Загрязнение гидросферы. Очистка воды в промышленных условиях

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары. Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое  применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со  сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает  серьезное беспокойство загрязнение  водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом. В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства. Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов. В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий. Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла на тепловых электростанциях является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции  могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают. Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ. В результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию. Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”. Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения); социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов); экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

Загрязняются  реки и во время сплава, при гидроэнергетическом  строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом.

Промышленная  очистка воды.

Промышленная  очистка воды является очень важной составляющей при строительстве  любого жилого сооружения, так как именно вода является источником жизни, и от того насколько она будет чистой и зависит наше здоровье. Промышленная очистка воды используется при возведении многоэтажных домов, коттеджей, предприятий общественного питания, предприятий бытового обслуживания, промышленных предприятий, предприятий пищевой промышленности, рыбоводческих хозяйств, речных и морских аквариумов, санаторий, баз отдыха, а также в электронной промышленности и на предприятиях фармацевтической отрасли. Промышленная очистка воды производится на основе большого количества фильтров для очистки воды, которые в итоге образуют комплексную систему водоочистки. На сегодняшний день достаточно распространёнными являются угольные фильтры для воды, однако современная водоочистка предполагает использование высокотехнологичных разработок. Это может быть водоочистка по технологии обратного осмоса, биологическая водоочистка или водоочистка посредством синтетических компонентов. Для того, чтобы осуществить по-настоящему качественную промышленную очистку воды необходимо задействовать различные технологий и методы в зависимости от исходного состояния воды и поставленных задач. Такой подход к очистке воды позволяет сократить дополнительные расходы и при этом удовлетворить все потребности в чистой воде.

Современные технологии предлагают множество различных  моделей промышленной очистки воды, такие как аэрационные установки, ионообменные фильтры, осадочные фильтры  и сорбционные фильтры. Аэрационные  установки представляют собой современные  очистными сооружениями промышленной очистки воды. Работа аэрационной установки основана на биологическом способе очистки, при котором происходит биохимическое разрушение органических веществ микроорганизмами. Данное устройство промышленной очистки воды имеет ряд положительных моментов, резко выделяющих их из ряда подобных устройств. Во-первых, аэрационные установки обеспечивают высокую степень очистки сточных вод, а также возможность монтажа в почве с высоким уровнем грунтовых вод. Кроме этого, промышленная очистка воды данным способом не влечёт за собой большие эксплуатационные расходы и является весьма простой в применении и обслуживании.

Весьма  популярными устройствами для организации  промышленной очистки воды являются сорбционные фильтры, которые производят фильтрацию воды через адсорбционную систему. Промышленная очистка воды при помощи сорбционных фильтров используется для улучшения вкуса, цвета и запаха воды, а также удаления хлора и органических соединений, из-за чего снижается содержание в воде свинца. Промышленная очистка воды происходит при помощи активированного угля АС-208 или березового активированного угля. Весьма притягательным свойством применения активированного угля при промышленной очистке воды является высокое сопротивление к истиранию и механическому воздействию при обратной промывке. Благодаря высокой абразивной стойкости активированный уголь способен выдерживать огромное количество фильтроциклов. Современные фильтры являются полностью автоматизированными и полностью постоянное присутствие обслуживающего персонала. Ещё одним плюсом, побуждающим приобрести именно сорбционный фильтр для промышленной очистки воды является возможность восстановления способности фильтров осуществляется без применения каких-либо химических веществ путем промывки слоя фильтрующего материала обратным током исходной воды и осуществляется без необходимости применения специальных насосов. Адсорбционная емкость фильтрующей среды со временем утрачивается. Это происходит в результате того, что в результате работы происходит постепенное насыщение пористой структуры активированного угля частицами загрязнений. Но адсорбционная емкость легко восстанавливается путем промывки обратным током воды. При данной операции происходит вымывание накопившейся на поверхности гранул угля загрязнений напором воды и перераспределение слоев активированного угля.  

Говоря  обо всем этом? есть смысл задуматься о дополнительной водоочистке. Благо, большинство людей используют стандартные для квартир сантехнические средства для водоснабжения с незначительными отличиями. Современные технический уровень развития позволяет установку самых разнообразных средств водоподготовки, в том числе и для бытового применения. К таковым средствам следует миниатюрные системы очистки воды, попросту называемые фильтрами. Установка водоочистного фильтра является экономически и потребительски эффективным решением проблемы очистки воды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Основные законы и термины, применяемые в экологии. 

    Как и всякая отрасль науки  экология имеет свои законы,  которые характеризуют взаимоотношение, различных элементов экосистемы и, в конечном итоге, все процессы в биосфере. К сожалению, по сей день не стало доминирующим и безусловным положение о том, что всё в Природе подчиняется единым законам. Поэтому ряд даже крупных учёных и специалистов противопоставляют законы экологии и законы других отраслей науки (физики, экономической науки и т.д.). Но ведь из такого постулата следует вывод: или данный закон действует вне законов Природы, а значит, и вне Природы, или Природа существует без этих выводов, громко названных законом. И вновь приходится возвращаться к важнейшему базису науки: самый гениальный учёный ничего не придумывает сам, но силой своего гения открывает для всех и обобщает то, что есть в Природе. С другой стороны, недопустимо смешивать всё в одну кучу. Необходимо понять и признать, что Природа и Жизнь чрезвычайно разнообразны и включают в себя отдельные направления знаний, каждое из которых есть часть единого и описывает законы тех или иных явлений и процессов, но не оторванных и изолированных от целого - Природы, а принадлежит ей.

Основные экологические законы

На основе первого из них мы должны сделать  принципиальный вывод: любые физические, химические или иные изменения  не приводят к исчезновению вещества или получению его из ничего. Любая преобразовательная деятельность человека не в состоянии ни создать, ни уничтожить ни единого атома вещества, а лишь позволяет перевести из одного состояния в другое, но ничто не исчезает бесследно. С точки зрения природопользования необходимо усвоить, что любой процесс будет создавать отходы, которые также являются частью преобразовательного природного вещества.

         Второй из этих законов устанавливает,  что любые превращения энергии  не позволяют получить её больше, чем было затрачено изначально, то есть любой материальный  объект на Земле при любых  физических, химических или иных  изменениях может лишь превратить энергию из одного вида в другой, но не добиваться её возникновения или исчезновения. 

Закон сохранения энергии  формулируется также  как первый закон (начало, принцип) термодинамики: 

Необходимо  совершенно чётко представлять, что  закон сохранения энергии имеет всеобщей характер и распространяется на все процессы на Земле, включая общественные и иные отношения человечества. Так, он безусловно действует в экономике; закон стоимости, например, является его прямым следствием. Энергетическое выражение любого количества всегда достовернее и справедливее, чем иное, тем более относительное – денежное, например. 

Второй  закон (начало, принцип) термодинамики: 

Который определяет, что при любом энергетическом процессе, текущем самопроизвольно, происходит переход энергии из концентрированной формы в рассеянную, то есть всегда есть потери энергии (в виде недоступного для использования тепла), а стопроцентный переход из одного вида энергии в другой невозможен. Характерно действие этого закона при переходе из одной формы в другую в живых системах: солнечная энергия     химическая при фотосинтезе и далее в пище               консументов      превращение в движение мышц, работу мозга и другие проявления жизни – сопровождается на каждом этапе и в конечном итоге деградацией высококачественной энергии, лишь небольшая часть которой переходит с одного уровня на другой,  основная часть превращается в низкокачественное тепло и рассеивается в окружающей среде. В открытых системах энтропия, то есть мера неупорядоченности системы, в определённом смысле – свойство энергии переходить не в полезную работу, а в тепло и рассеиваться  в пространстве, может, как увеличиваться, так и снижаться, до определённой минимальной величины, но всегда большей нуля. Для экологических биолого-эволюционных, а также общественных процессов важное значение имеет принцип (закон) диссинации (рассеивания) Л. Онсагера, или принцип экономии энергии (экономии энтропии), который определяет, что при возможности развития процесса в некотором множестве направлении (каждое из которых допускается началами термодинамики) будет реализовано то, которое обеспечивает минимум диссинации энергии (то есть минимум роста энтропии).