Нормирования ПДК вредных веществ водоемов.
ПДК вредного вещества в воде водоемов - это максимальная концентрация, которая не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения и последующих поколений выявляемого современными методами исследования при ее воздействии на организм человека в течение всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования населения.
Признаки вредности веществ - это проявление неблагоприятного их действия на процессы естественного самоочищения воды водоемов (общесанитарный признак), органолиптические свойства воды (органолиптический признак) и здоровье населения (санитарно токсикологический признак), характеризующиеся пороговыми и подпороговыми концентрациями.
Допустимая пороговая концентрация вещества по обще-санитарному признаку вредности - это максимальная концентрация не приводящая к нарушению процессов есстественного самоочищения водоемов.
Допустимая пороговая концентрация по органолиптическому признаку вредности - максимальная концентрация в воде при которой не обнаруживается неприемлимых для населения изменений органолиптических свойств воды.
Допустимая подпороговая концентрация по санитарно токсикологическому признаку вредности - максимальная концентрация не оказывающая неблагоприятного влияния на состояние здоровья населения.
Лимитирующий признак вредности - один из признаков вредности определяющий преимущественное неблагоприятное воздействие этого вещества и характеризующийся наименьшей величиной пороговой или подпороговой концентрацией.
|
|
|
Очистка сточных вод.
Очистка сточных вод - разрушение или удаление из них определенных веществ.
Обеззараживание сточных вод - удаление из них патогенных микроорганизмов.
Важнейшая, наиболее сложная проблема - это защита поверхностных вод от загрязнения.
Предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:
1. Развитие безотходных и безводных технологий. Внедрение систем оборотного водоснабжения.
2. Очистка сточных вод.
3. Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты.
4. Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.
Главный загрязнитель поверхностных вод - это неочищенные сточные воды.
Разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной экологически важной задачей. Существуют разнообразные методы очистки сточных вод. Наиболее общепринятыми являются: механический, физико-химический, химический и биологический методы. В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов (комбинированный способ).
|
|
|
В процессе очистки предусматривают обработку осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.
При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина) производственных стоков. Из бытовых - до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры), задерживаются нефте и масла ловушками, либо выжигают.
Химические и физико-химические методы очистки являются наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод. К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. Для нейтрализации кислот и щелочей, в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кольценированную соду, аммиак). Для окисления используют различные окислители(O3,KMnO4), с помощью этих методов сточные воды освобождаются от токсичных и других компанентов.
|
|
|
При физико-химической очистке используются:
1. Коагуляция - введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и т.д.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются.
2. Сорция - способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, селикогель, торф и др.) поглащать загрязнения. Методом сорции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующее их утилизация.
3. Флотация - пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно активные вещества - ПАВ (нефть, масла, другие загрязнения) и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.
Для очистки коммунально-бытовых промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефте перерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использующих для своего развития органические и некоторые неорганические соединения содержащиеся в сточных водах (серо - водород, аммиак, нитриты, сульфиды). Очистку ведут с помощью естественных (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и искусственных методов (аэротенки, метатенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).
|
|
|
После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метантенках), а затем удаляют на иловой площадке для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение, но в последние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вредные вещества (в частности - тяжелые металлы), что исключает такой способ утилизации осадков.
Осветление сточных вод проводится в аэротенках - специальных закрытых резервуарах, по которым медленно пропускают стоки обогащенные кислородом и смешанные с активным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротропных гереротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесень, дрожжи, водные грибы), а также твердого субстрата. Необходимо правильно подбирать температуру, pH (водородный показатель), добавки, условия перемешивания, окислитель (кислород), чтобы в максимальной степени способствовать интенсификации гидробиоценоза составляющего активный ил.
После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают ((дезинфецируют) с помощью соединений хлора или других окислителей). При этом способе уничтожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные микроорганизмы.
1908г, Санкт-Петербург, первое хлорирование воды.
В системах очистки сточных вод биологический метод является завершающим и после его приминения сточные воды можно использовать в оборотном водоснабжении, либо сбрасывать в поверхостные водоемы.
В последние годы активно разрабатываются новые эффективные методы способствующие экологизации процесса очистки сточных вод.
1. Электро-химические методы основанные на процессах анодного окисления и катодного воссатновления: электро-коагуляции и электро-флотации.
2. Мембранные процессы очистки. Ультра фильтры, электродиалез.
3. Магнитная обработка. Позволяет улучшить флотацию взвешенных веществ.
4. Радиационная очистка воды, позволяет в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению.
5. Озонирование: в сточных водах не образуется веществ отрицательно воздействующих на естественные биохимические процессы.
6. Внедрение новых селективных типов сорбентов для избирательного выделения полезных компонентов из сточных вод с целью вторичного использования.
Значительную роль в заражении водных объектов играют пестициды и удобрения, которые сливаются с поверхностными стоками с сельхозугодий. Для предотвращения попадания загрязняющих стоков в водоемы необходимо соблюдение норм введения удобрения и ядохимикатов.
Включить очаговую или ленточную обработки пистецидами вместо сплошной. Внесение удобрений в виде гранул и по возможности с полевой водой. Замена ядохимекатов биологичекскими способами защиты растений. Очень сложна утилезация животноводческих стоков губительно действующих на водные экосистемы. В настоящее время наиболее экономичной предусмотрена технология, при которой вредные стоки разделяют с помощью центрифугирования на твердую и жидкую фракции, при этом твердая часть превращается в компост и ее вывозят на поле. Жидкая часть (т.н. жижа) концентрацией до 18% проходит через реактор и перерабатывается в гумус.
При разложении органики выделяются метан, CO2,H2S. Энергию этого биогаза используют для производства тепла и энергии. Один из перспективных способов уменьшения загрязнений поверхностных вод является закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты через систему поглощающих скважин (подземное захоронение) при этом способе отпадает необходимость дорогой очистке и обезвреживании сточных вод. Создания очистных сооружений.
Среди водохранительных проблем одной из важнейших является разработка и внедрение эффективных методов обеззараживания и очистки поверхностных вод, используемых для питьевого водоснабжения. Недостаточно очищенные питьевые воды опасны как для экологии так и с социальной точки зрения. Начиная с 1896 г и до настоящего времени метод обеззараживания воды Cl являются наиболее распространенным способом борьбы с бактериями загрязнителями. Однако хлорирование воды несет в себе серьезную опасность здоровью людей. Снижение содержания канцерогенных веществ в питьевой воде возможна путем замены первичного хлорирования на озонирование и обработку ультрафиолетовыми лучами, а так же применяем безреагентный методов предочистки на биологических реакторах
Современная технология очистки питьевой воды от нефти продуктов с СПАВ , пестицидов, Cl органических и других соединений основывается на использовании сорбционных процессов с применением активированного угля или их аналогов графит - минеральных сорбентов. Большое значение в охране поверхностных вод от загрязнителя и засорения приобретает агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия.
Утилизация (от лат. utilis - полезно) отходов - извлечение из отходов и хозяйственное использование различных полезных компонентов; утилизация промышленных отходов, их использование в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и т.д..
Реутилизация - повторная, иногда многократно последовательная переработка, образовавшихся ранее отходов.
Захоронение отходов - помещение их под землю в специально созданные выемки, брошенные угольные шахты. С целью исключения возможности их дальнейшего использования и предотвращения попадания загрязняющих веществ в окружающую среду.
Детоксикация (обезвреживание) отходов - освобождение отходов от вредных (токсичных) компонентов на специализированных установках.
Сбор, удаление, детоксикация, переработка и утилизация одна из главных задач инженерной защиты окружающей природной среды.
Экологический мониторинг
Под экологическим мониторингом понимают систему наблюдения изменений среды, вызванные антропогенными причинами позволяющие прогнозировать эти изменения. Мониторинг система выполненных в заданной программе регулярных комплексных наблюдений за состоянием окружающей природной среды происходящими природными явлениями, а так же оценка и прогноз последовательных изменений.
Одним из главных принципов мониторинга является непрерывность слежения. Экологический мониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической безопасности.
Различают три уровня территориального охвата:
1) локальный (биоэкологический, санитарно – гигиенический)
2) региональный (геосистемный, природно - хозяйственный)
3) глобальный, фоновый, биосферный (включает в себя наблюдение за окружающей средой из космоса – космический мониторинг.
| Блок мониторинга | Объект мониторинга | Характеризуемые показатели | Службы опорные базы |
| Биологический (санитарный) | Приземленный слой воздуха Поверхностные воды. Промышленные и бытовые стоки и выбросы Радиоактивные излучения | Содержание токсических веществ физические и биологические раздражители (шумы, аллергены, и д.р_) степень радиоизлучения | Гидрометеорологическая, водохозяйственная, санитарно– эпидемиологическая |
| Геосистемный (хозяйственный) | Исчезающие виды растений и животных Природные экосистемы Агросистемы Лесные экосистемы | Функциональная структура природных экосистем и ее нарушения Популяционное состояние растений и животных Урожайность сельскохозяйственных культур Продуктивность насождений | |
| Биосферный (голбальный) | Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран Гидросфера Растительный и почвенный покров, животное население | Радиационный баланс, тепловой перегрев, газовый состав и запыление Загрязнение больших рек и водоемов; водные бассейны, круговороты на обширных водосборах и континентах глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные балансы СО2 и О2. крупномасштабные круговороты веществ. | Международне биосферные станции |
Ведутся постоянные наблюдения за присутствием следующих веществ, в атмосферном воздухе оксидов С,N,S взвешенных веществ, углеводородов, радионуклидов, бензопирена в поверхностных водах нефтепродукты, фенолов, соединений P и N, тяжелых Ме, пистецидов, минеральных солей, pH: в биоте тяжелых Ме, пистецидов. Также приводится мониторинг воздействия в редки физических факторов, таких как радиация, шум, электро - магнитные поля, излучение.
Учение о биосфере и ее эволюции.
Основоположник является В.И Вернадский
Биосфера (жизнь + шар) – наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образует среду обитания живых: биосфера образует живую часть атмосферы (аэробиосферу), всю гидросферу (гидробиосферу), террабиосферу - поверхность самой суши, литосферу (литобиоту) верхний горизонт твердой земной оболочки.
В пределах биосферы выделяются категории слоев собственно биосферу, где живое вещество локализовано постоянно (эубиосфера) и расположенную выше (парабиосфера) и ниже ее (метабиосфера).
В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Общая продолжительность эубиосферы по поверхности 12-17 км, верхней границей биосферы, включая парабиосферу, является озоновый слой. Озоносфера - это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию О3 на высоте
22 – 26 км)
Закон незаменимости биосферы: биосфера это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.
Биотические компоненты биосферы: растения (фитосфера), животные (зоосфера), микроорганизмы (микробиосфера), человеческое сообщество.
Закон ноосферы Вернадского: биосфера неизбежно превратиться в ноосферу, т.е. сферу где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии систем человек – природа.
Понятие ноосфера предложил французский философ Ле Руа в 1927 г. (noos – разум, sfera- шар). Ле Руа и его последователи дали трактовку ноосфере как «мыслящего пласта». Зародившегося в конце неогена около 106 лет назад и с тех пор разворачивающегося над миром растений и животных в не биосферы и над ней.
Вернадский разделил ноосферы как сферы разума - высшей стадией развития биосферы, связей с возникновением и становлением цивилизованного человека, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становятся главным, определяющим фактором развития на Земле.
На современном этапе развития «человек - природа» наносит сложный характер. Нельзя не признать человек пока не обладает достаточной прозорливостью, чтобы понимать последствия своих действий. Говорить о сегодняшнем состоянии биосферы как о ноосфере еще рано.
В современном понимании ноосфера это гипотетическая стадия биосфера, когда в будущем, разумеется, деятельность людей станет главным определяющим фактором ее устойчивого развитья.
Гармония антропогенной деятельности человека и природы возложена только при:
1)осуществлении контроля численности человечества;
2)ограничение чрезмерных потребностей людей;
3)рациональности природоохранительных ресурсов;
4)использование только экологических целесообразных промышленных технологий с максимальной переработкой и применение вторичных материальных энергетических ресурсов;
5)осуществление глобального мониторинга за состоянием окружающей среды.
Экологическая ниша.
Любой вид животного, растения, микроба способен нормально обитать питаться, размножаться только, где его «прописала» эволюция за многие тысячелетия начиная с его предков. Для обозначения этого феномена биологи заимствовали из архитектуры и стали говорить, что каждый вид живого организма занимает только свою ему присущую экологическую нишу.
Экологическая ниша организма - это совокупность всех его требований к условиям среды (составу и режимам экологических факторов) и место, где эти требования удовлетворяются, или вся совокупность множества биологических характеристик и физических параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, преобразование им энергии, обмен информацией и себе подобными.
Термин «ниша» появился в экологии недавно в I четверти XX века. Разные ученые вкладывают в него разное содержание Джон Гриннел в 1928г. ввел термин экологическая ниша.
Место обитания вида - это пространственно ограниченная совокупность условий абиотического и биотической среды, обеспечивающая весть цикл развития особей (или группы особой) одного вида.
Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Пространство, в котором локализована ниша человека, весьма ограничено. Как биологический вид, человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (тропики, субтропики), где и возникло семейство гоминид. По вертикали ниша простирается примерно на 3-3,5 км над уровнем моря. Благодаря названным выше специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала (местообитание), расселился в высоких, средних и низких широтах, освоил глубины океана и космического пространства. Однако его фундаментальная экологическая ниша при этом практически не изменилась, и за пределами исходного ареала он может выживать, преодолевала сопротивление лимитирующих не путем адаптации, а с помощью специально созданных устройств и приспособлений (отапливаемое жилье, теплая одежда, кислородные приборы), которые имитируют его нишу подобно тому, как это делается для экзотических животных и растений в зоопарках, ботанических садах.
Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации вида, место обитания организма - это его «адрес». Экологическая ниша – это его «род занятий» или «стиль жизни», или «профессия». Экологическая специфичность видов подчеркивается аксиомой экологической адаптации. Каждый вид адаптирован к строго определенной, специфической для него совокупности условий существования экологической нише.
Виды организмов экологии индивидуальны, они имеют специфические экологические ниши. Сколько на земле видов живых организмов столько же экологических ниш. Организмы, ведущие сходный образ жизни не живут в одних и тех же местах из-за межвидовой конкуренции.
В 1934 г советский биолог Г.Ф. Гаузе (1910- 1986) установил принцип конкурентного взаимоисключения: Два вида не занимают одну и уже экологическую нишу.
В природе так же действует правило обязательности заполнения экологических ниш. Пустующая экологическая ниша всегда и обязательно будет заполнена.
Экологические ниши делят: специализированные и общие. Большинство видов растений и животных приспособлены к существованию в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питания ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специальную нишу, определяющую их место обитания в природной среде (гигантская панда). Видам с общими нишами характерна легкая приспособляемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживать резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеют: мухи, тараканы, мыши, крысы, люди.
Виды, имеющие общие экологические ниши имеют меньшую угрозу вымирания, чем имеющие специальные ниши
Билеты:
1. Ксенобиотики.
2. Углеводороды, их действия на организм человека.
3. Классические загрязнители атмосферного воздуха (взвешенные вещества, диоксид серы, оксид азота, оксид углерода).
4. Специфические загрязнители атмосферного воздуха (углеводород).
5. Значение леса для жизнедеятельности человека.
6. Значение леса для здоровья человека (фитонциды).
7. Взаимосвязи леса с окружающей средой.
8. Нормирование примесей атмосферы (ПДК среднесуточная, максимально-разовая).
9. Экологические факторы среды.
10. Абиотические экологические факторы.
11. Биотические экологические факторы.
12. Учение о биосфере и ее эволюции (самостоятельно).
13. Антропогенные источники загрязнения атмосферы.
14. Естественные источники загрязнения атмосферы.
15. ПДВ, ПДС.
16. Санитарно-защитные зоны.
17. Источники загрязнения поверхностных (природных) вод.
18. Оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота.
19. Характеристика эколого-социально экономических эпох.
20. Малоотходные, безотходные, нано технологии.
21. Инженерная экология (самостоятельно).
22. Экологический мониторинг (глобальный, национальный, региональный, локальный). Система наземного мониторинга.
23. Очистка сточных вод, методы очистки стоков.
24. Что такое загрязнение? Классификация загрязнений окружающей среды.
25. Структура экологии.
26. Что такое экология? Когда возникла, кто предложил?
27. Основные меры защиты атмосферы от загрязнителей. Основные направления защиты.
28. Основные источники загрязнения атмосферы.
29. Экологическая ниша организмов. Что такое экологическая ниша? Когда возникла?
30. Экологические проблемы Удмуртии.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 163; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!