojave mjedisore dhe aftësisë konkurruese të bimëve; vlerësimi mjedisor habitati i bimës, parashikimet e ndryshimeve të saj në të ardhmen. Falë rezervave janë ruajtur pisha Pitsunda dhe Eldar, fëstëku, yew, boksa, rododendron, xhensen etj.

Mbrojtja e grupit të gjeneve të kafshëve. Ndryshimi i kushteve të jetesës që ndodh nën ndikimin e aktivitetit njerëzor, i shoqëruar nga persekutimi dhe shfarosja e drejtpërdrejtë e kafshëve, çon në një varfërim të përbërjes së specieve të tyre dhe një reduktim të numrit të shumë specieve. Në vitin 1600 Deri më sot në planet kishte rreth 4230 lloje gjitarësh, 36 lloje janë zhdukur dhe 120 lloje janë në rrezik zhdukjeje. Nga 8684 lloje shpendësh, 94 janë zhdukur dhe 187 janë të rrezikuar. Situata nuk është më e mirë me nëngrupet: që nga viti 1600, 64 nënlloje gjitarësh dhe 164 nënlloje shpendësh janë zhdukur, 223 nënlloje gjitarësh dhe 287 nënlloje zogjsh janë në rrezik.

Mbrojtja e pishinës së gjeneve të njerëzimit. Për këtë qëllim janë krijuar drejtime të ndryshme shkencore si:

1) ekotoksikologjia- një seksion i toksikologjisë (shkenca e helmeve), që studion përbërjen e përbërësve, karakteristikat e shpërndarjes, veprimin biologjik, aktivizimin, çaktivizimin e substancave të dëmshme në mjedis;

2) këshillim gjenetik mjekësor në institucione të veçanta mjekësore për të përcaktuar natyrën dhe pasojat e veprimit të ekotoksikanëve në aparatin gjenetik të njeriut për të lindur pasardhës të shëndetshëm;

3) skriningu- përzgjedhja dhe testimi për mutagjenitetin dhe kancerogjenitetin e faktorëve mjedisorë (mjedisi natyror rreth njerëzve).

Patologjia mjedisore- doktrina e sëmundjeve njerëzore, në shfaqjen dhe zhvillimin e të cilave një rol kryesor luajnë faktorët e pafavorshëm mjedisor në kombinim me faktorë të tjerë patogjenë.

    Drejtimet themelore të mbrojtjes së mjedisit.

Standardizimi i cilësisë së mjedisit. Mbrojtja e atmosferës, hidrosferës, litosferës, komuniteteve biotike. Pajisjet dhe teknologjitë eko-mbrojtëse.

Vetë-pastrimi i ujit në rezervuarë është një grup procesesh të ndërlidhura hidrodinamike, fiziko-kimike, mikrobiologjike dhe hidrobiologjike që çojnë në rivendosjen e gjendjes origjinale të një trupi ujor.

Ndër faktorët fizikë, hollimi, shpërbërja dhe përzierja e ndotësve në hyrje janë të një rëndësie të madhe. Përzierja e mirë dhe përqendrimet e reduktuara të grimcave të pezulluara sigurohen nga rrjedha e shpejtë e lumenjve. Vetëpastrimi i rezervuarëve lehtësohet nga vendosja e sedimenteve të patretshme në fund, si dhe vendosja e ujërave të ndotura. Në zonat me klimë të butë, lumi pastrohet pas 200-300 km nga vendi i ndotjes, dhe në Veriun e Largët - pas 2 mijë km.

Dezinfektimi i ujit ndodh nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë nga dielli. Efekti i dezinfektimit arrihet nga efekti shkatërrues i drejtpërdrejtë i rrezeve ultravjollcë në koloidet e proteinave dhe enzimat e protoplazmës së qelizave mikrobike, si dhe në organizmat e sporeve dhe viruset.

Ndër faktorët kimikë të vetëpastrimit të rezervuarëve duhet theksuar oksidimi i substancave organike dhe inorganike. Vetë-pastrimi i një rezervuari shpesh vlerësohet në lidhje me lëndën organike të oksiduar lehtësisht ose me përmbajtjen totale të lëndës organike.

Regjimi sanitar i një rezervuari karakterizohet kryesisht nga sasia e oksigjenit të tretur në të. Duhet të jetë së paku 4 mg për 1 litër ujë në çdo kohë të vitit për rezervuarët e tipit të parë dhe të dytë. Lloji i parë përfshin rezervuarët që përdoren për furnizimin me ujë të pijshëm të ndërmarrjeve, lloji i dytë përfshin ato që përdoren për not, ngjarje sportive dhe ato që ndodhen brenda zonave të banuara.

Faktorët biologjikë të vetë-pastrimit të një rezervuari përfshijnë algat, mykun dhe majanë. Sidoqoftë, fitoplanktoni nuk ka gjithmonë një efekt pozitiv në proceset e vetë-pastrimit: në disa raste, zhvillimi masiv i algave blu-jeshile në rezervuarë artificialë mund të konsiderohet një proces i vetë-ndotjes.

Përfaqësuesit e botës shtazore gjithashtu mund të kontribuojnë në vetë-pastrimin e trupave ujorë nga bakteret dhe viruset. Kështu, goca dhe disa ameba të tjera thithin viruse të zorrëve dhe viruse të tjera. Çdo molusk filtron më shumë se 30 litra ujë në ditë.

Pastërtia e trupave ujorë është e paimagjinueshme pa mbrojtur bimësinë e tyre. Vetëm në bazë të njohjes së thellë të ekologjisë së çdo rezervuari dhe kontrollit efektiv mbi zhvillimin e organizmave të ndryshëm të gjallë që banojnë në të mund të arrihen rezultate pozitive, të sigurohet transparencë dhe produktivitet i lartë biologjik i lumenjve, liqeneve dhe rezervuarëve.

Faktorë të tjerë gjithashtu ndikojnë negativisht në proceset e vetë-pastrimit të trupave ujorë. Ndotja kimike e trupave ujorë me ujëra të zeza industriale, lëndë ushqyese (azoti, fosfor, etj.) pengon proceset natyrore oksiduese dhe vret mikroorganizmat. E njëjta gjë vlen edhe për shkarkimin e ujërave të zeza termale nga termocentralet.

Një proces me shumë faza, ndonjëherë i shtrirë për një kohë të gjatë, është vetë-pastrimi i vajit. Në kushte natyrore, kompleksi i proceseve fizike të vetëpastrimit të ujit nga vaji përbëhet nga një sërë përbërësish: avullimi; vendosja e gungave, veçanërisht atyre të mbingarkuara me sedimente dhe pluhur; ngjitja së bashku e gungave të pezulluara në kolonën e ujit; lundrimi i gungave që formojnë një film me përfshirje uji dhe ajri; zvogëlimi i përqendrimeve të vajit të pezulluar dhe të tretur për shkak të vendosjes, lundrimit dhe përzierjes me ujë të pastër. Intensiteti i këtyre proceseve varet nga vetitë e një lloji të veçantë vaji (dendësia, viskoziteti, koeficienti i zgjerimit termik), prania e koloideve në ujë, grimcat e planktonit të pezulluara dhe të transportueshme, etj., temperatura e ajrit dhe ndriçimi diellor.