авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 15 |

«ЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ ЭРБ – 2007 IV МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 28-30 сентября 2007 года ...»

-- [ Страница 12 ] --

The zeta potential depends upon the surface charge of the particle, and, since it can be determined more easily than the actual surface charge, is often taken to be a convenient measure of that charge.

Most zeta potential determinations rely on electrophoretic methods, and measure the mobility of individual charged, sus pended particles under the influence of an applied potential.

Destabilization of suspensions Destabilization of suspensions may be commonly achieved by one of three methods:

Electrolyte addition.

Addition of hydrolyzable metal ions.

Polymer flocculation.

Electrolyte addition can bring about coagulation (as opposed to flocculation) by two mechanisms.

First, the addition of any electrolyte to the suspension will result in compression of the electrical double layer, and a lowering of the zeta potential.

The magnitude of this effect increases with increasing charge on the counter-ion, so that for negatively-charged suspensions, trivalent cations (FE3, Al'+) are more effective than divalent cations (Ca2+, Mg2), which are in turn more effective than monovalent cations (Na+).

Second, counter-ions may react chemically with the particle surface, and be adsorbed onto it. Specific counter-ion adsorption will result in a lowering of the particle charge, and can reduce it sufficiently to enable close approach of the particles allowing coagulation of the suspension to take place.

In mining applications, coagulation by either of these methods usually results in the formation of very small, slow-settling floes. However, lime addition СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А is often practiced, either at the flocculation stage, or earlier in the mineral treatment process, since such coagulation reduces the dosage of synthetic flocculant needed to give the required settling rate.

Hydrolyzable metal ions (such as AP+, Fei+) are usually added in the pH range and at the concentration level where the metal hydroxide is precipitated.

Under the proper conditions, the bulky hydroxide precipitate "sweeps up" the suspended particles as it falls to the bottom of the vessel.

This approach usually works well only when there is a very low level of suspended solids. Because of this, and because of the restrictions of pH reguired to give a bulky precipitate, this mode of flocculation is rarely, if ever, practiced in mining applications.

Highly-charged, water-soluble organic polymers are polyelec-trolytes.

Therefore, if this charge is opposite in sign to that carried by the suspended particles, addition of such a polymer to the suspension will result in aggregation by specific ion adsorption, as described above. However, the flocculating action of polymer flocculants also proceeds via either "Charge Patch attraction", or "Polymer bridging".

Charge Patch attraction occurs when the particle surface is negatively charged, and the polymer is positively charged. The polymer must have a high density of charge-usually one cationic charge to every 4 or 5 carbon atoms in the polymer chain.

Initially, these polymers adsorb onto the surface of the particle by electrostatic attraction. However, if, as is often the case, the charge density on the polymer is much higher than that on the particle surface, the polymer will neutralize all the negative charge within the geometric area of the particle on which it is adsorbed, and will still carry an excess of unneutralized cationic charge. The result of polymer adsorption of this type, is the formation of positively-charged patches, surrounded by regions of negative charge. These positive charge patches can then bring about aggregation through electrostatic attraction of negatively-charged areas on the surface of other particles.

The most common type of polymer to operate by this mechanism are the polyamines. These are condensation polymers, and are relatively low in molecular weight, with the result that floes formed in this way are fairly small, and slow-settling.

Polymer bridging: the process probably takes place in two stages, the first of which involves adsorption of polymer molecules onto individual, suspended particles. The size of the polymer molecule is such that considerable portions of the polymer chain are unattached to the particle. This results in either the ends of the chain being left dangling, or loops of the unadsorbed segments sticking out from the particle surface into the IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

medium. In the second stage of the process, the free ends, or loops of the polymer chains contact and adsorb onto other suspended particles, forming particle aggregates, or floes. If the polymer chains are long enough, this bridging can readily take place without charge neutralization between particles occurring.

Clearly, bridging can only take place with polymers of very high molecular weight, which need not carry a charge opposite in sign to that of the suspended particles. The majority of synthetic polymers of this type are based on acrylamide and its derivatives as the monomers. This includes acrylamide quaternised aminoal-kylacrylate co-polymers (cationic);

polyacrylamide (non ionic);

and acrylamide-acrylic acid co-polymers (anionic). The mode of initial adsorption of such polymers onto a suspended particle varies according to the respective charges of both polymer and particle. It may be purely electrostatic if these charges are opposite in sign. If not, then other physico-chemical reactions may take place. In the case of nonionic polyacrylamides, the most likely mechanism of adsorption is through hydrogen bonding between the oxygen atoms associated with hydrated metal ions at the particle surface, and amido hydrogen atoms on the polymer. In the case of anionic flocculants and negatively-charged suspensions, adsorption may also take place via hydrogen bonding. In pulps to which lime has been added, polymer adsorption often also occurs through cation bridging. In this mode, the divalent calcium ions can form an electrostatic "bridge" between the negatively-charged particle surface, and the negatively-charged carboxyl groups of the acrylamide-acrylic acid co-polymer.





Both non-ionic and anionic polyacrylamides are widely used in mining applications. They can be manufactured with very high molecular weights (5- x 106), and thus are capable of forming large, rapid-settling, good-compacting floes. Cationic polyacrylamides are rarely used in the mining area. They are usually much less cost-effective than their non-ionic and anionic counterparts, because of higher cost and lower molecular weight (2-6 x 106).

ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В Р. НЕРЛЬ И ВЫЯВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Т.А. Беликова, В.И. Комаров, Н.А. Комарова ФГУ Центр агрохимической службы «Владимирский», г. Владимир Нерль один из многочисленных притоков Клязьмы, протекает по территории Ярославской, Ивановской и Владимирской областей. По своему режиму Нерль относится к равнинным рекам: питается за счет таяния снегов, летних осадков, грунтовых вод. Для реки характерно высокое весеннее половодье и низкое стояние воды в остальное время года. Протя женность Нерли на территории Владимирской области составляет 117 км СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А (общая длина 277 км). Река в среднем и нижнем течении протекает по территории Суздальского района, расположенного в зоне серых лесных почв. Район справедливо считается житницей области, известный в прош лом как район интенсивной химизации. Преобладание сельскохозяйст венного производства оказывает определенное влияние на качество воды р.

Нерль.

Изучение качества воды и выявление источников загрязнения проводится с 1995 года. На начальном этапе исследований в бассейне реки Нерль располагалось 15 крупных сельскохозяйственных предприятий, в которых потенциальными загрязнителями были: 26 животноводческих ферм КРС, 3 свинокомплекса, 8 навозохранилищ, 13 площадок компости рования навоза, 1 птицефабрика, 24 летних лагеря скота и 10 складов минеральных удобрений. Исследования проводились в 24-х створах: 11 – непосредственно в р. Нерль, 13 – в ее притоках, это количество точек давало возможность точнее определить конкретный источник и долю загрязнения каждого с/х предприятия.

В первые годы отбор проб проводился в три срока: конец апреля, середина июля и конец сентября. В воде определялось содержание ионов нитратов, нитритов, аммония, хлоридов, сульфатов, фосфора и калия., а так же токсичных элементов: свинца, кадмия, меди, цинка, железа, кобальта, марганца, никеля, ртути, стронция и мышьяка.

Критерием для оценки качества вод служил перечень предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей.

В результате исследований выяснилось, что реакция водной среды в реке Нерль и ее притоках в основном нейтральная, значительных колебаний не наблюдалось. Содержание в воде таких загрязнителей как нитраты, было в 20 раз ниже ПДК, сульфаты в 3-5 раз, хлориды в 7-9 раз. Не обнаружено загрязнения вод свинцом, кадмием, кобальтом, хромом, ртутью, мышьяком и стронцием.

Величина концентрации различных веществ варьировала по сезонам и годам, тем не менее установлено, что есть тенденция к снижению их содержания в летне-осенний период. Например, по содержанию нитритов, нитратов, сульфатов осенью качество воды улучшается, способность реки к самоочищению.

В то же время исследования позволили выявить и факторы значительного загрязнения отдельными видами токсикантов азотной груп пы (аммоний) и группы тяжелых металлов, в которую вошли медь, цинк, никель, железо и марганец. Отметим, что воды четвертичных и меловых горизонтов имеют, как правило, природное загрязнение по железу, марган цу, иногда меди.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Таблица Среднее содержание основных токсикантов в воде р. Нерль и ее притоках за 2000-2006 гг.

Аммоний Медь Цинк Марганец Железо № Наименование ПДК, мг/л проб рек 0,5 0,001 0,01 0,01 0, 1 0,51 0,0073 0,007 0,042 0, 2 0,53 0,0077 0,008 0,055 0, 3 0,42 0,0067 0,008 0,044 0, 4 0,46 0,0057 0,007 0,045 0, 5 0,69 0,0060 0,010 0,066 0, Нерль 6 0,41 0,0090 0,014 0,054 0, 7 0,49 0,0110 0,009 0,049 0, 8 0,85 0,0057 0,011 0,043 0, 9 0,92 0,0052 0,007 0,056 0, 10 0,78 0,0081 0,017 0,041 0, 19 0,68 0,0077 0,026 0,050 0, Раек 11 0,75 0,0050 0,017 0,105 0, Подыкса 12 0,82 0,0053 0,014 0,119 0, Измезь 13 0,39 0,0062 0,010 0,087 0, руч. Безымянный 14 0,75 0,0073 0,011 0,027 0, Каменка 15 0,69 0,0080 0,014 0,063 0, Уловка 16 0,59 0,0063 0,012 0,091 0, 17 0,27 0,0082 0,040 0,096 0, Покалейка 18 0,23 0,0051 0,032 0,085 0, Чертовик 20 0,52 0,0057 0,028 0,052 0, Вячеславовка 21 0,18 0,0087 0,042 0,032 0, 22 2,27 0,0097 0,040 0,415 0, Соловуха 23 2,96 0,0077 0,021 0,186 0, Печуга 24 1,37 0,0067 0,029 0,084 1, Как видно из табл. 1 вода на р. Нерль на границе с Ивановской облас ти была наиболее загрязнена марганцем, медью, железом в количестве 4, и 9 ПДК соответственно. У водозабора пос. Боголюбово концентрация марганца не изменилось, меди немного возросла (8 ПДК), отмечается снижение содержания в воде железа по направлению течения реки.

Загрязнение вод аммонием отмечалось в 16 местах отбора. На границе с Ивановской областью превышение ПДК по аммонию в реке не наблюдалось или было незначительным (средняя величина – 0,51 мг/л).

Поток загрязненной воды поступал из рек Раек, Подыкса, Каменка, Уловка, наибольшую долю загрязнения внесли реки Печуга (2,7 ПДК) и Соловуха СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А (4,5 и 5,9 ПДК). В промежуточных створах концентрация снижалась, шло самоочищение воды. В устье реки (пос. Боголюбово) содержание аммония возростало до 0,78 мг/л.

Концентрация цинка в воде р. Нерль варьировала от 0,007 до 0, мг/л. Максимальное загрязнение отмечалось в реках Покалейка (3-4 ПДК), Соловуха (2-4 ПДК) и Вячеславовка (4 ПДК).

Наиболее загрязненными притоками реки Нерль оказались: р. Раек (аммоний, марганец), р. Соловуха (аммоний, цинк, марганец), р. Печуга (аммоний, цинк, железо).

Таким образом, проходя по территории Владимрской области, вода в реке Нерль ухудшила свое качество по аммонию с 1 до 1,56 ПДК, цинку – с 0,7 до 1.7 ПДК. В тоже время, содержание большой группы токсичных элементов оставалось ниже установленных регламентов.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА БАССЕЙНОВ МАЛЫХ РЕК Ю.М. Вавилов, С.М. Чеснокова, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет, г. Владимир The possibility of water quality standartization on the basis of indices characterizing ecosystem integrity: basin selfpurifying and nitrifying ability, permanganate oxidizability and hydrobiocenosis species composition or aquatic organisms separate group has been considered in this research.

To carry out the research the water from one of the Vladimir region small rivers has been applied. It has been stated that the most informative indices of small rivers water quality are selfpurifying ability, permanganate oxidizability and species composition of freshwater molluscums. Water nitrifying ability cannot be used as a sensitive integral index of basin total pollution, as nitrifying microorganisms are capable of revealing tolerance towards pollutants.

Согласно данным Аналитического управления Аппарата Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, в России нас читывается 2,5 млн. малых рек и ручьев, 127 тыс. из них длиной от 10 до 200 км. Они формируют почти половину суммарного объема речного стока, в их бассейнах проживает до 44% всего городского населения и почти 90% сельского.

В настоящее время малые реки испытывают наибольшую антропо генную нагрузку, так как являются основными приёмниками загрязнителей, поступающих со сточными водами промышленных и сельскохозяйст венных предприятий, коммунального хозяйства. Причинами, способству ющими загрязнению воды малых рек, являются также массовая застройка IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

водоохранных зон и, прежде всего, прибрежных полос;

размещение в водоохранных зонах пастбищ скота, складов ядохимикатов, навозохра нилищ, неблагоустроенность зон отдыха оздоровительных объектов, пляжей и т.п. По данным указанного Аналитического управления, более 80% загрязненных сточных вод сбрасывается в реки без очистки.

Учитывая актуальность вопроса с положением загрязнения малых рек в Российской Федерации, в марте 2004 г. Совет Федерации Федераль ного Собрания Российской Федерации на парламентских слушаниях заслушал вопрос «Экология малых рек России» и принял соответствующее решение.

В целях улучшения санитарного состояния водных объектов и питьевого водоснабжения населения территориальные управления Роспот ребнадзора как на федеральном, так и на региональном уровнях должны работать над совершенствованием законодательства, а также нормативной базы, устанавливающей гигиенические критерии безопасности условий водопользования. Такие работы во Владимирской области пока не начаты, хотя необходимость их проведения неоспорима.

Во Владимирской области насчитывается 58 бассейнов рек, 746 рек и ручьев, в том числе 211 – протяженностью более 10 км, основные из кото рых: р. Клязьма, пересекающая область с запада на восток, площадью водо сбора – 41,6 тыс. км2, в пределах области – 23,07 тыс. км2;

р. Ока, проте кающая по её восточной границе, площадь водосбора – 245 тыс. км2, в пределах области – 5,93 тыс. км2.

Малые реки оказывают существенное влияние на гидрологический режим этих рек. Из притоков р. Оки наибольшее количество загрязняющих веществ принимают воды рек: Клязьма, Гусь, Унжа и Илева.

Из рек бассейна Клязьмы значительная антропогенная нагрузка приходится на её притоки: Рпень, Судогда, Березка, Ворша, Колокша, Бужа, Нерехта, Суворощь, Ундолка.

Антропогенная нагрузка на водные объекты, несмотря на спад произ водства, остается значительной, об этом свидетельствует высокий уровень загрязнения рек области. По величине индекса загрязнения вод (ИЗА) большая часть водных объектов (около 40%) относится к 4 классу (загрязненная) и до 25% – 5 классу (грязная). Причем наблюдается тенден ция роста количества водоемов 5 класса качества. Количество чистых водных объектов составляет 3,3% [1].

По данным государственного доклада «О санитарно-эпидемиоло гической обстановке в Российской Федерации в 2004 г.» Владимирская область относится к тем субъектам Российской Федерации, где показатели загрязнения водоемов значительно превышают средние показатели по СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А России как для водоемов питьевого водоснабжения (I категория), так и для водоемов культурно-бытового использования (II категория) (табл. 1).

Таблица Доля проб воды водоемов I и II категории, превышающих гигиенические нормативы по санитарно-химическим показателям Доля проб воды, превышающих гигиенические нормативы, % Наименование Водоемы I категории Водоемы II категории территории 2003 2004 2003 Российская 28,77 27,44 25,50 27, Федерация Владимирская 57,52 56,60 40,37 44, область Московская 46,60 35,04 43,36 40, область Как видно из табл. 1, уровень загрязнения воды рек во Владимирской области также был в 2004 г. значительно выше, чем в соседней Московской области.

В настоящее время система ПДК остается ведущей при осущест влении контроля над антропогенной нагрузкой на водные объекты.

Нормативы ПДК лежат в основе регулирования сбросов в водные объекты промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. «Правилами охраны поверхностных вод» запрещено сбрасывать в поверхностные водоемы сточные воды с веществами, для которых не установлены ПДК.

Контроль только за соблюдением ПДК без учета токсикологической нагрузки на водоем и его самоочищающего потенциала способствует не профилактике загрязнения, а сокрытию качественного состава сбросов.

Исходя из этого, необходимо вводить в систему экологического монито ринга методы, позволяющие оценить влияние всего комплекса загрязняю щих веществ на биоценоз контролируемого водоема с учетом характера водопользования.

В силу ограниченных финансовых ресурсов в области наблюдается тенденция к сокращению контролируемых створов и количества отбира емых проб. Так, например, гидрохимический контроль за состоянием поверхностных вод на территории Владимирской области в 1997 году проводился на 45 водных объектах в 120 створах с периодичностью отбора от 2 до 12 раз в год. Контроль качества воды проводился по 25 химическим показателям, а в 2004 – 2005 гг. произошло снижение количества отбира емых проб.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Известно, что число загрязняющих веществ, поступающих в поверх ностные воды, с каждым годом возрастает и в настоящее время достигает нескольких тысяч наименований, а нормативы ПДК для водных объектов различных видов водопользования разработаны лишь для примерно ингредиентов.

Главной целью гигиенического нормирования качества воды явля ется предотвращение вредного воздействия её на организм человека, т.е. на здоровье населения. Основной задачей санитарной охраны водоемов признается защита населенных пунктов от возможных неблагоприятных последствий загрязнения водоема при хозяйственно-питьевом и культурно бытовом водопользовании.

Такой подход основан на признании первичности социально-эконо мического значения водоемов. В этом заложено основное противоречие между водоохраной деятельностью и нормированием качества воды.

Наличие его обуславливает создание «экономической базы» загрязнения водоемов. Так, водные объекты считаются загрязненными, если свойства воды в них изменились в результате антропогенного воздействия и стали непригодными для одного из видов водопользования.

Таким образом, действующая система ПДК обеспечивает лишь контроль за загрязнением воды, а не её охрану. Она не отражает токсико логическую нагрузку на экосистему, не учитывает комбинированного и комплексного действия загрязнителей на гидробионтов, процессы аккумуляции веществ в биологических объектах и донных отложениях.

Федеральные ПДК игнорируют специфику функционирования водных экосистем в различных природно-климатических зонах и биогеохимичес ких провинциях, а значит, и их токсикорезистентность.

Общепризнано, что качество воды формируется гидробионтами в соответствии с гидрохимическим и гидрологическим режимами. Гидро бионты более чувствительны к воздействию большинства загрязнителей воды, чем человек, поэтому если вода является пригодной для нормального существования гидробионтов, в чем и заключается задача водоохранной деятельности, то качество ее будет удовлетворять требованиям большинст ва водопользователей.

Для интегральной оценки качества водных экосистем в настоящее время широко используются методы биотестирования с Daphnia magna St.

(Методическое руководство по биотестированию воды, разработанное ВНИИВО, РД-118-02-90, 1990).

В работах Волкова И. В., Заличевой И. Н. и других [2-3] показано, что норма реакции гидробионтов отражает региональные особенности ее формирования, что исключает наличие универсального тест-объекта для СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А всех биохимических провинций и природно-климатических зон. То есть резистентность организма определяется не только какими-то его биологи ческими особенностями, но и теми условиями, в которых он существует, поэтому для каждого региона должны быть выбраны местные тест-объек ты.

Исходя из этого, критерием качества водного объекта может служить состояние экосистемы водоема, ее функционирование, состав биоценоза.

Следовательно, нормирование качества воды должно осуществляться на основе показателей, характеризующих целостность экосистемы. Таким показателем являются величины самоочищающей и нитрифицирующей способности водоема, а также видовой состав гидробиоценоза или отдельной группы гидробионтов (например, моллюсков).

Так как санитарное состояние водоема удается сохранить на удовлетворительном уровне только при нормальном протекании в них процессов самоочищения, то сохранение самоочищающей способности является свидетельством нормального функционирования гидробиоценоза и критерием устойчивости экосистемы водоема к антропогенному воздействию.

Экосистема каждого водного объекта характеризуется определенны ми минимальными и максимальными значениями самоочищающей способ ности. Под влиянием антропогенных факторов происходит перестройка гидробиоценоза водоема, и эти величины соответственно изменяются.

Поэтому данные об изменении самоочищающей способности должны служить в качестве нормативов качества воды, нарушение которых неизбежно приведет к разрушению целостности экосистемы, ее перестрой ке, а значит, к новой ступени деградации.

В настоящее время не существует общепризнанных методов опреде ления величины самоочищающей способности водоема. Однако, этот сложный процесс может быть разложен на ряд простых, легко поддаю щихся количественному описанию и отражающих его суть. Обезврежи вание антропогенных веществ происходит в результате физико-химических процессов в толще воды и донных отложениях и деятельности гидробион тов. Очищение воды, осуществляемое гидробионтами, может быть сведено к их минерализующей деятельности, накоплению ими продуктов перера ботки и транзиту их на дно. Таким образом, самоочищение воды связано с биохимическим потреблением кислорода гидробионтами.

Одновременно важнейшими компонентами биологического самоочи щения водоемов, кроме микроорганизмов, являются фитопланктон, высшая водная растительность, зоопланктон, высшие ракообразные, олигохеты, личинки насекомых, моллюски.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Для количественной оценки самоочищающей способности водных объектов наиболее целесообразно использование изменения биохимичес кого потребления кислорода и нитрифицирующей способности воды.

Загрязнение воды токсическими для микроорганизмов веществами приво дит к торможению биохимического потребления кислорода и изменению нитрифицирующей способности воды.

Для оценки самоочищающей способности водных объектов нами использован метод, основанный на определении величины изменения полного биохимического потребления кислорода (БПКП) после внесения в исследуемую пробу воды определенного количества загрязняющего вещества (БПКЗВ) [4]. При этом в пробу исследуемой воды вносили такое количество загрязняющего вещества, чтобы его концентрация в исследу емой пробе была равна 0,04 ммоль/л. Параллельно определяли величину полного биохимического потребления кислорода в той же пробе воды, но без внесения в нее загрязняющего вещества (БПКК). По полученным данным рассчитывали коэффициент самоочищающей способности (Ксам) водного объекта по соотношению:

Ксам = (БПКЗВ – БПКК) / БПКТ, где БПКТ – теоретическое значение полного биохимического потребления кислорода, необходимого для полного окисления загрязняющего вещества при его концентрации в пробе 0,04 ммоль/л.

Как следует из этого соотношения, если загрязняющее вещество не подвергается биохимическому окислению вследствие утраты самоочи щающей способности водным объектом, то БПКЗВ = БПКК и Ксам= 0. Если же загрязняющее вещество почти полностью окисляется за 20 дней, то Ксам 1.

Концентрацию растворенного кислорода в пробах определяли общепринятым методом Винклера.

Нитрифицирующая способность природных вод – один из показа телей способности к самоочищению, позволяющий судить об активности микроорганизмов и устойчивости естественных процессов круговорота азота. Причем под действием антропогенного загрязнения может происхо дить как торможение процессов нитрификации, так и их стимуляция. Во втором случае в гидробиоценозе может произойти изменение видового состава микробиоценоза водоема, появление новых сообществ нитрифици рующих микроорганизмов, адаптированных к техногенному загрязнению.

Для оценки нитрифицирующей способности нами выбран метод, основанный на определении концентрации нитрат-ионов в пробах после внесения в них различных количеств ионов аммония. Содержание нитрат ионов измеряли через 20 суток. Параллельно проводили контрольный опыт СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А без внесения ионов аммония. Концентрацию нитрат-ионов определяли ионометрически с использованием нитратселективного электрода.

Пробы воды для анализа нами отбирались из р. Рпень – одной из малых рек Владимирской области (рис. 1). Ее длина составляет 45,8 км, площадь водосбора – 264 км2. В силу своего географического располо жения – в районе интенсивного сельскохозяйственного производства и промышленного центра, она испытывает значительную антропогенную нагрузку. Данная река является основным приёмником сточных вод промышленных предприятий г. Владимира. Отбор проб проводился в трех створах:

1. выше устья р. Содышка (1 км севернее с. Сновицы);

2. в черте г. Владимира, в месте пересечения р. Рпень и ул. Б.

Нижегородская, в районе завода «Автоприбор»;

3. в устье р. Рпень, при впадении ее в р. Клязьма.

Рис. 1. Карта бассейна р. Рпень Состояние воды в первом створе определяется воздействием на реку сельскохозяйственного производства Суздальского района, во втором и третьем – промышленных предприятий г. Владимира. Отбор проб воды проводился в марте – апреле 2007 г.

В отобранных пробах определяли самоочищающую способность воды, перманганатную окисляемость и нитрифицирующую способность при внесении различных доз сульфата аммония (табл. 2).

Перманганатная окисляемость отражает уровень загрязнения воды легкоокисляемыми органическими и неорганическими веществами. Как видно из таблицы, наиболее загрязнена этими веществами вода створа № 2.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Вода этого створа характеризуется также наибольшим уровнем общего загрязнения. Об этом свидетельствует величина коэффициента самоочище ния. Перманганатная окисляемость является индикатором возможности образования в питьевой воде хлорметановых соединений при ее хлориро вании, поэтому этот показатель мы рекомендуем ввести для ежедекадного контроля водоемов питьевого назначения и ежеквартального контроля водоемов культурно-бытового использования.

Таблица Результаты анализа воды р. Рпень Определяемые параметры Створ 1 Створ 2 Створ Коэффициент самоочищения 0,44 0,13 0, Перманганатная окисляемость, мг кислорода/л 9,3 10,1 9, Нитрифицирующая способность, % при С (NH4), мг/л 10 85,5 100 20 97,3 94,7 30 5,4 80,1 17, Процессы нитрификации во всех створах ингибируются лишь при введении больших доз ионов аммония (30 мг/л), что свидетельствует о толерантности нитрифицирующих микроорганизмов к загрязняющим веществам данного водного объекта и возможности появления в нем новых адаптированных сообществ нитрифицирующих бактерий.

Таким образом, нитрифицирующая способность воды не может быть использована в качестве чувствительного интегрального показателя общего загрязнения водоема.

Исходя из вышенаписанного, в качестве наиболее информативных показателей качества воды малых рек можно рекомендовать такие показатели, как самоочищающая способность, перманганатная окисляе мость и видовой состав пресноводных моллюсков, так как пресноводные моллюски являются простыми и достаточно чувствительными индикато рами загрязнения водных объектов.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 06-05 96502-р-центр-офи.

Литература 1. О состоянии окружающей среды и здоровья населения Владимирской области в 2005 году. Ежегодный доклад. / под ред. Алексеева С. А. – Владимир, 2006. – 200 с.

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А 2. Волков И. В., Заличева И. Н., Каймина Н. В. и др. Региональные особен ности токсикорезистентности гидробионтов. Гидробиологический жур нал. 1992, т. 28, № 1. – С. 69-71.

3. Волков И. В., Заличева И. Н., Ганина В. С. и др. О принципах регламен тирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы. Водные ресурсы. 1993, т. 20, № 6. – С. 707-713.

4. Фрумин Г. Т., Слогина С. Е. Количественная оценка самоочищающей способности водных объектов. Загрязнение окружающей среды. Проб лемы токсикологии и эпидемиологии. Тезисы докладов международной конференции. Москва – Пермь. 11 – 19 мая 1993 г. – С. 131-132.

ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ВОД РЕКИ ОКИ НА ТЕРРИТОРИИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ Н.А. Чекмарева Нижегородская ГСХА, г. Нижний Новгород The investigation of a river Oka water is made on the territory of Nizhniy Novgorod region. It is established that the water can be classified as “dirty”. The main contaminants are Cu, Mn, Fe, oil products and phenol. The sewage of cities Nizhniy Novgorod and Dzerginsk make a principal contribution to water contamination.

В условиях бурного развития промышленности и сельского хозяйст ва, а также улучшения культурно-бытовых условий жизни людей, постоян но растут водопотребление, водоотведение и другие формы использования водных ресурсов. В связи с этим вопросы водообеспечения и охраны вод в настоящее время приобретают характер серьёзной глобальной проблемы.

Ока является одной из крупнейших рек Российской Федерации. Ее истоки находятся на Среднерусской возвышенности, а нижняя часть распо ложена в пределах Окско-Донской низменности. Протяженность реки составляет 1500 км, а площадь водосбора – 245 тыс. км2. По характеру водного режима р. Ока относится к восточноевропейскому типу с отчет ливо выраженным весенним половодьем, летней и зимней меженью, нарушаемой дождевыми паводками [1].

Оценка качества воды р. Оки выполнялась на территории Ниже городской области (протяженность участка 290 км). На исследованном участке воды используются на хозяйственно-питьевые (23 %), производст венные (72 %), сельскохозяйственные (0,2 %) и прочие (4,8 %) нужды [2, 3].

Отбор проб и анализ гидрохимического состояния проводился по створам в зоне влияния источников загрязнения и водозаборов централь ного водоснабжения 3-4 раза в год: в период зимней и летней межени, половодья, и перед ледоставом. Количество вертикалей в створе определя IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

лось условиями смешения водных масс со сточными водами или водами притоков.

Город Нижний Новгород и ряд других населенных пунктов, располо женных на территории области, являются крупными промышленными центрами, характеризующимися большими объемами сброса сточных вод.

Ежегодно в р. Оку поступают сотни тонн азотсодержащих соединений, тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ (табл.

1). При этом в табл. 1 представлены только официальные данные, подготов ленные на основе статистической экологической отчетности предприятий.

Реальное же антропогенное воздействие на состояние водоема, вероятно, гораздо выше.

Исследования по оценке качества воды р. Оки, проведенные в 2004 2005 г.г., свидетельствуют, что вода имела высокую цветность и низкую прозрачность. Общая жесткость воды на протяжении всего участка реки находилась в пределах 5,6-10,7 мг-экв./л, что позволяет классифицировать воды как жесткие и средней жесткости. Кислородный режим был благо приятным: минимальное из наблюдавшихся в течение двух лет значений составило 8,1 мг/л. Среднегодовые концентрации некоторых загрязняющих веществ представлены в табл. 2.

Таблица Объемы сбросов загрязняющих веществ в р. Оку на территории Нижегородской области, кг/год Сбросы, т/год № Основные загрязняющие вещества 2004 г. 2005 г.

Аммонийный азот 1 31 153 29 Нитраты 2 318 378 284 Нитриты 3 983 1 Сульфаты 4 4 185 4 Фосфаты 5 18 127 ** Взвешенные вещества 6 3 596 657 6 011 Медь 7 460 Железо 8 102 485 101 Цинк 9 683 Марганец 10 4 713 4 Хлориды 11 2 306 2 Нефтепродукты 12 23 536 ** ПАВ 13 1 407 1 Никель 14 181 Алюминий 15 103 858 21 БПК 16 263 956 319 Жиры 17 9 054 9 ** - данные отсутствуют СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А Таблица Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в р. Оке, мг/л Концентрация № Вещество ПДК 2004 г. 2005 г.

Аммонийный азот 1 0,500 0,602 0, Нитраты 2 40,00 5,79 4, Нитриты 3 0,080 0,078 0, Сульфаты 4 100,0 65,4 54, Фосфаты 5 0,200 0,092 0, Взвешенные вещества 6 - 15,2 18, Медь 7 0,001 0,007 0, Железо 8 0,100 0,438 0, Цинк 9 0,010 0,014 0, Марганец 10 0,010 0,094 0, Хлориды 11 300,0 21,2 23, Нефтепродукты 12 0,05 0,14 0, ПАВ 13 0,100 0,038 0, Фенолы 14 0,001 0,020 0, Растворенный кислород не менее 6, 15 11,45 9, БПК 16 2,00 3,02 3, ХПК 17 15,00 24,28 25, Качество воды р. Оки в целом не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к водоемам рыбохозяйственного назначения. Так, данные свидетельствуют о превышении допустимого уровня содержания меди (7 11 ПДК), железа (4-10 ПДК), цинка (1-3 ПДК) и марганца (9 ПДК). При этом концентрации железа и марганца равномерно распределены вдоль водотока, что может свидетельствовать об их природном происхождении.

Обращает на себя внимание высокое содержание нефтепродуктов и фенолов – соединений, поступающих в реку вследствие антропогенной деятельности и приводящих к нарушению нормального функционирования природного водоема. Среднегодовые концентрации легко- и трудно-окисля емых веществ, определяемых по показателям БПК5 и ХПК, также превы шают норматив. Содержание нитратов, фосфатов, сульфатов хлоридов, ПАВ в исследуемый период находилось в пределах нормы.

Комплексный показатель качества – индекс загрязненности воды – в 2004 г. составил 4,5, а в 2005 г. – 5,4 единиц, что позволяет отнести воды р.

Оки к 5му классу качества («грязные»).

Анализ динамики по годам позволяет констатировать, что качество воды в 2005 г. в целом ухудшилось по сравнению с 2004 г. Так, средне годовое содержание железа и цинка в 2005 г. возросло в 2 раза, фосфатов и меди в 1,5 раза. Если концентрации металлов в 2004 г. лежали в диапазоне IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

1,5-9,0 ПДК, то в 2005 г. они переместились в область 3,0-11,0 ПДК. Кроме этого, увеличилось содержание нитритов, взвешенных веществ, легко- и трудно-окисляемых соединений. Концентрации нефтепродуктов и фенолов остались на одном уровне. Количество же аммонийного азота и ПАВ в г. было в 2 раза ниже, чем в 2004 г.

Анализ качества воды по отдельным створам и горизонталям позволил выявить негативное влияние антропогенной деятельности на гидрохимический состав реки. В частности установлено, что основными источниками загрязнения вод р. Оки на территории Нижегородской облас ти являются промышленные и бытовые стоки г. Дзержинска и г. Н. Новго рода, что обусловлено их непосредственным расположением на берегу реки, интенсивным развитием промышленности (химической, машино строительной и др.) и высокой численностью населения.

Таким образом, антропогенная нагрузка и, отчасти, природные усло вия территории обусловили высокий уровень загрязнения воды р. Оки: на исследуемом участке воды классифицируются как «грязные». Приоритет ными загрязняющими веществами являются медь, марганец, железо, нефте продукты, фенолы, легко-окисляемые органические вещества по БПК5.

Наблюдается увеличение уровня загрязнения во времени. Наибольший вклад в загрязнение реки вносят выпуски сточных вод промышленных предприятий г. Дзержинска и г. Нижнего Новгорода.

Литература 1. Новосельцев В.Н. и др. Техногенные загрязнения речных экосистем. – М: Научный мир, 2002. – 140 с.

2. Кочеткова М.Ю. Гидрохимическая характеристика водных объектов Приволжского региона // Актуальные экологические проблемы Респуб лики Татарстан. – Казань: Отечество, 2003. – С. 160.

3. Кочеткова М.Ю. Характеристика качества воды р. Оки на территории Приволжского региона за 2002 год // Экологические проблемы бассей нов крупных рек. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 131 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ ХЕМОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОКОВ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В.М. Мисин, Е.В. Майоров Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва The application of fibrous chemisorbents has been substantiated for collection of heavy metal ions, which are contained in low concentrations in surface-water flows. It has been demonstrated in vitro, that application of chemisorbent of the grade КН-1 from СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А 8.3 to 42 times decreases content of lead, copper, iron and zinc in model solutions, and from 1.1 to 34 times – in actual drainage of a sewage disposal plant. The operative embodiments of various constructions of filters for supplementary construction unit for water purification from heavy metals have been developed, manufactured, assembled and tested on the sewage disposal plant "Pokrovskiye kholmy". The full-scale tests have demonstrated, that the content of heavy metals in sewage has decreased from 1.4 to times for different sampling times, while efficiency of water purification from heavy metals has changed in the range of 30 - 86%.

In the course of the research effort execution the basis of new technology has been developed – the technology of supplementary purification of surface-water flows from heavy metals using fibrous chemisorbents.

Среди загрязнителей биосферы металлы (в первую очередь тяжелые, то есть имеющие атомную массу больше 40) относятся к числу главнейших.

Тяжелые металлы, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов – токсикантов выделена приоритетная группа из наиболее опасных для здоровья человека и животных: кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, хром, цинк.

Тяжелые металлы из различных источников загрязнения попадают в поверхностные стоки, что приводит к заметному, а иногда, к высокому содержанию в стоках различных ионов тяжелых металлов: железа, меди, цинка, свинца, хрома, никеля. В дальнейшем поверхностные стоки попада ют в реки. Концентрация тяжелых металлов в поверхностных стоках неве лика, однако из-за большого объема поверхностных стоков, например, в водоемах Москвы ежегодно появляется почти тысяча тонн тяжелых металлов [1]. В свою очередь загрязнение донных отложений рек тяжелыми металлами приводит к возникновению отдаленных отрицательных последствий этого экологического воздействия.

Для московских рек приняты особые нормативные значения концент раций ионов тяжелых металлов в воде: ПДК для водоемов рыбохозяйствен ного водопользования. Однако зачастую реальные величины концентраций ионов тяжелых металлов в стоках превышают величины, установленные нормативными документами.

В соответствии с природоохранным законодательством из поверх ностных стоков необходимо улавливать мусор, взвешенные частицы, нефтепродукты и тяжелые металлы. В городе Москве на очистных сооружениях всех применяемых типов используются разнообразные технологии очистки стоков от мусора, взвешенных частиц и нефтепродук тов. Однако отсутствуют какие-либо целенаправленные технологии очистки поверхностных стоков от тяжелых металлов. При этом тяжелые IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

металлы зачастую присутствуют в поверхностных стоках в таких концент рациях, которые делают нецелесообразным применение технических решений, традиционно используемых для очистки промышленных стоков от тяжелых металлов, например реагентных или электрохимических мето дов очистки.

Отсюда вытекала актуальная экологическая задача: разработать основы технологии, которая позволит понижать концентрацию ионов тяжелых металлов в поверхностных стоках посредством улавливания этих тяжелых металлов в дополнительных узлах очистки стоков на промышленных очистных сооружениях. Поскольку все современные технологии отходят от универсальности и развиваются в направлении роста эффективности отдельных стадий любых технологических процессов, то представлялась наиболее целесообразной последовательная эффективная очистка поверхностных стоков от различных видов загрязнений допол няющими друг - друга техническими решениями с завершающим этапом улавливания тяжелых металлов.

Общее рассмотрение проблемы показало, что наиболее целесообраз ным подходом для понижения концентрации ионов тяжелых металлов в поверхностных стоках является использование сорбционных методов при условии предварительной очистки поверхностных стоков от других видов загрязнений. Из имеющихся двух принципов сорбции (физическая и хемосорбция) был выбран способ хемосорбции, поскольку он позволял селективно, целевым образом эффективно улавливать тяжелые металлы, находящиеся в поверхностных стоках в малых концентрациях. При этом представлялось наиболее целесообразным применение для этой цели волок нистых хемосорбентов, выпускаемых промышленностью и обладающих хорошим комплексом физико-химических и физико-механических свойств [2] по следующим причинам.

Удельная поверхность волокнистых хемосорбентов в 30-100 раз больше, чем у гранулированных. Поэтому волокнистые хемосорбенты имею гораздо большую скорость сорбции: 50%-ное насыщение сорбентов ионами достигается за 5-10 минут для волокнистых хемосорбентов и более чем за 60 минут для гранулированных. Это преимущество физико-химичес ких свойств в значительной степени определяет эксплуатационные преиму щества волокнистых хемосорбентов перед гранулированными хемосор бентами, а именно:

возможность эффективного улавливания ионов тяжелых металлов из разбавленных растворов (концентрация менее 40 мг/л), в частности из поверхностных стоков;

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А меньшее время поглощения вредных веществ за счет увеличения скорости хемосорбции (в 5-10 раз на начальной стадии);

меньшее время регенерации хемосорбентов (примерно в 3 раза);

большее количество циклов сорбция - регенерация (500-800 раз);

повышенный на 25-40% срок эксплуатации;

меньшее сопротивление фильтрующего слоя водным потокам.

Приведенная экономическая оценка также показала, что очистка стоков от ионов тяжелых металлов экономически более выгодна в случае применения волокнистых хемосорбентов вместо зернистых хемосорбентов.

Другие технические решения этой задачи либо неэффективны, либо требуют более высоких материальных и финансовых затрат. Поэтому в качестве перспективной базовой технологии была рассмотрена технология улавливания ионов тяжелых металлов с помощью волокнистых хемосор бентов различных марок.

В лабораторных условиях на колонках были исследованы модельные индивидуальные и смесевые растворы (0.76-0.021 мг/л), для приготовления которых были использованы ГСО солей различных металлов: FeCl3, Zn(C2H3O2)2, CuCl2, Pb(NO3)2. Набивка колонок – волокнистые хемосор бенты марок ВИОН КН-1 и АН-3. Обнаружено:

1) Содержание металлов в модельных растворах после очистки раство ров на колонке уменьшалось в 8-42 раза для различных металлов.

2) Для всех исследованных солей количество улавливаемых тяжелых металлов больше для волокнистого хемосорбента марки КН – 1, чем для хемосорбента марки АН-3.

3) Лишь в опытах с индивидуальными растворами соли Pb наблюдалась обратная картина: волокнистый хемосорбент марки АН-3 лучше улавливал ионы свинца, чем волокнистый хемосорбент марки КН-1, что связано с возможностью дополнительной сорбции ионов свинца не только по ионообменному механизму, но и по механизму коорди нации [2].

4) Для растворов индивидуальных солей способность ионов сорбиро ваться специфичным катионитом КН-1 совпадала с теоретической и уменьшалась в ряду: медь цинк свинец.

На основании выше описанных результатов волокнистый хемосор бент марки КН-1 в Na-форме был рекомендован для дальнейших экспери ментов на реальных поверхностных стоках какого-либо московского очистного сооружения.

Практически во всех очистных сооружениях г. Москвы присутст вуют примеси нефтепродуктов, а также взвешенные вещества. В ходе экспериментов на очистном сооружении нефтепродукты могут покрывать IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

поверхность волокнистых хемосорбентов, блокируя тем самым доступ ионов металлов к поверхности сорбентов. В этом случае волокнистые хемосорбенты утратят способность очищать стоки от ионов металлов.

Такое же отрицательное воздействие на волокнистые хемосорбенты будет оказывать взвешенные вещества. В этой связи были разработаны требо вания к очистному сооружению, которое предстояло выбрать для проведе ния натурных экспериментов:

наличие значительного количества ионов тяжелых металлов в воде очистного сооружения;

наличие технической возможности отвода части стоков, прошедших очистку в соответствии с конкретными нормативными документами, в отдельный сливной канал;

наличие технической возможности монтажа на отводимой части стоков узла дополнительной очистки стоков;

соответствие нормативным документам содержания нефтепродуктов и взвешенных веществ в стоках на выходе из очистного сооружения;

при прочих равных условиях желателен выбор объекта с минималь ным содержанием нефтепродуктов и взвешенных веществ;

минимальная вероятность залпового сброса в очистное сооружение нефтепродуктов;

возможность проведения работ (монтаж и демонтаж фильтров, отбор проб) в зимнее время.

Разработанные критерии позволили выбрать очистное сооружение «Покровские холмы». В лабораторных условиях изучали реальные сточные воды, прошедшие предварительно штатную очистку на очистном сооружении «Покровские холмы». Показано, что концентрации железа, цинка, меди, свинца уменьшалась соответственно в 4.3, 34.3, 9.7 и 1.1 раз.

Способность металлов сорбироваться на волокнистом хемосорбенте КН-1 в лабораторных условиях из реальной водной системы (имеющей примесь нефтепродуктов и взвесь) уменьшалась в ряду медь цинк железо свинец С применением сорбента КН-1 были спроектированы и изготовлены два экспериментальных образца фильтра дополнительной очистки поверх ностных стоков таким образом, что бы при монтаже этих фильтров не возникала необходимость перемонтажа (переустройства) трубопроводов и отдельных штатных узлов очистного сооружения «Покровские холмы».

Экспериментальные фильтры были смонтированы после штатных фильтров очистки стоков от взвешенных веществ и угольных фильтров.

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А В ходе натурных испытаний показано, что для различного времени отбора проб и в разных экспериментах содержание тяжелых металлов в сточных водах уменьшалось в 1.4 – 7 раз, а эффективность очистки стоков от тяжелых металлов изменялась в интервале 30 - 86%. Наблюдающийся иногда эффект отсутствия уменьшения концентрации свинца (реже - меди) в дополнительно очищаемых поверхностных стоках был связан с малым первоначальным содержанием этих металлов в стоках и объясняется большими ошибками измерения при малых концентрациях этих металлов в поверхностных стоках.

Таким образом впервые предложена и экспериментально доказана целесообразность использования промышленных волокнистых хемосорбен тов для целей очистки поверхностных стоков от тяжелых металлов.

Выполненная научно-исследовательской работа является, по сути, основой новой технологии – технологии дополнительной очистки поверхностных стоков от тяжелых металлов.

Проект профинансирован в 2004 г. грантом ОАО «Московский комитет по науке и технологиям», за что авторы выражают благодарность грантодателю.

Литература 1. Отставникова Н.К., Курмакаев В.А. и др., Эколог. вестник Москвы,1998, № 1-3. – С. 115-131.

2. Зверев М..П. Хемосорбционные волокна // М;

Химия, 1981. – 191 с.

ИЗМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ВОДОЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ А.С. Жутов, Т.И. Губина, С.М. Рогачева Саратовский государственный технический университет, Саратов The problem of water mineralization is very actual for reservoirs-coolers of energetic objects, because high mineralization of water does not allow reusing it in technological process. Significant interest is attracted to low-cost methods of biological purification. These methods are cheaply and more effective in comparison with the known physical and chemical ones.

It is well known, that macrophytes are capable to absorb and accumulate heavy metals, radionuclides and organic pollutants. However the problem of water demineralization using macrophytes is not studied yet.

The ability of higher aquatic plants Eichornia crassipes, Ceratophillum demersum and Elodea сanadensis to demineralize of reservoir-cooler’s water from nontoxic salts of alkaline and alkaline-earth metals was investigated. It was established, that cultivation of E. crassipes for 10 days led to reduction of the salt amount (at 11,5%) of reservoir-cooler’s water. The demineralization process with the help of C. demersum IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

and E. сanadensis were not efficient. It was revealed, that E. crassipes absorbed sulphate and chloride anions (49,3 и 25,8%) and sodium and calcium cations (13 и 33,5%). C.

demersum didn’t accumulate these ions, E. сanadensis absorbed them in small quantities.

Замкнутая схема водоснабжения широко применяется на объектах энергетики для охлаждения технологического оборудования. Однако в результате подогрева воды интенсифицируются процессы испарения и, как следствие, возникает проблема повышенного содержания солей различных металлов в водоемах-охладителях электростанций.

Повышенное солесодержание в воде создает проблемы при ее использовании в оборотном водоснабжении электростанций. Для снижения этого показателя необходимо осуществлять либо периодические сбросы в реку, либо разбавление ее водой из другого источника.

Одним из наиболее перспективных методов очистки водных объектов является биоремедиация с использование высших водных расте ний (ВВР). Известно, что фиторемедианты способны поглощать и аккуму лировать в своей биомассе вещества различной химической природы:

органические загрязнители, радионуклиды, тяжелые металлы [1, 2, 3].

Однако проблема снижения минерализации при использовании макрофитов до сих пор остается малоизученной. Поэтому целью данной работы явилось: изучение возможности применения высших водных расте ний для процессов ремедиации водоемов-охладителей с повышенным со держанием нетоксичных солей щелочных и щелочно-земельных металлов.

В качестве объекта исследования была взята вода из пруда-охла дителя одного из объектов энергетического комплекса. Особенность пруда состоит в том, что температура воды в нем на 4-8оС выше температуры воды природных водоемов, что увеличивает процессы испарения воды с поверхности зеркала. В результате за время существования энергообъекта минерализация воды возросла в 2,6 раза и в настоящее время составляет 1,2-1,3 г/л.

Проведенный химический анализ воды показал, что повышение солесодержания водоема обусловлено катионами натрия, кальция, калия, магния, а также и сульфат- и хлорид-анионами.

Для процессов фиторемедиации были выбраны два гидатофита:

элодея канадская (Elodea сanadensis), роголистник погруженный (Ceratophillum demersum) и плейстофит эйхорния (Eichornia crassipes).

Выбор данных растений обусловлен тем, что эти виды макрофитов используются при очищении водоемов от различных органических и неорганических загрязнителей [1, 3, 4,]. Кроме того, они являются неукоре няющимися, поэтому их легко убрать из водоема в конце вегетационного периода, что важно для предотвращения вторичного засоления водоема.

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А В ходе работы была оценена способность выбранных макрофитов снижать содержание солей. Для этого растения помещали в воду из водоема-охладителя и инкубировали в течение 10 суток при постоянной температуре 24°С. Опыт проводился в трех повторностях.

В результате проведенных экспериментов были получены данные, представленные на рис. 1. При инкубации элодеи и роголистника среднее содержание солей уменьшается по сравнению с первоначальным значением на 2,6% и 2,9% соответственно. Для эйхорнии аналогичные показатели составили 11,5%. Внешних изменений в состоянии растений за данный период времени не наблюдалось. За период инкубации наблюдался заметный рост растений, что свидетельствует об использовании растениями поглощенных солей при создании биомассы. Различия в степени поглощения веществ связаны с различной скоростью метаболизма у растений.

Изменение минерализации, % от контороля Элодея Роголистник Эйхорния Рис. 1. Изменение минерализации воды из ВО БАЭС при культивировании ВВР в течение 10 суток, % от контроля Был проведен химический анализ водных проб до и после культиви рования растений. Концентрацию металлов определяли на масс-спектро метре ICP-MS VG PQ ExCell, США, концентрацию анионов – на жидкост ном ионном хроматографе «Стайер», Россия. В табл. 1 представлены результаты анализа для ионов, определяющих засоленность водоема охладителя.

Из данных табл. 1 видно, что наибольший процент поглощения катионов натрия (13%) и кальция (33%), содержащихся в воде из ВО, наблюдается для эйхорнии. Однако при этом концентрация катионов калия увеличивается на 27%. Для элодеи характерно уменьшение концентрации всех катионов, но в меньшей степени, чем для эйхорнии.

Результаты химического анализа анионного состава воды показали, что эйхорния обладает наилучшей способностью к поглощению анионов.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Так, процент поглощения хлорид-ионов и сульфат-ионов для эйхорнии составил 49,3% и 25,8% соответственно. Остальные макрофиты в процессе своего роста не поглощали хлорид-ионы. Увеличение концентрации Cl- для элодеи и роголистника составило 3,24% и 1,04% соответственно, что находится в пределах среднестатистической погрешности.

Таблица Изменение концентрации ионов в ВО в результате 10-ти дневного культивирования растений Ион Изменения концентрации, в % Элодея Эйхорния Роголистник Натрий - 8,0 - 13,0 Калий - 8,0 +27,0 Кальций - 1,0 -33,5 Хлорид +3,2 -49,3 +1, Сульфаты -2,5 -25,8 +0, Таким образом, метод фиторемедиации может быть применим для процессов деминерализации засоленных водоемов-охладителей энерго объектов. Наибольшей способностью к поглощению солей является эйхор ния. Использование роголистника и элодеи не приводит к заметному снижению солесодержания.

Литература Мережко А.И. Роль высших водных растений в самоочищении водоемов 1.

// Гидробиологический журнал. – 1973 – №4. – С. 118-125.

Физиология высших водных растений / Лукина Л.Ф.;

Смирнова Н.Н.;

2.

Ан УССР. Ин-т гидробиологии. – Киев: Наукова думка, 1988. – 188 с.

Малева М.Г., Некрасова Г.Ф., Безель В.С. Реакция гидрофитов на загряз 3.

нение среды ТМ // Экология. – 2004. – №4. – С. 266-271.

Катков А.С. Применений эйхорнии на городских очистных сооружениях 4.

вод // Экология и промышленность России. – 1998. – №12. – С.18-21.

АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕЧНЫХ ВОД БАССЕЙНА Р. КЛЯЗЬМЫ В.М. Яшин Всероссийский НИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, г. Москва The results of research of the Kliazma water quality for the Moscow region is proposed in the report. This region is characterized with the highest man-cased pollution from Moscow city and other settlements in the region. It was found, that water is polluted with biogens, heavy metals, organic matter. The concentrations values of СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А different pollutants within the river profiles have been determined for river flow from reservoir to Vladimir. The research considers that the main source of river flow pollution is domestic sewage water, which is insufficiently purified.

Бассейн р. Клязьмы расположен в регионе с наибольшей антропоген ной нагрузкой в Европейской части России, обусловленной наличием развитого урбанистического образования Центрально-Русского мегаполи са – Москва-Нижний Новгород (Лаппо Г.М., 1997). Между Москвой и Нижним Новгородом исторически сформировалась цепочка городов, при уроченная к бассейну Клязьмы. В пределах Московской области в бассейне реки расположены крупные промышленные города: Королёв (171,6 тыс.

чел.);

Орехово-Зуево (122,2 тыс. чел.);

Щёлково (112,9 тыс. чел);

Ногинск (116,9 тыс. чел.);

Пушкино (96,4 тыс. чел.);

Павловский посад (61,6 тыс.

чел.);

Ивантеевка (53 тыс. чел.) и др. Ниже по течению располагается г.

Владимир (310, 5 тыс. чел.), Ковров (152,8 тыс. чел.) и Вязники (43,8 тыс.

чел.) (Численность населения Российской Федерации на 1 января 2005 г., М., 2005). При этом река Клязьма является приёмником различной степени очистки городских сточных вод.

Города являются комплексным антропогенным источником загряз нения природной среды, включая речные воды. О необходимости и важности изучения влияния городов на качество речных вод говорится в докладе ООН о состоянии водных ресурсов мира «Вода для людей, вода для жизни» (2003 г.), где в качестве одного из вызовов рассматривается проблема «Вода и города». Эффективность очистки сточных вод остаётся недостаточно высокой. Так, анализируя причины сложной экологической ситуации в Московской области, Кузнецов Т.Н. и др. (Кузнецов Т.Н. и др., 2004) отмечают, что очистные сооружения не обеспечивают очистку сточных вод из-за перегрузки, неудовлетворительной эксплуатации и износа, из более чем 700 очистных сооружений в области эффективно работают только около 15%. Наличие в Московском регионе огромного по масштабам промышленного производства, транспортного и коммунального хозяйства, и в то же время недостаточность очистных сооружений обусло вило формирование сложной экологической обстановки.

Верховье реки Клязьмы реконструировано в связи со строительством канала им. Москвы и вместо естественного стока в реку поступают (в том числе и через р. Учу) зарегулированные расходы из системы водохранилищ канала имени Москвы. Расчетные значения пополнения Клязьмы – 4 м3/с, а Учи – 1 м3/с (Асарин А.Е., Бестужева К.Н., 2002). В Щёлкове функциониру ет крупнейшая в Подмосковье межрайонная станция технологической обработки сточных вод. В Клязьму сбрасываются стоки в объёмах до 50% IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

общего речного стока. В меньших объёмах в Клязьму в пределах исследо ванного участка сбрасываются сточные воды после очистных сооружений из городов и посёлков (Павловский Посад, Ногинск, Орехово-Зуево, Петушки, Лакинск, Собинка и др.).

В качестве основного методического подхода использовался приём, сочетавший натурное (in situ) измерение в водном потоке основных (базо вых) параметров качества воды (электропроводность, температура, рН и окислительно-восстановительный потенциал), отбор проб и последующий их анализ в лаборатории для определения содержания основных ионов, биогенных соединений, тяжёлых металлов и органических загрязнителей.

Выполненные в рамках международного сотрудничества по проектам «Ока-Эльба» и «Волга-Рейн» в 1995, 2001 и 2004 гг. экспедиционные иссле дования позволили охарактеризовать распределение параметров качества по продольному профилю Клязьмы и установить участки с наибольшим загрязнением, обусловленные пунктуальными источниками загрязнения.

Ниже остановимся на характеристике распределения концентраций.

Электропроводность воды. Определяется суммой растворённых солей и во многих странах используется в качестве базового показателя качества воды. Изменяется по сезонам года в соответствии с гидрологи ческим режимом реки. Характерные значения составляют для паводкового периода 300-360 мкСм/см (р. Уча, 2004-2007 гг.);

для летней и зимней межени – 440-470 мкСм/см. Отмечается скачок электропроводности в начальный период весеннего половодья на 100-150 мкСм/см. Оно обуслов лено поступлением первых талых вод с городских территорий, дорог и придорожных полос. Электропроводность талых вод здесь изменяется в широких пределах от 8300-12600 мкСм/см (сток по дороге с жилого массива в г. Ивантеевка) до 22500-30000 мкСм/см (сток по дороге, Москва).

В то же время электропроводность талой воды из снега составляет 7- мкСм/см. Для рек с естественным питанием максимальные значения элект ропроводности достигают в зимнюю межень (до 800-840 мкСм/см, р.

Скалба, 2006-2007 гг.).

Распределение значений электропроводности на участке реки Клязьмы от водохранилища до Владимира показывают, что они относи тельно невелики (380-830 мкСм/см), а распределение их по профилю неравномерно. Общий вид графиков как для 2001, так и для 2004 года имеет одинаковый вид. На графиках чётко прослеживается интенсивное возрастание электропроводности с максимумом значений в нижней части г.

Щёлково, обусловленное сбросом сточных вод с очистных сооружений, и последующее снижение электропроводности к границе области исследо СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А ваний. Два локальных повышения значений наблюдаются ниже городов Ногинск и Орехово-Зуево, что вызвано также влиянием городских сточных вод. Электропроводность воды притоков изменяется в пределах от мкСм/см (речка в Петушках) до 580 мкСм/см (р. Колокша).

Величина рН является важнейшим показателем качества воды. Она определяет условия существования водной растительности и организмов, направленность гидрохимических процессов и подвижность многих загряз нителей в водной среде. Распределение величины рН по профилю схема тично носит однообразный характер.Значения изменяются от 7 до 8 единиц.

Изменения, как правило, не превышают единицы. Ранее проведёнными исследованиями показано, что в годовом размере изменения носят сезонный характер с максимальными значениями в летнюю межень.

Биогенные загрязнители. Повышенное содержание аммония и нитритов в речных водах реки Клязьмы в пределах Московской области отмечается по данным наблюдений Государственного мониторинга за длительный период. Практически все проведённые нами анализы проб речных вод и родников 2001 и 2004 гг. показали наличие биогенных загрязнителей. Распределение основных загрязнителей по длине потока (по данным 2001 и 2004 гг.) показывает резкое увеличение концентраций биогенных загрязнителей после города Щёлково. Ниже по потоку после интенсивного снижения (от г. Ногинска) происходит постепенное выравни вание значений. Предельно допустимые концентрации превышены в 2001 г.

для фосфатов, аммония и нитратов (1 проба). В 2004 году наблюдаются аномально высокие (до 10 ПДК) концентрации ионов аммония. На графиках концентраций сульфатов и хлоридов чётко выделяются участки поступления сточных вод ниже городов Щёлково, Ногинск, П.Посад и Орехово-Зуево (в особенности на графиках 2004 г.). По виду они повторяют графики распределения электропроводности, что подтверждает основную роль указанных ионов в формировании электропроводности.

Тяжёлые металлы. Проведёнными ранее исследованиями установлено, что бассейн реки Клязьмы характеризуется наибольшей степенью загрязнённости речных вод. Исследования 2004 г также показали значительную загрязнённость вод. Практически во всех пробах обнаружи ваются тяжёлые металлы. Наибольшим распространением характеризуются медь, цинк, железо, марганец, реже встречаются никель и свинец. Общей закономерностью является снижение концентраций практически всех исследованных металлов по данным последних исследований 2004 г. по сравнению с 1995 г. Наибольшая загрязнённость медью наблюдается на участках реки Клязьмы после города Щёлкова и от г. Ногинска до г.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

П.Посада. Весьма высоким загрязнением (более 25 ПДК) характеризуется река Шерна. По данным 1995 года, участки с аналогичным уровнем загряз нения имели большее распространение. Для цинка распределение концент раций носит аналогичный характер. Повышенные концентрации приуро чены к нижним частям городов Щёлково, Ногинск и Орехово-Зуево. Более 10 ПДК загрязнена р. Шерна.

Марганец характеризуется общим повышенным содержанием и, вероятно, является региональным загрязнителем. Наибольшими концентра циями характеризуются участки реки в районе городов Щёлкова и П.Посада.

Более заметное во времени снижение концентраций отмечается для железа: если в 1995 г. на карте отсутствовали участки с концентрациями менее ПДК, то в 2004 г. они имеют значительную протяжённость. Отличи тельной особенностью распределения загрязнённости железом является увеличение концентраций в нижнеё части исследованного участка реки.

Вероятно, это обусловлено влиянием притоков, дренирующих заболочен ные территории. По данным 1995 г., притоки Шерна, Б.Дубна, Киржач, Вольга, Липна и Пекша характеризуются повышенным в сравнении с Клязьмой содержанием железа.

Влияние сточных вод городов отчётливо прослеживается также по изменению концентраций хлорорганических соединений (определялось содержание адсорбированных органических галогенов). Их содержание изменяется в пределах от 5,7 до 57,8 мкг/л. На профиле отмечается три пика, приуроченные к участкам реки ниже сбросов сточных вод - Щёлково Ногинск, Орехово-Зуево-Городищи и Лакинск-Собинка, однако к г.

Владимиру концентрации снижаются до уровня, наблюдаемого выше г.

Щёлково (20 мкг/л). Это свидетельствует о том, что процессы самоочистки реки протекают достаточно активно.

Проведённые исследования показали, что процессы загрязнения речных вод Клязьмы определяются влиянием недостаточно очищенных городских сточных вод, притоков, а также диффузионного стока с дрениру емых территорий. Повторные исследования показали, что общий уровень загрязнённости имеет тенденцию снижения, однако содержание биогенов остаётся на высоком уровне. Следует отметить особую негативную роль сбросов с межрайонной станции очистки в г. Щёлково. Для улучшения экологического состояния реки на данном участке необходимо существенно улучшить уровень очистки сточных вод или/и увеличить поступление чистой воды из Клязьминского водохранилища.

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЖИРНОКИСЛОТНЫХ РЕАГЕНТОВ В.К. Горохова, 2 Н.В. Селиванова Институт минеральных ресурсов, г. Симферополь, Украина Владимирский государственный университет, Россия При внедрении оборотного водоснабжения на промышленных пред приятиях возникает проблема очистки стоков обогатительных фабрик от реагентов, в том числе от собирателей барита, содержащих жирные кислоты и их соли.

Из существующих методов очистки наиболее эффективны и доступ ны способы с применением сорбентов и коагулянтов.

В настоящей работе исследованы вопросы очистки сточных вод от олеиновой кислоты и ее заменителя – реагента ВС-4.

В состав ВС-4 входят омыленные жирные кислоты, перекиси, окси кислоты до 80% и вода до 20%;

жировая часть представлена ненасыщен ными кислотами (олеиновой, линолевой, линоленовой) на 50-60, насыщен ными на 25-30 и жирными гидроперекисями и оксикислотами на 15-25%.

Для очистки стоков от олеиновой кислоты и ВС-4 нами испытаны способы сорбции, окисления и коагуляции с последующим отстаиванием.

Исследования проведены на водных растворах реагентов и сливах флота ции Белоусовской обогатительной фабрики. Степень очистки контроли ровалась по изменению концентрации олеиновой кислоты и ВС-4.

При испытании сорбционного метода очистки с помощью активиро ванного угля марки БАУ измельченного и гранулированного определена зависимость степени очистки от расхода сорбента и времени контакта с ним. Установлено, что применение гранулированного угля при расходе до 1 кг/м3 положительного результата не дало. С измельченным углем (расход 0,5 кг/м3) достигается высокая (99,8%) степень очистки растворов как от олеиновой кислоты, так и ВС-4.

Однако этот метод требует длительной операции фильтрования или флотации в целях последующей очистки воды от угля.

Исследование способности жирнокислотных реагентов к окислению в водных растворах показало, что для этого достаточно даже обычных условий: так, через два месяца степень самоочистки растворов реагентов ВС-4 составила 60, олеиновой кислоты 46 %.

С целью ускорения процесса окисления реагентов исследовано действие хлорной извести. Применение ее позволяет достичь высокой степени очистки, однако эффективность очистки от ВС-4 несколько ниже, чем олеиновой кислоты, что вызвано, видимо, присутствием в составе ВС- насыщенных кислот, окисляющихся значительно труднее ненасыщенных.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Исследована также возможность очистки сточной воды от олеиновой кислоты и ВС-4 методом коагуляции с использованием в качестве коагу лянтов сульфата алюминия, извести и смеси сульфата закисного железа и извести. Лучшие результаты получены при применении извести.

Способ очистки с помощью обычной и хлорной извести проверен на сливах флотации Белоусовской фабрики. Для опытов отбирались разовые пробы сливов баритового сгустителя и общего в периоды работы фабрики на олеате натрия и ВС-4. Содержание олеиновой кислоты в сливах первого составило 1,6, второго – 0,23 г/м3, содержание ВС-4 – 1,3 и 0,23 г/м соответственно.

После очистки стоков гашеной известью (2 кг/м3) и хлорной, содер жащей 15,4 % активного хлора, (0,7 кг/м3), при времени агитации 30 мин и отставании 1,5 ч содержание жирных кислот в сливах в обоих случаях было незначительным.

Контрольные флотационные опыты, проведенные на руде Белоусов ского месторождения, показали, что результаты обогащения в сульфидном цикле на водопроводной воде практически аналогичны полученным при использовании общего слива фабрики, очищенного от олеиновой кислоты и ВС-4 с помощью хлорной извести. Очищенная вода соответствовала требо ваниям водооборота.

Выводы Установлена возможность очистки сточных вод фабрик от олеиновой кислоты и реагента ВС-4 способами коагуляции и окисления с последу ющим соосаждением с применением обычной или хлорной известей.

Применение этих способов по сравнению с другими позволяет достичь высокой степени очистки стоков от жирнокислотных элементов, не требуя больших материальных затрат, и использовать их в системе водооборота на фабрике, тем самым исключая загрязнение сточными водами реки Глубочанки.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОД РЕК СИРИИ Н.Ю. Саид Халебский государственный университет, Сирия It is carried out research of water from various sources city Aleppo of the Syrian Arabian republic on presence of bacteria of group of an intestinal stick.

Seasonal dynamics of number of the given bacteria in superficial reservoirs is investigated. Poor quality of sources of drinking water supply that does water unsuitable not only for drink, but also for an irrigation is shown very much.

СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А На северо-западе Сирийской Арабской Республики (расположена в Юго-Западной Азии, или как принято называть–на Ближнем Востоке.

Территория ее равна 185,2 тыс. км2) находится город Халеб. Основной водной артерией Халебской области является река Евфрат и ее притоки.

Евфрат пересекает Халебскую область с северо-запада на юго-восток, а затем круто поворачивает на восток.

Сточные воды, содержащие значительное количество микроорганиз мов и органических веществ и не успевающие самоочищаться, представ ляют серьезную экологическую проблему. Уровень заболевания населения кишечными инфекциями в значительной степени зависит от качества питьевой воды. Одной из основных причин загрязнения воды и распростра нения заболеваемости во многих городах Сирийской арабской республики является сточная вода (табл.1).

Таблица Число распространенных заболеваний в 2000-2001 году Год Сальмонеллезы Эшерихиозы у детей 2000 5101 2001 5781 Наибольшее количество кишечных инфекций связанных с загрязне нием воды было зарегистрировано в 1996 г. (900000 случаев), что послу жило толчком к активизации работ по охране водоемов. В 1998 в сирийской арабской республике был создан центр охраны окружающей среды.

Кроме того, потребитель может сталкиваться с проблемой микробио логический безопасности при использовании вод из подземных источников, которая также может содержать патогенные микроорганизмы, однако основную угрозу представляет вода, вторично загрязняемая микробами при нарушении герметичности водопроводной сети.

Улучшение жизни людей в городе невозможно без обеспечения его чистой водой. Загрязнение водных источников промышленными [1,4], бытовыми и сельскохозяйственными отходами является в настоящее время основной проблемой города Халеб [4]. В 1982г. только 77% жителей Сирийских городов могли пить обеззараженную воду, а через13 лет, к году эта цифра увеличилась на 4% [2].

В Халебском центре для обработки воды, который занимается очисткой поверхностных вод и анализом проб воды в 2003 г. были получены следующие данные.

Результаты анализа воды до и после обработки на станции водо очистки и в реках показали [3], что вода в большинстве случаев не пригод на для питья и даже для орошения, потому что ряд предприятий в городе IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

сбрасывают свои воды непосредственно в открытые водоемы, такие воды требуют предварительной очистки перед сбросом их в городскую канализационную сеть. На реке Куаика (на севере) анализ показал, что вода имеет разное качество в зависимости от характера сточных вод и загряз нения. Иногда она не пригодна даже для орошения т. к. содержит соли и имеет высокое значение PH из-за отсутствия активного метода очистки сточных вод (табл.2).

Таблица Результаты бактериального анализа воды реки Куаик в Сирии (2003 г.) Пробы воды Количество бактерии №1 №2 №3 № Общее микробное Сплошной Сплошной Сплошной Сплошной число в 100 мл рост рост рост рост Количество Сплошной Сплошной Сплошной Сплошной колиформных рост рост рост рост бактерии в 100 мл №1, №2, №3 – вода до очистки.

№4 – вода после очистки (на выходе).

В связи с тем, что вода реки Куаик имела очень сильное бактериаль ное загрязнение, она перестала использоваться в качестве источника водо снабжения.

Наши исследовании в 2004-2006 гг. показали, что качество воды этой реки по прежнему остается низким (табл. 3).

Таблица Сезонная динамика численности БГКП в поверхностных водоемах г. Халеба (коли-индекс) Водные июнь июль август источники годы р. Евфрат 2004 г. 2400 2400 2005 г. 3100 2300 2006 г. 2300 2300 р. Куаик 2004 г. 4600 6200 2005 г. 4500 4500 2006 г. 8400 6600 В результате проведенных исследований в период с 2003г. по 2006г.

было выявлено, что пробы воды из двух основных рек города Халеб сильно отличаются друг от друга по степени бактериальной обсемененности.

Наиболее загрязненной бактериями является вода из реки Куаик, где бактерии группы кишечной палочки (БГКП) обнаруживались в больших СЕКЦИЯ 5. ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УПРАВ ЛЕНИ Е, ОПТИ МИЗ АЦИЯ, ОХРАН А количествах (от 4500 до 14000 в л) Умеренное загрязнение воды (от 2300 до 5000 бактерии в л) было отмечено в пробах воды из р. Евфрата (табл. 3).

Водопроводная вода в ряде районов города Халеб также не может быть использована для питья и для орошения, однако по государственным документам водопроводная вода всегда пригодна для питья.

Таким образом, загрязнение питьевой воды в Сирийской арабской республике зависит от ряда факторов, основными из которых являются:

сельскохозяйственные воды и промышленные воды предприятий;

недостаточная обработка сточных вод;

недостаточная обработка воды на станциях водоочистки;

сброс мусора на берегу реки;

вылов рыбы с использованием вредных химических газов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 07-05-00473).

Литература Арабские страны Западной Азии и Северной Африки. М., 1997. – 82 с.

1.

Окружающая среда и развитие в арабском мире. М.,1999. – 81с.

2.

Центр борьбы с загрязнением окружающей среды. Сирия, 2005.

3.

4. World Development indicators 1999, N. Y., 2000.

ОЦЕНКА ПОСТУПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ С ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ В ВОДОХРАНИЛИЩЕ-ОХЛАДИТЕЛЬ КАЛИНИНСКОЙ АЭС А.А. Цыганов Тверской государственный университет, г. Тверь The contamination of the cooler-reservoir from the drainage basin was estimated. Some data on the basic pollutant sources were discussed. The estimation of the Atomic Power Station sewage water influence upon the Udomlja-Pesvo water system is given.

На водосборе озер Удомля-Песьво находится 50 сельских населен ных пункта, в которых проживает более 2 тыс. человек. В д. Ряд к сель скому населению отнесены лишь жители, проживающие в неблагоустроен ных домах.

Водоснабжение осуществляется от 30 скважин, на всех центральных усадьбах имеются уличные колонки. В мелких населенных пунктах водоснабжение осуществляется через шахтные колодцы. Общее хозяйст венно-питьевое водопотребление составляет 36,49 тыс. м3/год.

IV МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИ ЧЕСК АЯ КОНФЕРЕН ЦИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»



Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 15 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.