Файл: 1. 1 Химическое загрязнение 1 Органическое загрязнение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.04.2024

Просмотров: 19

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


При низких температурах масса нефтяной пленки со временем практически не уменьшается. В процессе биологического разрушения микроорганизмами нефть и нефтепродукты частично усваиваются ими, а частично окисляются. Известно около 100 видов бактерий, дрожжей и грибков, способных окислять углеводороды. Максимальная активность нефтеокисляющих микроорганизмов наблюдается при температуре воды 15-35°С. С понижением температуры интенсивность окисления резко уменьшается.

Биохимическое окисление нефти сопровождается интенсивным поглощением кислорода воды. В среднем на окисление 1 мг нефти затрачивается от 0.5 до 3.5 мг кислорода. Одним из показателей наличия в воде «органических» загрязнений и интенсивности их биологического окисления является биологическая потребность в кислороде (БПК), численно равная количеству кислорода, поглощаемого микроорганизмами при биологическом окислении органических загрязнений, содержащихся в 1 л воды. Для различных нефтей БПК характеризуется практически одной и той же зависимостью. Следует отметить, что 8-суточное БПК превышает значение, установленное нормативами для незагрязненной воды.

Биохимическое окисление нефти в водоеме сопровождается непрерывной миграцией тяжелых ее фракций с поверхности на дно и обратно.

Нефтяные отложения на дне водоема в анаэробных условиях (при дефиците кислорода) сохраняются длительное время и являются источником вторичного загрязнения водоемов.
Полное окисление нефти в аэробных условиях продолжается не менее 100-150 дней, а в анаэробных — длится еще дольше, что позволяет предполагать возможность загрязнения водоема продолжительное время.

При характеристике и оценке нефтяного загрязнения важное место занимают методы определения углеводородов нефти и нефтепродуктов в водах, которые весьма разнообразны и противоречивы. В настоящее время единой гостированной методики определения содержания нефтепродуктов в природных средах не существует, это связано со сложностью углеводородного состава нефтей и неоднородностью дисперсных систем, образующихся при нефтяных загрязнениях.

Наиболее часто, при определении содержания нефтепродуктов в воде пользуются двумя методами:

  • флюориметрическим (прибор «Флюорат — 02»): прибор «Флюорат — 02» измеряет массовые концентрации нефтепродуктов, растворяемых в гексане (согласно МУК 4.1.057-4.1.081-96). Диапазон измеряемых концентраций 0,005-50 мг/дм3. Метод неприменим для определения в пробах воды индивидуальных компонентов, входящих в состав нефтепродуктов, парафинов и легкокипящей фракции нефтепродуктов;

  • фотометрическим (приборы АН-1 и ИКФ-2А): двухлучевой анализатор (прибор АН-1) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом;


Концентратомер нефтепродуктов (прибор ИКФ-2а) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом. Минимальная определяемая концентрация нефтепродуктов — от 0.03 мг/дм3.

Нефть и нефтепродукты хорошо растворяются в малополярных органических растворителях. Практически все нефтяные компоненты полностью растворимы в четыреххлористом углероде. Неполярные органические растворители (гексан), растворяют всю углеводородную часть нефти, но не растворяют входящие в ее состав асфальтены и высокомолекулярные смолы. Поэтому двухлучевой анализатор и концентратомер нефтепродуктов позволяют определять общее содержание, как легких, так и тяжелых углеводородов.

1.3 Биологическое загрязнение
Биологическое загрязнение водоемов заключается в поступлении в них со стоковыми водами разных микроорганизмов (бактерий, вирусов), спор грибков, яиц червей, и так далее, много из которых являются болезнетворными для людей, животных и растений. Среди биологических загрязнителей первое место занимают коммунально-бытовые стоки (особенно, если они неочищены или очищенные недостаточно), а также стоки предприятий сахарных заводов, мясокомбинатов, заводов, которые обрабатывают кожу, деревообрабатывающих комбинатов.
Биологическое загрязнение - стоки, содержащие фекалии, мочу, пищевые отходы, стоки боен, пивоваренных, молочных и сахарных заводов, сыроварен, отходы целлюлозно-бумажной промышленности, кожевенных производств и др. Такие воды являются бактериологически зараженными и могут вызывать дизентерию, кишечные инфекции, тиф и другие инфекционные заболевания. К патогенам относятся: бактерии, вирусы, простейшие организмы, грибковые образования, черви и др.

Биологическое загрязнение воды отличается от химического и физического загрязнения следующим образом:

  • патогены имеют дискретный характер;

  • патогены собираются в сгустки и оседают на твердых частицах, то есть не имеют средней концентрации в воде;

  • вероятность риска заражения зависит от его биологической опасности, а также от возраста, веса, пола и иммунитета потребителя воды, т.е. наибольшую опасность патогены представляют для маленьких детей и престарелых людей;

  • патогены размножаются в организме хозяина не только после потребления воды, но и в пищевых продуктах и напитках;

  • патогены не накапливаются в организме


 

Биологическое загрязнение подземных вод вызывается микроорганизмами, поступающими при инфильтрации фекальных и коммунально-бытовых сточных вод из выгребных ям, канализационной сети, скотных дворов, полей фильтрации, а также при использовании береговыми водозаборами загрязненных речных вод. Из мелководных водохранилищ и прудов-охладителей с теплой водой могут проникать сине-зеленые водоросли и другая микрофлора по водоносному горизонту в водозаборные скважины, находящиеся на расстоянии десятков метров и более от берега. Эти микроорганизмы вызывают обрастания трубопроводов, резервуаров и ухудшают качество воды.

Органические и биологические загрязнения воды, как правило, не ионизованы, поэтому ионный обмен имеет весьма ограниченное применение при их анализе.

Биологическому загрязнению подвержены преимущественно грунтовые воды, как наиболее близко залегающие к поверхности и не имеющие водоупорной кровли.

Категории биологических загрязнений сточных вод и их значение для оценки эпидемиологической опасности сточных вод. Передача некоторых инфекций водным путем приобретает особую актуальность вследствие всевозрастающей роли водоемов в жизни людей. Увеличение микробиологического загрязнения водоемов связано с поступлением большого количества сточных вод, возрастанием водопользования, использованием их для купания и проведения спортивных мероприятий. Ряд бактериальных инфекций ( брюшной тиф, дизентерия, холера, туляремия) имеют водный путь передачи. Для вирусных инфекций ( полиомиелита) тоже доказана возможность передачи через водную среду.

Под влиянием биологических загрязнений происходит коррозия, выражающаяся в образовании отдельных питтингов и отслоений от стенок авиационных топливных баков сплава алюминия или чистого алюминия, из которых их изготавливают.

Оценка опасности биологического загрязнения подземных вод и водозаборов имеет большое значение не только для обоснования размеров зон санитарной охраны, но и для выбора метода складирования отходов и участков размещения животноводческих ферм, свалок, полей фильтрадии, полей орошения сточными вода: ми, при выяснении безопасных расстояний от источников бактериального загрязнения до водозаборов, при искусственном пополнении запасов подземных вод поверхностными и сточными водами.

Наиболее распространено
 химическое и биологическое загрязнения, в меньшей степени радиоактивное, механическое и тепловое.

Особо опасным считается биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней человека и животных, а также вредителями и конкурентами сельскохозяйственных растений.

Что же касается биологического загрязнения, то его источниками чаще всего являются застоявшаяся вода, материалы, пропитанные водой, выхлопы и тому подобное, а также недостаточное или плохое обслуживание оборудования, отвечающего за влажность и охлаждение воздуха.

Мерой борьбы с биологическим загрязнением может служить хлорирование воды, поступающей в систему водоводов и конденсаторы. Хлор вводится в виде жидкости, газа или хлорной извести

В напорные водоносные горизонты биологические загрязнения попадают при непосредственном сбросе сточных вод через поглощающие-скважины или при поступлении загрязненных грунтовых и сточных вод через корродированные трубы и затрубное пространство действующих или заброшенных водозаборных и разведочных скважин.

Наиболее опасные последствия вызывает биологическое загрязнение подземных вод аллохтонными микроорганизмами, вызываемое болезнетворными бактериями, кишечными вирусами, яйцами гельминтов, появление которых связано с жизнедеятельностью человека и животных. Патогенные микроорганизмы поступают в подземные воды при фильтрации фекальных и хозяйственно-бытовых сточных вод из индивидуальных систем канализации ( выгребные ямы, септики), из дефектных колодцев и сетей централизованной канализации, с участков размещения животноводческих ферм и комплексов, складирования навоза, орошения неочищенными хозяйственно-бытовыми сточными водами, с ливневыми стоками с урбанизированных и сельскохозяйственных территорий.
1.4 Физическое загрязнение

1.4.1 Механическое загрязнение

Механическое  загрязнение - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений.
Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод. 
Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение (а точнее, засорение) твердыми отходами (мусором), остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем. 


Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. Так, например, известно, что на площадке Кольской атомной станции, расположенной за Полярным кругом, через 7 лет после начала эксплуатации температура подземных вод повысилась с 6 до 19 вблизи главного корпуса. 

При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту количества гидробионтов и выделению ядовитых газов — сероводорода, метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3 С летом и 5 С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12—17 кДж/м3.

1.4.2. Радиоактивное загрязнение

В водах рек России концентрация радионуклидов в последние три года оставалась на одном уровне. Средняя по стране концентрация строи ция-90 в 1995 г. составляла 7,4 Бк/м[3] (2,5-10"[10] Ки/л), что в 2000 раз ниже ДК(Б) = 4-Ю"[10] Ки/л и в 500 раз ниже ВДУ-91 = 1- 10"[10] Ки/л для питьевой воды. Средняя концентрация трития в основных реках России колебалась в пределах (4,5 - 8,7*10" [10] Ки/л) [10, с. 152].

На европейской территории России (кроме рек, протекающих по загрязненным территориям) концентрация строи ция-90 в реках составляла в среднем 9,4 Бк/м[3]

(2,5-10[2] Ки/л), а в озерах - 13,6 Бк/м[3] (3,7-10[13] Ки/л). На азиатской территории России концентрация этого радионуклида в реках достигала 6,3 Бк/м[3] (1,7-10"13 Ки/л), а в озерах - 30 Бк/м[3] (8-Ю[13] Ки/л) [10, с. 158].

В водоемах, расположенных на загрязненных территориях европейской части России, наблюдались повышенные концентрации цезия-137 и стронция-90, хотя и на уровне, который был существенно ниже допустимых нормативов (ДК(Б) и ВДУ-91). Это - реки Ипуть, Упа, Плава, Ока, Жиздра и их притоки. Концентрация цезия-137 в реках Упе, Плаве и Оке сохраняется на уровне (3 - 7)-10"[13] Ки/л. Наибольшие концентрации цезия-137 были обнаружены в р. Жиздра - от 3-Ю"[13] до 2,4-Ю[12] Ки/л. Однако в малопроточных озерах Брянской области, где плотности загрязнения почвы цезием-137 выше 40 Ки/км[2], содержание в воде этого радионуклида близко или превышает ВДУ-91. Так, концентрация цезия-137 в озерах Кожановское и Святое в Красногорском районе составляла соответственно (1,3 - 2,7)-10"[10] и (5 - 8,3)-10"[10] Ки/л.

На Южном Урале средние концентрации стронция-90 в р. Теча составляли (1,5 - 3,4)-10"[10] Ки/л, что в 750 - 1700 раз выше фонового уровня. ЮКонцентрации радионуклидов в реке Енисей на расстоянии 250 м и 10 км ниже выпуска сточных вод Красноярского горно-химического комбината составляли соответственно 0,01 и 0,002 от допустимых концентраций для смеси сбрасываемых радионуклидов. Основной вклад в активность смеси сбрасываемых радионуклидов вносит короткоживущий изотоп натрий-24