Работабыла проделана учениками

11 класса«А»

Школы1257

ВоронинымДмитрием и

ШубинымЛюбимом

Оглавление.

I.Почемумы выбрали этутему. Наши задачи 3

II.Теоретическаячасть 3

Вода в нашейжизни 3
Источникизагрязнениявнутреннихводоемов 4
Состояниеводных объектов 6
Состояниеповерхностныхвод 8
Санитарно-бактериологическиепоказатели 9
Истощениеи загрязнениеподземных вод 10
Загрязнениегрунтовых вод 10
Влияниеснеговых свалок 10
Приговор 11

III.Практическаячасть 13

IV. Путидальнейшегоразвития(рекомендации) 14

Приложения 16

Состояниемалых рек Москвыи Подмосковья 16

Методыочистки сточныхвод 20

Выбортехнологическойсхемы очисткисточных вод 21

Физико-химическиеметоды очисткисточных водс применениемкоагулянтов 22

Приготовлениереагентов 23
Оптимизациядозы реагентов 24

3. Перемешиваниесточных водс реагентами 25

Отделениевзвешенныхчастиц от воды. 26

Электрофлотационныйаппарат дляосветлениятонкодисперсныхсуспензий иочистки сточныхвод. 27

Обезвоживаниеи утилизацияосадков сточныхвод 28

Методы обезвоживанияизбыточного

активногоила и осадковсточных вод. 28

Установкадля сушки илас коагулянтами 30
Использованиеосадков сточных

вод и активногоила 30

Списокиспользованнойлитературы 33

Благодарности 34

Почемувы выбралиименно этутему?

ВашиЗадачи.

(крикдуши)

ПроблемаМосквы-рекиочень актуальнаименно сейчас,ведь потреблениеводы москвичамипо последнимсводкам составляет3,5-5 км³воды в год. Эточисло складываетсяиз потребленияводы работающимипредприятиямив г.Москве, нои потребленияводы жителямиМосквы, причеми те и другиезасоряют этотбогатый природныйресурс. Нашарека из-замеханическихзагрязненийутратила способностьк саморегуляции.Мы решили взятьэту тему потомучто, множестволюдей придерживаютсятакого популярного мнения, что наих век хватит– этого мненияпридерживаютсяи недобропорядочныедиректорафабрик, и СанЭпидемстанции следящиеза состояниемМосквы-реки.Спросите, почемумы сделалитакой вывод?Мы вам ответим,что все испыталина своей шкуре:ходили в СЭС, там, на половинупьяный, вахтер популярнообъяснил, чтоМоска-рекасамая чистаярека в мире ичто нечегобеспокоиться,хотя когда мывышли на набережнуюнам открылся великолепныйпейзаж: На воде,словно утки,плавают пластиковыебутылки – культурныйслой нашегообщества, чутьправее сбрасываеткрасивый бурый снег снегоуборочнаямашина -- и чтоэто значит?–Это самаячистая рекав мире.

Ознакомившисьс нашей работой,вы убедитесьв этом, что нашаречка не такаяуж и чистая,что хватит еёзасорять, анадо начатьочищать, хотяэто не так ужпросто.

НашаТеория.

(этодолжен знатькаждый!)

Водав нашей жизни.

В настоящеевремя проблемазагрязненияводных объектов(рек, озер, морей,грунтовых води т.д.) являетсянаиболее актуальной,т.к. всем известно– выражение«вода - это жизнь».Без воды человекне может прожитьболее трехсуток, но дажепонимая всюважность роливоды в его жизни,он все равнопродолжаетжестко эксплуатироватьводные объекты,безвозвратноизменяя ихестественныйрежим сбросамии отходами.Ткани живыхорганизмовна 70% состоятиз воды, и поэтомуВ.И.Вернадскийопределял жизнькак живую воду.Воды на Землемного, но 97% - этосолёная водаокеанов и морей,и лишь 3% - пресная.Из этих тричетверти почтинедоступныживым организмам,так как этавода «законсервирована»в ледниках гори полярныхшапках (ледникиАрктики иАнтарктики).Это резервпресной воды.Из воды, доступнойживым организмам,основная частьзаключена вих тканях.

Потребностьв воде у организмовочень велика.Например, дляобразования1 кг биомассыдерева расходуетсядо 500 кг воды. Ипоэтому еёнужно расходоватьи не загрязнять.

Основнаямасса водысосредоточенав океанах.Испаряющаясяс его поверхностивода дает живительнуювлагу естественными искусственнымэкосистемамсуши. Чем ближерайон к океану,тем больше тамвыпадает осадков.Суша постоянновозвращаетводу океану,часть водыиспаряется,особенно лесами,часть собираетсяреками, в которыепоступаютдождевые иснеговые воды.Обмен влагоймежду океаноми сушей требуеточень большогоколичестваэнергии: на этозатрачиваетсядо 1/3 того, чтоЗемля получаетот Солнца.

Цикл водыв биосфере доразвития цивилизациибыл равновесным,океан получалот рек стольководы, сколькорасходовалпри её испарении.Если не менялсяклимат, то немелели рекии не снижалсяуровень водыв озёрах. С развитиемцивилизацииэтот цикл сталнарушаться,в результатеполива сельскохозяйственныхкультур увеличилосьиспарение ссуши. Реки южныхрайонов обмелели,загрязнениеокеанов и появлениена его поверхностинефтяной плёнкиуменьшилоколичествоводы, испаряемойокеаном. Всёэто ухудшаетводоснабжениебиосферы. Болеечастыми становятсязасухи, возникаюточаги экологическихбедствий, например,многолетняякатастрофическаязасуха в зонеСахеля.

Кроме того,и сама преснаявода, котораявозвращаетсяв океан и другиеводоёмы с суши,часто загрязнена,практическине пригоднойдля питья сталавода многихрек России.

Прежденеисчерпаемыйресурс - преснаячистая вода- становитьсяисчерпаемым.Сегодня воды,пригодной дляпитья, промышленногопроизводстваи орошения, нехватает вомногих районахмира. В данномреферате рассмотренапроблема загрязненияводных объектовв России и в еестолице - г. Москве.На сегоднянельзя не обращатьвнимания наэту проблему,т.к. если не нанас, то на нашихдетях скажутсявсе последствияантропогенногозагрязненияводы. Уже сейчасиз-за диоксиновогозагрязненияводоемов вРоссии ежегоднопогибает 20 тыс.человек. Примернотакое же числороссиян ежегодносмертельнозаболеваетраком кожи врезультатеразрушенияозонового слояв стратосфере.Вследствиепроживанияв опасно отравленнойсреде обитанияраспространяютсяраковые и другиеэкологическизависимыезаболеванияразличныхорганов. У половиныноворожденныхполучившихдаже незначительноедополнительноеоблучение наопределенномэтапе формированияплода в телематери, обнаруживаютсязадержки умственногоразвития.Следовательноэту проблемунадо решатькак можно скорееи радикальнопересмотретьпроблему очищенияпромышленныхсбросов.

Источникизагрязнениявнутреннихводоемов.

Под загрязнениемводных ресурсовпонимают любыеизмененияфизических,химическихи биологическихсвойств водыв водоемах всвязи со сбрасываниемв них жидких,твердых игазообразныхвеществ, которыепричиняют илимогут создатьнеудобства,делая водуданных водоемовопасной дляиспользования,нанося ущербнародномухозяйству,здоровью ибезопасностинаселения

Загрязнениеповерхностныхи подземныхвод можнораспределитьна такие типы:

механическое- повышениесодержаниямеханическихпримесей,свойственноев основномповерхностнымвидам загрязнений;

химическое- наличие в водеорганическихи неорганическихвеществ токсическогои нетоксическогодействия;

бактериальноеи биологическое- наличие в водеразнообразныхпатогенныхмикроорганизмов,грибов и мелкихводорослей;

радиоактивное- присутствиерадиоактивныхвеществ вповерхностныхили подземныхводах;

тепловое- выпускв водоемы подогретыхвод тепловыхи атомных ЭС.

Основнымиисточникамизагрязненияи засоренияводоемов являетсянедостаточноочищенныесточные водыпромышленныхи коммунальныхпредприятий,крупных животноводческихкомплексов,отходы производствапри разработкерудных ископаемых; воды шахт, рудников,обработке исплаве лесоматериалов;сбросы водногои железнодорожноготранспорта;отходы первичнойобработки льна,пестициды ит.д. Загрязняющиевещества, попадаяв природныеводоемы, приводят к качественнымизменениямводы, которыев основномпроявляютсяв изменениифизическихсвойств воды,в частности,появлениенеприятныхзапахов, привкусови т.д.); в изменениихимическогосостава воды,в частности,появление вней вредныхвеществ, в наличииплавающихвеществ наповерхностиводы и откладыванииих на дне водоемов.

Производственныесточные водызагрязненыв основномотходами ивыбросамипроизводства.Количественныйи качественныйсостав ихразнообразени зависит ототрасли промышленности,ее технологическихпроцессов; ихделят на двеосновные группы:содержащиенеорганическиепримеси, в т.ч.и токсические,и содержащиеяды.

К первойгруппе относятсясточные водысодовых, сульфатных,азотно-туковыхзаводов, обогатительныхфабрик свинцовых,цинковых, никелевыхруд и т.д., в которыхсодержатсякислоты, щелочи,ионы тяжелыхметаллов и др.Сточные водыэтой группыв основномизменяют физическиесвойства воды.

Сточные водывторой группысбрасываютнефтеперерабатывающие,нефтехимическиезаводы, предприятияорганическогосинтеза, коксохимическиеи др. В стокахсодержатсяразные нефтепродукты,аммиак, альдегиды,смолы, фенолыи другие вредныевещества. Вредоносноедействие сточныхвод этой группызаключаетсяглавным образомв окислительныхпроцессах,вследствиекоторых уменьшаетсясодержаниев воде кислорода,увеличиваетсябиохимическаяпотребностьв нем, ухудшаются органолептическиепоказателиводы.

Нефть инефтепродуктына современномэтапе являются основнымизагрязнителямивнутреннихводоемов, води морей, Мировогоокеана. Попадаяв водоемы, онисоздают разныеформы загрязнения:плавающую наводе нефтянуюпленку, растворенныеили эмульгированныев воде. Нефтепродукты,осевшие на днотяжелые фракциии т.д. При этомизменяетсязапах, вкус,окраска, поверхностноенатяжение,вязкость воды,уменьшаетсякол-во кислорода,появляются вредные органическиевещества, водаприобретаеттоксическиесвойства и представляетугрозу не толькодля человека.12 г нефти делаютнепригоднойдля употреблениятонну воды.

Довольновредным загрязнителемпромышленныхвод являетсяфенол. Он содержитсяв сточных водахмногих нефтехимическихпредприятий.При этом резкоснижаютсябиологическиепроцессы водоемов,процесс ихсамоочищения,вода приобретаетспецифическийзапах карболки.

На жизньнаселенияводоемов пагубновлияют сточныеводы целлюлозно-бумажнойпромышленности.Окислениедревесной массысопровождаетсяпоглощениемзначительногоколичествакислорода, чтоприводит кгибели икры,мальков и взрослыхрыб. Волокнаи другие нерастворимыевещества засоряютводу и ухудшаютее физико-химическиесвойства. Нарыбах и на ихкорме - беспозвоночных- неблагоприятноотражаются молевые сплавы.Из гниющейдревесины икоры выделяютсяв воду различныедубильныевещества. Смолаи другие экстрактивныепродукты разлагаютсяи поглощаютмного кислорода,вызывая гибельрыбы, особенномолоди и икры.Кроме того,молевые сплавысильно засоряютреки, а топлякнередко полностьюзабивает ихдно, лишая рыбнерестилищи кормовыхмест.

Атомныеэлектростанциирадиоактивнымиотходами загрязняютреки. Радиоактивныевеществаконцентрируютсямельчайшимипланктоннымимикроорганизмамии рыбой, затемпо цепи питанияпередаютсядругим животным.Установлено,что радиоактивностьпланктонныхобитателейв тысячи развыше, чем воды,в которой ониживут.

Сточные воды,имеющие повышеннуюрадиоактивность(100 кюри на 1л иболее), подлежатзахоронениюв подземныебессточныебассейны испециальныерезервуары.

Рост населения,расширениестарых и возникновениеновых городовзначительноувеличилипоступлениебытовых стоковво внутренниеводоемы. Этистоки сталиисточникомзагрязнениярек и озерболезнетворнымибактериямии гельминтами.В еще большейстепени загрязняютводоемы моющиесинтетическиесредства, широкоиспользуемыев быту. Они находятширокое применениетакже в промышленностии сельскомхозяйстве.Содержащиесяв них химическиевещества, поступаясо сточнымиводами в рекии озера, оказываютзначительноевлияние набиологическийи физическийрежим водоемов.В результатеснижаетсяспособностьвод к насыщениюкислородом,парализуетсядеятельностьбактерий,минерализующихорганическиевещества.

Вызываетсерьезноебеспокойствозагрязнениеводоемов пестицидамии минеральнымиудобрениями,которые попадаютс полей вместесо струямидождевой италой воды. Врезультатеисследований,например, доказано,что инсектициды,содержащиесяв воде в видесуспензийрастворяютсяв нефтепродуктах,которыми загрязненыреки и озера.Это взаимодействиеприводит кзначительномуослаблениюокислительныхфункций водныхрастений. Попадаяв водоемы, пестицидынакапливаются в планктоне,бентосе, рыбе,а по цепочкепитания попадаютв организмчеловека, действуяотрицательнокак на отдельныеорганы, так ина организмв целом.

В связи синтенсификациейживотноводствавсе более даюто себе знатьстоки предприятийданной отраслисельскогохозяйства.

Сточные воды,содержащиерастительныеволокна, животныеи растительныежиры, фекальнуюмассу, остаткиплодов и овощей,отходы кожевеннойи целлюлозно-бумажнойпромышленности,сахарных ипивоваренныхзаводов, предприятиймясо-молочной,консервнойи кондитерскойпромышленности,являются причинойорганическихзагрязненийводоемов.

В сточныхводах обычнооколо 60% веществорганическогопроисхождения,к этой же категорииорганическихотносятсябиологические(бактерии, вирусы,грибы, водоросли)загрязненияв коммунально-бытовых,медико-санитарныхводах и отходахкожевенныхи шерстомойныхпредприятий.

Нагретыесточные водытепловых ЭСи др. производствпричиняют“тепловоезагрязнение”,которое угрожаетдовольно серьезнымипоследствиями:в нагретой водеменьше кислорода,резко изменяетсятермическийрежим, чтоотрицательновлияет на флоруи фауну водоемов,при этом возникаютблаготворныеусловия длямассовогоразвития вводохранилищахсине-зеленыхводорослей- так называемого“цветения воды”Загрязняютсяреки и во времясплава, пригидроэнергетическомстроительстве,а с началомнавигационногопериода увеличиваетсязагрязнениесудами речногофлота.

Состояниеводных объектовв г. Москве

Москва первыйпо величинеи по значениюгород России,и из-за своейвеличины в нейсосредоточеноогромное количествопромышленныхпредприятий.Объем промышленныхстоков не поддаетсяни какому описанию.Наряду с промышленнымистоками большуюроль играеттепловое загрязнение.Повышениетемпературыгрунтовых водсказываетсяна окружающейприроде. Нижегорода Москва-рекане замерзаетпрактическиникогда, онапревратиласьв огромнуюсливную канавудля человеческойжизнедеятельности.ИсточникамиводоснабженияМосквы служатрека Москваи ее притоки,а также подземныеводы, как те,что формируютсяв бассейне р.Москвы благодаряповерхностномустоку, так иводы глубокихгоризонтов,не связанныес поверхностнымстоком.

Запасы подземныхвод в Московскомрегионе недостаточныдля стабильногообеспеченияхозяйственно-питьевыхнужд города,в связи с чемиспользуютсяповерхностныеисточники.

В г. Москвуповерхностныеводы поступаютпо двум системамводотоков -Москворецкойи Верхне-Волжской.

В таблицепоказаны объемысточных вод,поступающихот промышленности,сельского икоммунальногохозяйства вверховья р.Москвы и еепритоки (куб.м./сутки) по даннымМосводоканалНИИпроект.

Районы	Объемсточных водгородов и нас.пунктов	Объемсточных водотдельныхпредприятий	Объемсточных водот сельхоз.объектов	Всегопо району
Можайский	24800	18850	-	43650
Одинцовский	51210	23660	1720	76590
Истринский	56986	33440	7400	97876
Рузский	17810	10485	70	28365
Красногорский	2000	3000	-	5000
Солнечногорский	5968	-	-	5968
Волоколамский	1270	-	-	1270
Итого	160044	89435	9190	258669

По даннымМГУ за 1987-1990 годыверховье р.Москвы испытываеттакже значительноезагрязнениеорганическимии минеральнымиудобрениями.Нагрузка органическихи минеральныхудобрений (поазоту) представленав таблице.

Районы	Органические (тыс.	Удобрения тонн)	Минеральные (центнер)	удобрения
	1987г.	1990г.	1987г.	1990г.
Истринский	459	442	87500	нетданных
Рузский	353	364	107600	114000
Одинцовский	410	401	75000	71000
Можайский	666	676	214800	209000

Изучениевыноса загрязняющихвеществ споверхностнымстоком (данныеИВП РАН) с

территориигородов исельскохозяйственныхтерриторийпоказывает,что по изученнымингредиентамнеконтролируемыеисточникизначительнопревышаютконтролируемые.

В таблицепредставленыосновные составляющиепоступлениязагрязняющихвеществ в ВерхнююВолгу с ееводосборнойплощади, тоннв год.

Источникизагрязнения	Органическиевещества поХПК	Нефте- Продукты	Азот	Фосфор
Контролируемыеисточники	5510	123	1748	328
Городскиетерритории,промплощадки	43455	4224	966	49
Сельскохозяйственныетерритории	33500	-	7412	1233
Суммарносо всех источников	82465	4347	16123	1632

Состояниеповерхностныхвод в чертегорода

В черте городаводный фондпредставленр. Москвой иболее 70 малымиреками и ручьямиобщей протяженностью165,0 км. Полностьюоткрытое руслосохранено усеми рек: Яузы,Сетуни, Сходни,Раменки, Очаковки,Ички и Чечеры.Остальные рекичастично илиполностьюзаключены вколлекторныесистемы и служатдля отведенияповерхностногостока. Кромезагрязненногоповерхностногостока на качественноесостояние рекоказываетнегативноевлияние сброснедостаточноочищенныхсточных водпромышленныхпредприятийи городскихстанций аэрации.

Ниже впаденияканала Москва-Волгав р. Москву расходводы рекискладываетсяследующимобразом: 5 куб.м/с - расход водыр. Москвы нижеРублевскоговодозабора;- 30-35 куб. м/с - проектныйрасход водыиз каналаМосква-Волга;10 куб. м/с - поверхностныйсток (от притоковр. Москвы в чертегорода); 66 куб.м/с сточныеводы городскойканализации,сбрасываемойв р. Москву; 5 куб.м/с - сточныеводы промышленныхпредприятий,поступающиев реку помимообщегородскихсетей канализации.

Бассейн р.Москвы в чертег. Москвы находитсяпод воздействиемпромышленногокомплекса,оказывающегосущественноевлияние наизменениехимическогосостава водыкак р. Москвы,так и ее притоков.В столиценасчитываетсяоколо 30 предприятий(не считая ТЭЦи станций аэрации),направляющихот 41 тыс. до 39850 тыс.куб. м /год сточныхвод в рр. Сходня,Сетунь, Яуза,Пехорка, Москваи др. В целомр. Москва в чертег. Москвы получаетдо 1767540 тыс. куб.м/год промышленныхи хозяйственно-бытовыхсточных водот ведущихотраслей,базирующихсяв регионе.

Поверхностныйсток с территориигорода формируетсяза счет талыхснеговых идождевых вод,а также поливо-моечныхвод. По районамг. Москвы величинамодуля стокаизменяетсяв пределах 5,64(Железнодорожныйрайон) - 15,0 л/с кв.Км (Свердловскийрайон). Среднийдля городаМосквы модульстока составляет9 л/с кв. км. В общемнаблюдаетсяувеличениемодуля стокаот окраин городак центру. Поверхностныйсток с территориигорода не очищаетсяот загрязненийи прямо попадаетв водные объекты,неся с собойбольшое количествоорганических,взвешенныхвеществ, нефтепродуктов.В целом по г.Москве в течениегода с поверхностнымстоком поступает3840 тонн нефтепродуктов,452080 тонн взвешенныхвеществ, 173280 тоннхлоридов, 18460 тоннорганическихвеществ (поБПК). В результатес поверхностнымстоком в водныеобъекты городапопадаетнефтепродуктовв 1,8 раз, а взвешенныхвеществ почтив 24 раза больше,чем со сточнымиводами предприятий.Большая частьзагрязнений:нефтепродуктов- 63%, взвешенныхвеществ - 75%, органическихвеществ - 64%, хлоридов- 95%, поступаетв р. Москву споверхностнымстоком в зимне-весеннийпериод.

Для объективнойоценки состоянияводных объектовв черте г. Москвыи разработкимероприятийпо оздоровлениюводоемов существенноезначение имеетобоснованнаясистема контроляи оценки качестваводы и донныхотложений р.Москвы и еепритоков.

Существующиев настоящеевремя контрольныестворы дляоценки состоянияр. Москвы в пределахгорода (около60) размещены всоответствиис задачами,решаемымиотдельнымиведомственнымиконтрольнымислужбами: МОБВО(Московско-Окскоебассейновоеводохозяйственноеобъединение),Москомприрода,МосЦГМС, Московскаягородскаясанитарнаяслужба (МосГЦСЭН),МГЭСО «Мосводоканал».Кроме того,исследовательскиеорганизации- МосводоканалНИИпроект,ИМГРЭ, НИИОКГим. Сысина, НИИКВОВАКХ - осуществляютнаблюденияпо собственнымпрограммам,не согласовываяих друг с другоми с нуждамиконтролирующихорганизаций.

Санитарно- бактериологическиепоказатели

Оцениваярезультатыисследованияпроб воды идонных отложенийв ноябре 1992 года,необходимоотметить, чтостепеньсанитарно-бактериологическогозагрязненияв различныхпробах колебаласьв широких пределах.Наиболее загрязненнымпо санитарно-бактериологическимпоказателямявлялись: Капотня,Люблино, Марьино.

Весной 1993 года(март) всесанитарно-бактериологическиепоказателипревышалидопустимыеи фоновые величины.Интенсивнаястепень загрязненияводы характеризоваласьсвежим фекальнымзагрязнением,что подтверждаетсятаким показателем,как коли-фаг(бляшкообразующаяединица), которыйсоставил >500(при нормене более 100).

В то же времяне зарегистрированослучаев идентификациивозбудителейпатогенныхи особо опасныхинфекций. Вовсех пробаххарактеризуетсяслабо отрицательнаяреакция энтерококков,что подтверждаетстепень свежестизагрязнений.В пробах Строгино(до 56), Щукино (23),Капотня (12) высеяныколонии сальмонелл,которые представляютэпидемиологическуюопасностьвозникновенияжелудочно-кишечныхзаболеваний.Осенью 1992 годатаких случаевне зарегистрировано.

Чувствительнымпоказателемстепени загрязненияводоемахозяйственно-фекальнымисточными водамиявляютсясанитарно-гельминтологическиепоказатели,которые характеризуетне только степеньзагрязненияводоема гельминтами,но и являетсяосновным показателемстепени паразитарнойопасности длячеловека. Висследованияхвесной 1993 года,в 73% случаев (на11 из 15 створов)зарегистрированоналичие яицгельминтови, в первую очередь,яйца аскаридкак наиболееустойчивыхк влиянию внешнейсреды. Содержаниеаскарид в пробахсоставило от3 до 36. Наибольшееколичествозарегистрированов пробе воды,отобраннойу ст. метро«Коломенская»(Судостроительнаяул.). Кроме того,отмечаютсяслучаи единичногозагрязненияводы яйцамитоксокар, фасциноли власоглава.Степень загрязнения(по санитарно-гельминтологическомупоказателю)характеризуетсякак крайневысокая.

В течениеапреля-маяпроисходитмиграция гельминтовиз воды в донныеотложения.Поэтому показательстепени загрязненияводы гельминтаминормализуется.В донных отложенияхпроизойдетувеличениеэтого показателяза счет накопленийпрошлых лет.Подтверждениемэтого являютсяданные исследований1992 г., где тольков 10% проб водыбыли обнаруженыгельминты изначительнобольше (64%) в пробахдонных отложений.Санитарно-гельминтологическийпоказательэтих проб значительнониже и не превышал8.

Истощениеи загрязнениеподземных вод

Гидрогеологическаяобстановкав г. Москве сложиласьпод воздействиемдлительногои недопустимоинтенсивноговодоотбораиз артезианскихводоносныхгоризонтовкарбона, а сдругой стороны,характеризуетсяразвитиемпроцессовподтоплениягрунтовымиводами и подпоромот гидротехническихсооружений.Увеличивающаясяразница в напорахартезианскихи грунтовыхвод способствуетперетеканиюзагрязненныхгрунтовых иповерхностныхвод вниз, к питьевымгоризонтамкарбона. В наибольшейстепени этипроцессы проявляютсятам, где отсутствуетглинистаяразделяющаятолща верхнейюры, лежащаямежду грунтовымии артезианскимиводами.

Главныеисточникизагрязненияподземных водв Москве таковы:утечки изканализационныхколлекторов,просачиваниезагрязненныхатмосферныхосадков сквозьзагрязненныепочвы, засыпанныеи застроенныесвалки, утечкии фильтрацияиз очистныхсооружений,технологическихкоммуникацийи с канализированныхи неканализированныхпромплощадок.

Историческисложился прочныйобычай размещатьсвалки в отработанныхкарьерах иоврагах, тоесть как можноближе к грунтовымводам; располагатьзаводы, очистныесооружения,поля фильтрации,склады - в речныхдолинах, т.е.там, где естественнаязащита подземныхвод зачастуюотсутствует.

Загрязнениегрунтовых вод

Наиболеезагрязненына территорииг. Москвы грунтовыеводы. Их загрязнениесвязано главнымобразом с чрезвычайношироким распространениемжидких коммунальныхотходов, а такжегазообразныхотходов автотранспорта,промышленныхпредприятий,ТЭЦ и др. Компоненты-загрязнителипредставленыхлоридами,сульфатами,органическимивеществами,азотистымисоединениямии тяжелымиметаллами.

Грунтовыеводы с такимхарактеромзагрязненияпреимущественнопресные, смешанного,вследствиезагрязнениясостава. Изменениестепени ихзагрязненияподчиняетсяпространственнымзакономерностям:концентрациикомпонентов-загрязнителейвозрастаютв направлениидвижения водот возвышенныхучастков рельефа- центральныхчастей междуречныхпространствк пониженным- речным долинам,озерам, котлованам,водохранилищам.Градиент концентрацийпри этом возрастаетот десятковдо первых сотенмиллиграммовна литр. Одновременноувеличиваетсяи общая минерализациягрунтовых вод.

Влияниеснегосвалокна водные объекты

Дополнительнымисточникомзагрязнениярек в черте г.Москвы являютсяречные снегосвалки.

ПостановлениямиправительстваМосквы от 15.11.91 №809 «О готовностислужб городскогохозяйства куборке территорийг. Москвы в зимнийпериод» разрешенвывоз на речныеснегосвалкиснега, собранногос территорийгорода. Этимиже постановлениямибыл

определенперечень мест(всего 24) для«сухого»складированияснега по округамгорода. Данныеотводы с Москомприродысогласованыне были.

На всехснегосвалках,расположенныхна реке Яузе,в пробах снегаотмечена повышеннаяконцентрацияхлоридов - от1,2 до 16,4 ПДК.

Объем загрязненногогрунта, изъятогопри дноуглубительныхработах в районахснегосвалокна реках Москвеи Яузе, составил200,0 тыс. куб. м.; 60,6куб. м грунтавывезено наполигон «Тимохово».

Таким образом,сброс загрязненногоснега, собранногос территорийгорода, приводитк загрязнениюрек Москвы иЯузы различнымивредными веществами.Положениеусугубляетсяеще и использованиемпеско-солевыхсмесей вышеустановленныхнорм.

При эксплуатацииречных снегосвалоквозникаетнеобходимостьпроведенияв весенне-летнийпериод дноуглубительныхработ и утилизацииизвлеченногозагрязненногодонного грунта.

До настоящеговремени неимеется проекта«сухой» оборудованнойснегосвалки.Отсутствуюттехнологииочистки загрязненногоснега передсбросом в водоем.Все это приводитк ухудшениюсостояния рекМосковскогорегиона.

Приговор

Поверхностныеводы Москворецкогои Волжскоговодосборов,используемыедля питьевыхцелей г. Москвы,подходят кводопроводнымстанциям ужезагрязненными.

Динамикаизмененияконцентрацийзагрязняющихвеществ показывает,что по сравнениюс 1988 годом уменьшенияорганическихвеществ, нефтепродуктов,аммонийногоазота в водеверховьев рекМосквы и Волгиот года к годупрактическине происходит,а концентрациинитритногоазота и феноловдаже возрастают.Только ионымеди уменьшаютсяв 1,5-2 раза, но ихвеличины всеравно превышаютПДК в 3-5 раз.

Проектнаямощность РВСи ЗВС г. Москвысоставляет38,8 куб. м/с, чторавно почти50% объема питьевойводы, подаваемойв город. Приэтом из Москворецкойводохозяйственнойсистемы нахозяйственно-питьевыенужды отбираетсяоколо 85% расходаводы р. Москвы(на подходе кгороду), чтозначительновыше допустимогоуровня.

Дальнейшееухудшениекачества водыМоскворецкоговодоисточникаможет привестик потере городом50% объема питьевойводы, так кактехнологическиевозможностипо улучшениюкачества воды на РВС и ЗВСпрактическиисчерпаны.Следовательно,для дальнейшегообеспечениянаселения г.Москвы доброкачественнойпитьевой водойнеобходимосрочное оздоровлениеобстановкив зонах санитарнойохраны Москворецкоговодоисточника.Эта срочностьобусловленаеще и тем, чтоводохранилищамизарегулированытолько верховьяр. Москвы, а большаячасть загрязняющихвеществ (более100000 куб. м в годнедостаточноочищенныхпромышленныхи хозяйственно-бытовыхсточных вод)поступает вреку ниже створовМоскворецкихводохранилищ.

Проблемазагрязненияводоисточниковактуальна нетолько дляМоскворецкойводохозяйственнойсистемы, но идля Волжской,и это обусловлено,в первую очередьтем, что барьернаяроль водоочистныхсооруженийв отношениитяжелых металловкрайне низка.

Низкое качествоводы р. Москвы в черте городаобусловленотем, что соотношениеприродных вод,поступающихиз Москворецкойи Волжскойводохозяйственныхсистем, и сточныхвод (сточныеводы горканализации,поверхностныйсток и сточныеводы промышленныхпредприятий),составляетоколо 1:2. Контрольза качествомводы р. Москвыв черте городаосуществляетсяразличнымиведомствамив своих интересахи по своимпрограммам.Несмотря набюджетныйхарактерфинансированиябольшинстваконтролирующихорганизаций,скоординированнойсистемы мониторингакачества водыр. Москвы насегодняшнийдень нет.

Геохимическоеизучениеповерхностныхвод р. Москвыпоказало, чтопо составу иколичествусодержащихсяв них микроэлементов,органическихсоединений(нефтепродукты,бензапирен,пестициды) водыприближаютсяк плохо очищеннымпромышленнымстокам.

Присовременныхсистемах локальнойочистки промышленныхстоков напредприятияхи загрязнениипочв в промышленныхзонах, поверхностныйсток, дренирующийтерриториюдостаточнокрупных промышленныхзон, содержитповышенныеконцентрациинеорганическихи органическихвеществ. Вводнорастворимыхформах в водер. Москвы в пределахгорода обнаруженыповышенныесодержаниятаких элементовкак марганец,кадмий, цинк,железо, никель,свинец, нефтепродукты,медь, фенолы,пестициды,различные формыазота.

Поверхностныеводы содержатповсеместножелезо и марганецв концентрациях,превышающихПДК, а такжекадмий и бериллий.

Наиболеезагрязненнымиучасткамиявляются: районНагатино, Люблино,в меньшей степениЩукино, пляжв Рублево имеетминимальнуюзагрязненностьповерхностныхвод и донныхотложений.

Анализраспределениямикроэлементовв р. Москве показал:

Кадмий, бериллий,цинк, никель,медь, свинец- поступают вр. Москву состочными водамипредприятийтекстильной,химическойи металлообрабатывающейпромышленности.

Повышенноесодержаниестронция, марганцанаряду с полифосфатами,свидетельствуето значительнойдоле в поверхностномстоке сельскохозяйственныхпочв, что подтверждаетсяприсутствиемв поверхностныхводах довольновысоких, дажепревышающихПДК, концентрацийпестицидов.

2. Повышенныеконцентрацииполифосфатов,фтора, марганцаи железаявляются характернойособенностьюр. Москвы навсем ее протяжении- эти элементымогут бытьобусловленыи природнымиусловиями,наряду с техногенными.

Опробованиедонных отложенийр. Москвы стабильнофиксируетисточникизагрязнениявод и позволитв дальнейшем,на основаниипроведеннойсъемки р. Москвы,выявить большуючасть комплексахимическихэлементовзагрязнителейи пространственнуюхарактеристикузон их воздействия.

В пределахизученной частир. Москвы выделяютсяособые донныеотложения -техногенныеилы, для которыххарактернытонкодисперсныйсостав, повышеннаяпластичность,маслянистость,специфическийзапах (нефтяной,фекальный),окраска темныхи пепельныхтонов. Самыеверхние горизонтытаких иловчасто представляютсобой коллоиднуюмассу (суспензиюили гидрозоль).Эти техногенныеилы имеют разноеплощадноераспространение:в виде отдельныхлинз на участкахЛужнецкойнабережнойили довольнопротяженныхучастков русла(р-н Люблино,Нагатино -протяженностьоколо 7 км). Именноэти техногенныеилы обогащеныорганическимивеществами- нефтепродуктами,СПАВ, бензапиреноми др. С ними жесвязано чрезвычайновысокое содержаниесеребра, ртути,цинка, свинца,кадмия, висмута,меди, олова,никеля и др.Значениякоэффициентовконцентрацииэтих элементовв 10 -100 и более разпревышаютприродныеуровни ихконцентраций.

Проектнаямощность очистныхсооруженийгорканализациипрактическиисчерпана.Сточные водыпосле очисткина станцияхбиологическойочистки несоответствуюттребованиямдля сброса вводоем по содержаниюорганическихвеществ (поБПК), аммонийномуазоту, содержаниюСПАВ, нефтепродуктови тяжелых металлов.В настоящеевремя 2800 предприятийгорода сбрасываютв городскуюканализациюдо 720 тыс. куб.м/сутки производственныхзагрязненныхсточных вод.

Поверхностныйсток с территориигорода не очищаетсяот загрязненийи напрямую (восновном) попадаетв водные объекты.В целом по г.Москве в течениегода с поверхностнымстоком поступает3840 тонн нефтепродуктов,452080 тонн взвешенныхвеществ, 173280 тоннхлоридов и18460 тонн органическихвеществ (поБПК). В результате,с поверхностнымстоком в водныеобъекты городапопадаетнефтепродуктовв 1,8 раза, а взвешенныхвеществ почтив 24 раза больше,чем со сточнымиводами предприятий.Существенныйвклад в загрязнениер. Москвы вносятречные снегосвалки.

Сильно ипочти повсеместнозагрязненыгрунтовые воды.Продолжаетсяинтенсивныйводоотборартезианскихвод. До 400 тыс. куб.м/сутки артезианскихвод используетсяисключительнона технологическиенужды промышленныхпредприятийи метрополитена,что приводитк сработкеартезианскихгоризонтов,и инфильтрациив них загрязненныхгрунтовых иповерхностныхвод. Следствиемэтих процессовявляется загрязнениеартезианскихвод, тем самымистощаетсяи приходит внегодностьрезервныйисточникводоснабженияг. Москвы.

Поверхностныеводы в зонепитьевоговодопользованиязагрязненыза счет сточныхвод промышленности,сельского икоммунальногохозяйстваМосковскогорегиона. Призалповых сбросахсточных водсодержаниев воде аммонийногои нитритногоазота превышаетПДК в 10-50 раз.Значительнозагрязненыводы Москвы-рекии ее притоков,а также городскихводоемов фенолами,нефтепродуктами,металлами,органикой.

Качествопитьевой водыгорода отвечаеттребованиямГОСТ 2874-82. Однакоприменениевысоких дозхлора при очисткеи обеззараживанииводы делаетвероятнымприсутствиев питьевой воденеконтролируемыхвысокотоксичныххлорорганическихсоединений.Для достовернойоценки качествапитьевой водынеобходиморасширитьпереченьконтролируемыхзагрязняющихвеществ доуровня международныхстандартов.

Практическаячасть нашейработы.

В нашей практическойчасти мы решилипривести некоторыекачественныереакции насодержаниепримесей вводе. Многиеиз них пошли,и по этим реакциямможно судитьо наличие данныхвеществ в воде.Для того, чтобыреации шлилучше мы предварительновыпарили некоторуючасть воды изобщего объема.

Качественныереакции наанионы.

Анионы	Реактив		Результатреакций(СИУ)
SO₄^2-	Солибария Ba²⁺	SO₄^2-+Ba²⁺=>BaSO₄ ^{Белыйосадок}
NO₃^-	H₂SO₄(Конц) и Cu(медь)	Cu+ NO₃^-+2H⁺=> Cu²⁺+NO₂+H₂O ^{выделениебурого газа}
PO₄^3-	Нитрат серебра(AgNO₃) Ag⁺	PO₄^3-+3Ag⁺=>Ag₃PO₄ ^ярко-^жёлтый
S^2-	Солисвинца Pb²⁺	Pb²⁺+S^2-=>PbS ^черный
Cl^-	Нитрат серебра(AgNO₃) Ag⁺	Cl^-+Ag⁺=>AgCl ^белый^{творожистый}
Br^-	Нитрат серебра(AgNO₃) Ag⁺	Br^-+Ag⁺=>AgBr ^{желтоватый}
I^-	Нитрат серебра(AgNO₃) Ag⁺	I^-+Ag⁺=>AgBr ^желтый

Качественныереакции накатионы.

Катион	Реактив	Результатреакции (СИУ)
[Hg²⁺]	I^-(йодид калия)	Hg²⁺+2I^-=> Hg₂I₂ ^{зелёный}
Pb²⁺	Гидрофосфатнатрия Na₂PO₄	3Pb²⁺+4HPO₄^2-=>Pb₃(PO₄)₂+2PO₄ ^белый
Fe²⁺	Краснаякровяная соль K₃[Fe(CN)₆]	3Fe²⁺+[Fe(CN)₆]^3-=> Fe₃[Fe(CN)₆]₂ ^{синий(турнбулевасинь)}
Fe³⁺	Желтая кровянаясоль K₄[Fe(CN)₆]	4Fe³⁺+3[Fe(CN)₆]^4-=> Fe₄[Fe(CN)₆]₃ ^{темно-синий(берлинскаялазурь)}
Zn²⁺	В присутствииNH₄OH(в избытке) и солей аммония,(NH₄)₂S Или H₂S	Zn²⁺+S^2-=>ZnS ^белый Zn²⁺+S^2-=>ZnS ^белый

Примечание:По результатамэтих реакцийможно докозатьтолько наличиеданного веществав воде!

ПУТИДАЛЬНЕЙШЕГОРАЗВИТИЯ ПРОБЛЕМЫ

(крик души)

Хотелосьбы, чтобы тот,кто прочиталэтот реферат,задумался отом как дальшепоступать сэтой проблемой.Мне бы хотелосьпредложитьнескольконаиболее реальныхпутей ее решения.

Прежде всего- это ограничениепромышленныхсбросов в реки,озера и другиеводные объекты.
Очищениерусел и поймрек и озер отскопившегосямусора.
совершенствованиетехнологийпроизводстваи технологийутилизацииотходов.
Осуществлениежесткого контроляза сбросом сполей удобренийи ядохимикатов.
Контрольза попаданиемфекальных массв русла рек.
Проведениеобщественно-поучительныхмероприятийпо донесениюдо населениявсей важностиэтой проблемы.(Можно провестиу нас в школе)
Увеличениештрафов.

Промышленныестоки занимаютпервое местопо объему иущербу, которыйони наносят. Следовательно,решать проблемусбросов их вреки нужно впервую очередь.Из-за загрязнения,вызываемогостоками, начинаютсяразличныебиогенныемутации. Из реки озер пропадаютмногие видырыбы, а те, которыеостаются, -непригодныв пищу. Значительноскудеет флораи фауна водоемов.Из-за промышленныхстоков в водоемахнаблюдаетсявысокая бактериологическаяактивность,что ведёт куменьшениюдоли кислородав пресной воде(для многихвидов рыб кислород-ограничивающийфактор), поэтомуможно наблюдатьтак называемое«цветение»водоемов. Многие,наверное, нераз видели наповерхностиводы нефтянуюпленку, которая,переливаясьна солнце, кажетсяочень красивой,но на самомделе вызываетуменьшениепроникновениясвета в воднуютолщу в несколькораз. Изменяетсяи химическийсостав водоемов,повышаетсясодержаниеазота, фосфораи хлорсодержащихвеществ.

Важной проблемойявляется загрязнениеводоемов отходамисельскогохозяйства.Многие, наверняка,с наступлениемвесеннегополоводья нераз замечалинеприятныйзапах, которыйисточает питьеваявода. Запахэтот вызвантем, что бурныевесенние потокисмывают в рекуфекальныемассы, накопившиесяза зиму и вывезенныхвесной на поля.Вместо того,чтобы следитьза попаданиемэтих веществв реки, предпочитаютперед тем, какподать эту водув дома смещатьее с огромнымколичествомхлорки, котораяявляется далеконебезопаснымвеществом.

Третьейпроблемойявляется попаданиев реки и другиеводоемы различногобытового ипромышленногомусора. Многие,наверное, нераз, гуляя понабережной,бросали в водубумажку, банку,ветку и т.д. Вкаком-то местевесь этот мусорскапливаетсяи в русле рекиобразуютсянаносы, возникаютостровки. Всеэто ведет кзасорению ипересыханиюреки(заболачиваниеберегов). Этотже мусор разлагаясьвыделяет различныеканцерогенныевещества, которыепопадают вместес пищей к намна стол.

Стоит задуматься,неужели намне дорога собственнаяжизнь, которуюмы беспощадно,незаметно длясебя, губим? Аобъем загрязненийводоемов скаждым годомувеличиваетсяво много раз.Так как водныересурсы играютглавнейшуюроль в жизнедеятельностичеловека, аэтот человек,понимая всюих важностьдля своейжизнедеятельности,продолжаетих загрязнять,то начинатьлюбить и бережноотноситьсяк ним нужноучить с самогодетства.

ПРИЛОЖЕНИЯ

СОСТОЯНИЕМАЛЫХ РЕК МОСКВЫИ ПОДМОСКОВЬЯ

ПриродаПодмосковьяпреобразованатрудом многихпоколений,причем каждоепоследующеепоколениеприспосабливалоськ уже «очеловеченной»природе и продолжалоее изменять.Многовековоеприродоиспользованиеныне отраженов сильно изменившихсялесах, в пересыхающихмалых речкахи родниках, вучастившихсязасухах и резкихпохолоданиях,которым неможет противостоятьни поредевшийестественныйрастительныйпокров, ни насаженныечеловекомлесопарки,монокультурныехозяйственныеугодья.

Малые рекив силу своейприроднойуязвимостив первую очередьреагируют нахозяйственнуюдеятельностьчеловека –на вырубкулесов, распашку,осушение, орошение,они обладаютболее низкойспособностьюк самоочищению,быстрее загрязняются.

Сегодня вМосковскойобласти насчитывается4312 рек, из которыхвсе, кроме Москвы,относятся кмалым. Длинатаких колеблетсяот несколькихсотен метровдо 100 км. Но полторавека назад рекбыло на 25-30 процентовбольше, а родников,как свидетельствуютисторическиематериалы,насчитывалосьв Подмосковьевдвое больше,сегодня. Могучиешироколиственныедубравы с липой,вязом, кленом,ясенем, с глубокимикорневымисистемами, покоторым дождеваявлага поступаетв глубь почвы,а не сбегаетпо ее поверхности,обеспечивалиполоводье рек,предотвращаливысокие весенниепаводки и насыщаливодоносныегоризонты влетнюю межень.

Сегодня обылых дубравахПодмосковьянапоминаютлишь топонимическиеназвания сели рек, остаткимощных дубовыхстволов, устилающихдно подмосковногоТростенскогоозера, историческиесвидетельства.Еще в XVIII веке дубовыесплавы по Москве-рекек Москве былидовольно часты.По свидетельствугеографа П. П.Семенова-Тянь-Шаньского(«Географо-статистическийсловарь Российскойимперии», 1865),вплоть до серединыXIXвека строевойлес десяткамитысяч бревенв год сплавлялсяв Москву порекам Истре,Маглуше, Рузе,Озерне. Сегодняпо этим обмелевшимрекам с трудомможно пройтилишь на байдарке.Пароходы ещев прошлом векеподнималисьпо Протве вплотьдо Боровска,теперь всяПротва не судоходна.

До появленияжелезных дорогмалые реки былиосновнымитранспортнымиартериямистраны. Межбассейновымиканалами онисоединялисьдруг с другом,что делало ихосновнымиторговымипутями, оживляложизнь на ихберегах. Так,в 1826 году развернулосьстроительствоканала междуреками Сестраи Истра с цельюдоставки камняс Волги длястроительствахрама ХристаСпасителя вМоскве. Работыпродолжались25 лет, было построенотри каменныхшлюза, каналдлиной 8,5 км иплотина, котораяподняла уровеньреки Сестрыи образовалаискусственноеозеро Сенежплощадью 7 кв.км. Канал просуществовалнедолго – онне выдержалконкуренциис Николаевскойжелезной дорогойи в 1860 году былокончательнозаброшен. Почвыпойм малых рекобладали хорошимиагрохимическимисвойствамии позволялиснимать урожайдо 50-75 центнеровс десятины. Чемвыше была урожайностьлугов, тем богачестановилисьпочвы. Кромеотложенияплодородногонаилка, на поймахмалых рек сложилсяблагоприятныйводный режим.Запрещаласьвырубка кустарниковпо берегам рек.Заболоченныепоймы осушались.На сенокосахзапрещаласьпастьба скота,выпас строгорегламентировался,за потравустрого взыскивали.Теперь вследствиеперевыпасапоймы большинстваподмосковныхмалых рек разрушены.Сенокосныхлугов практическинет, а оставшиесяиспользуютсякак пастбища,которые лишьнаполовинупокрыты растительностью.На поймах сталипреобладатьмалопоедаемыеи непоедаемыевиды растений,сформировалсясвоеобразныйрельеф, в которомпреобладаюттропинки,скотопрогонныетропы, валики,лунки, появиласьзакочкаренность.

В результатенеумеренныхрубок лесовв верховьяхбассейна рекиМосквы участилисьнаводнения.За 150 лет наблюденийих число к 1908 годуудвоилось, чтоявилось однойиз причин возведенияна ней водохранилищ.Роль естественныхгидротехническихсистем перешлаот лесов кискусственнымгидросистемам.Сегодня в Московскойобласти широколиственныхлесов осталосьне более одногопроцента, болееполовины леснойплощади занимаютмалоценныеберезняки иосинники,высасывающиебольшое количествоводы из почвы,вследствиечего ее недополучаютгрунтовые водыи малые реки,особенно влетнюю межень.

Последние70 лет жизньподмосковныхмалых рек сталаособенно тяжелой.В 1918-1923 годах сплошнымирубками былиуничтоженывсе леса в30-верстной зоневокруг столицы.В первую пятилеткузапас по деловойдревесине влесах областибыл взят на 13лет вперед. Загоды войныПодмосковьепотеряло пятуючасть своихлесов. Все этиобстоятельстваотразилисьна судьбе малыхрек. Большоевоздействиена них оказалитакже и разработкаторфяных болотв довоенныегоды, и развернувшиесяв послевоенноевремя по плану«Великогопреобразованияприроды»мелиоративныеработы.

СегодняМосковскаяобласть – самый«пьющий» регионРоссии. Натерритории,составляющейвсего 0,4 процентаплощади страны,отбираетсяоколо 12 процентоввсех подземныхвод, добываемыхв РоссийскойФедерации.Водоотбор вомногих городахПодмосковьяуже в несколькораз превысилвеличину утвержденныхзапасов, в результатечего за последниеполстолетияподземный стоксократилсяв 3-4 раза. Такаяинтенсивностьне приводитк добру. Сегодняводозаборпроизводитсяглавным образомв центральнойчасти области,наиболее насыщеннойпромышленнымипредприятиями– главнымизагрязнителямигрунтовых вод.К тому же помере истощенияподземных водвозрастаютконцентрациивредных веществдо опасныхпределов. Вподмосковныхгородах Воскресенск,Коломна, Лыткарино,Люберцы, Подольск,Балашиха и вомногих других35-100 процентовдобываемыхгрунтовых водуже загрязненыи мало пригодныдля питья. Вних – повышенноесодержаниежелеза, стронцияи других вредныхвеществ.

Большое ивредное влияниена малые рекиоказало градостроительство.Около 90 малыхрек Москвызаключены вподземныетрубы, а общаяпротяженностьвсех 150 подземныхи наземных иназемных малыхрек достигает400 км. На территориигорода за последнеестолетие исчезлоболее ста реки ручьев, болеесемисот озер,болот и прудов.Всего же сегодняна территорииМосквы осталось59 рек и ручьев.Все они подверженымощному техногенномувоздействиюпромышленностии автотранспорта.Кроме этого,в Москве околочетырехсотпрудов, общеезеркало которыхсоставляет650 га, общая жеплощадь всехводоемов Москвы,включая Химкинскоеводохранилище,насчитывает8 кв. км. За последниедва десятилетияв Москве былозасыпано околоста прудов сплощадью зеркалаоколо 170 га. Наих месте построеныздания, проложеныулицы. Этосвидетельствуето недооценкезначения небольшихводоемов всозданииландшафтно-архитектурногооблика столицы.Московскиеводоемы и рекистрадают и отхимическогозагрязнения.Сегодня с поверхностистолицы ежегодносмывается вреку Москвусвыше ста тысячтон взвешенныхвеществ и тысячатон нефтепродуктов.На Яузе, самомзагрязненномее притоке,концентрациянефтепродуктов,железа и аммиакапревышаютнормативы впятьдесят-стораз. Ниже впаденияЯузы качествовод реки резкоухудшается:в 3 раза повышаетсясодержаниенефтепродуктов,на порядок –бактериальноезагрязнение,в шесть-восемьраз – содержаниевзвешенныхвеществ. Поэтомуводы Москвы-рекиниже городане могут бытьиспользованыни для хозяйственно-бытовых,ни для рекреационныхцелей. Крометого, промышленнымипредприятиямистолицы ежесекундносбрасываетсяболее 73 кубометровпромышленныхстоков – столькоже, скольковыносит и Москва-рекапри выходе изстолицы.

При значительнойили продолжительнойперегрузкереки сточнымиводами в нейпрекращаютсянормальныепроцессыжизнедеятельностиорганизмов,расходуетсябольшая частьрастворенногов воде кислорода,и водотокпревращаетсяв канализационныйколлектор.В Московскойобласти такими коллекторамистали рекиШаловка (притокКлязьмы), Яуза(в среднем инижнем течении)с малыми притоками,Сходня (в верхнемтечении), ручейЧерный (притокПахры) и многиедругие.

Свой вкладв химическоезагрязнениеводоемов Подмосковьявносит и сельскоехозяйство. Так,минерализацияводы в подмосковнойПротве за десятьлет возрослаболее чем вполтора раза(от 122 до 195 мг/л) засчет сноса сполей аммиачнойселитры, суперфосфата,доломитовоймуки и другихудобрений. Приэтом повысиласьэвтрофикациярусла, в которомактивно сталиразвиватьсяразличныеводоросли. Ихотя за последниегоды количествовносимых удобренийуменьшилосьвследствиеих дороговизны,оно не снизилось,а даже возрослов тех хозяйствах(прежде всегов частных), которыеглавный смыслсельскохозяйственногопроизводствавидят в получениичистой прибыли,не считаясьс расходамина охрану природы,и в частностималых рек.

Большой вредмалым рекамнаносят животноводческиекомплексы,фермы, складированиенавоза по берегам.За год в Московскойобласти скапливаетсядо 15 миллионовтонн навозаи птичьегопомета. Наиболееугрожающаяна сегодняшнийдень ситуациясложилась нареке Маглуше(правый притокИстры), в поймекоторой скопилисьтысячи тоннневывезенногокуриного пометаиз Глебовскогоптицеводческогообъединения(пос. ГлебовоИстринскогорайона). Привысоком паводкеэта ситуацияможет привестик экологическойкатастрофе.

Большой ущербпоймам малыхрек Подмосковьяв последнеедесятилетиенанесла распашкаих частникамипод огороды.Малые рекизагрязняютсясвалками, которыеорганизуютсяпо берегам реки оврагов. Вовремя половодьяи дождей с нихтекут стоки,загрязняющиереки. Особоебеспокойствовызывает свалкамусора областногозначения возлесела ПавловскоеИстринскогорайона, непосредственнонаходящаясяв средней инизкой поймеИстры. Ее потенциалуже исчерпан,и в любой моментдесятки тоннмусора могутс талыми водамипопасть в рекуИстру.

Русла ректакже беспощаднозамусориваются.Механическийи бытовой мусор,не влияющийна русловыепроцессы накрупных и среднихреках, приобретаетиное значениена малой реке.Любая свалкана ее берегахможет стимулироватьаккумуляциюнаносов и отмираниерусла. Дажесредних размеровпредмет, напримертракторноеколесо, можетвызвать прорывизлучин, развитиеострова. К сожалению,какого-либодейственногоконтроля зазагрязнением,распашкой ииспользованиемпойм до сих порнет. На рекиприходятсябольшие рекреационныенагрузки, которыебудут неуклонновозрастать.

Отдыхающиеуничтожаюткустарникивблизи руселрек, вытаптываюттравостой,загрязняютместа стоянокотбросами.

Как видим,хозяйственнаядеятельностьсегодня сталафактором,перекрывающимпо своей силедействие многихестественныхприродных сил.И этой силойнадо умелоуправлять.Поэтому назреланеобходимостьпринятия действенныхмер для восстановлениячистоты иполноводностинаших малыхрек.

Прежде чемсохранять ивосстанавливать,надо знать, чтовосстанавливатьи как. Необходимосоздать Краснуюкнигу малыхрек Подмосковья,в которую следуетвключить нетолько всеисчезнувшиеза последнеестолетие реки(около шестисот),но и те, которымугрожает опасностьобмеления иисчезновения.

Приоритетнойзадачей длялесохозяйственниковПодмосковьядолжно статьне выращиваниевысококачественнойдревесиныпреимущественнохвойных породдля хозяйственныхцелей, а повышениеэколого-эстетическихи водоохранныхсвойств лесов.Кубометры досокможно заменитьи другимиматериалами,чистый воздух,воду и журчаниелесного ручьязаменить нечем.Сегодня большаячасть лесовПодмосковьятакими свойствамине обладает- они молоды(их среднийвозраст околосорока лет - вэтом возрастеони активнорастут и много"пьют", из-зачего все меньшеводы доходитдо малых рек)и имеют маломощнуюповерхностнуюкорневую систему.Породный ихсостав неудовлетворителен- преобладаютхвойные искусственныенасажденияи почти отсутствуютшироколистные.Наиболееблагоприятныев отношенииводоохранныхфункций дляусловий западногоПодмосковьясмешанныемногоярусныелеса, где естьдубы, липы, клены,возрастом более140 лет. Но такихпочти уже неосталось.

Для проведенияпервоочередныхмер по очисткемалых рек следует:

провестиоблесениевдоль руселмалых рек ипримыкающихк речным долинамоврагов;
ограничитьсброс неочищенныхстоков в малыереки и очиститьрусла от хлама,упавших деревьев,мусора;
восстановитьстарую и построитьновую сетьпрудов и малыхводоемов, преждевсего каскадных(верхний прудслужит какнаносоуловительи периодическичистится, илиспользуетсякак удобрение);
ликвидироватьсвалки по берегамрек и оврагов;
расчиститьродники, ключи,источники;
осуществлятьконтроль завыпасом в поймах,за технологиейи сроками внесенияудобрений иядохимикатовв бассейнахмалых рек.

Необходиморазработатькомплекснуюпрограммурациональногоприродопользованияв бассейнахмалых рек Подмосковьяи предусмотретьв ней инвентаризациюмалых рек (скажемдля первогоэтапа - для всехрек длинойболее 100 км) иопределитьдля каждой рекиприродныеусловия и ресурсыводосбора. Надорационализироватьземлепользованиев речных долинах,выявить возможностидля созданияпрудовых хозяйстврекреационногои рыбохозяйственногоназначения,устройствамалых и микро-ГЭС(например, дляфермерскиххозяйств). Втакой программебудут заинтересованыпрежде всегосельские ирайонныеадминистрации,руководителипредприятий.Поэтому онаможет бытьобеспеченафинансированиемза счет местныхбюджетов илитой ее частью,которая в виденалога наприродоохраннуюдеятельностьперечисляетсяв областнойи федеральныйбюджеты.

Сохранитьи восстановитьпотенциал малыхрек необходимоне только дляполучениячистой воды,дешевой гидроэнергиии рыбы из прудовыххозяйств. Малыереки Подмосковья,пожалуй, главнаяэколого-эстетическаяценность региона.В летние днина природувыезжает ежедневнодо пяти миллионовгорожан, многиеиз которыхпредпочитаютотдыхать наберегах водоемов,под тенью деревьев.А в соединенииводы и леса изаключается,как говорилписатель Аксаков,высшая прелестьрусского ландшафта.

Методыочистки сточныхвод

В реках идругих водоемахпроисходитестественныйпроцесс самоочищенияводы. Однако он протекаетмедленно. Покапромышленно-бытовые сбросыбыли невелики,реки сами справлялисьс ними. В нашиндустриальныйвек в связи срезким увеличениемотходов водоемыуже не справляютсясо столь значительнымзагрязнением.Возникланеобходимостьобезвреживать,очищать сточныеводы и утилизироватьих.

Очисткасточных вод- обработкасточных водс целью разрушенияили удаления из них вредныхвеществ. Освобождениесточных водот загрязнения-сложное производство.В нем, как и влюбом другомпроизводствеимеется сырье(сточные воды)и готовая продукция(очищеннаявода)

Методы очисткисточных вод можно разделитьна механические, химические,физико-химические и биологические,когда же ониприменяютсявместе, то методочистки иобезвреживаниясточных водназываетсякомбинированным.Применениетого или иногометода в каждомконкретномслучае определяетсяхарактеромзагрязненияи степеньювредностипримесей.

Сущностьмеханическогометодасостоит в том,что из сточныхвод путем отстаиванияи фильтрацииудаляютсямеханическиепримеси. Грубодисперсныечастицы в зависимостиот размеровулавливаютсярешетками,ситами, песколовками,септиками,навозоуловителямиразличныхконструкций,а поверхностныезагрязнения- нефтеловушками,бензомаслоуловителями,отстойникамии др. Механическаяочистка позволяетвыделять избытовых сточныхвод до 60-75% нерастворимыхпримесей, а изпромышленныхдо 95%, многие изкоторых какценные примеси,используютсяв производстве.

Химическийметодзаключаетсяв том, что в сточныеводы добавляютразличныехимическиереагенты, которыевступают вреакцию сзагрязнителямии осаждают ихв виде нерастворимыхосадков. Химическойочисткой достигаетсяуменьшениенерастворимыхпримесей до95% и растворимыхдо 25%

При физико-химическомметодеобработки изсточных водудаляются тонкодисперсныеи растворенныенеорганическиепримеси и разрушаютсяорганическиеи плохо окисляемыевещества, чащевсего из физико-химическихметодов применяетсякоагуляция,окисление,сорбция, экстракцияи т.д. Широкоеприменениенаходит такжеэлектролиз.Он заключаетсяв разрушенииорганическихвеществ в сточныхводах и извлеченииметаллов, кислоти других неорганическихвеществ. Электролитическаяочистка осуществляетсяв особых сооружениях- электролизерах.Очистка сточныхвод с помощьюэлектролизаэффективнана свинцовыхи медных предприятиях,в лакокрасочнойи некоторыхдругих областяхпромышленности.

Загрязненныесточные водыочищают такжес помощьюультразвука,озона, ионообменныхсмол и высокогодавления, хорошозарекомендоваласебя очисткапутем хлорирования.

Среди методовочистки сточныхвод большуюроль долженсыграть биологическийметод,основанныйна использованиизакономерностейбиохимическогои физиологическогосамоочищениярек и другихводоемов. Естьнесколько типовбиологическихустройств поочистке сточныхвод: биофильтры,биологическиепруды и аэротен0ки.

В биофильтрахсточные водыпропускаютсячерез слойкрупнозернистогоматериала,покрытоготонкой бактериальнойпленкой. Благодаряэтой пленкеинтенсивнопротекаютпроцессыбиологическогоокисления.Именно онаслужит действующимначалом вбиофильтрах.

В биологическихпрудах вочистке сточныхвод принимаютучастие всеорганизмы,населяющиеводоем.

Аэротенки- огромные резервуарыиз железобетона.Здесь очищающееначало - активныйил из бактерийи микроскопическихживотных. Всеэти живые существабурно развиваютсяв аэротенках,чему способствуюторганическиевещества сточныхвод и избытоккислорода,поступающегов сооружениепотоком подаваемоговоздуха. Бактериисклеиваютсяв хлопья и выделяютферменты,минерализующиеорганическиезагрязнения.Ил с хлопьямибыстро оседает,отделяясь оточищенной воды.Инфузории,жгутиковые,амебы, коловраткии другие мельчайшиеживотные, пожираябактерии,неслипающиесяв хлопья, омолаживаютбактериальнуюмассу ила.

Сточные водыперед биологическойочисткой подвергаютмеханической,а после нее дляудаленияболезнетворныхбактерий ихимическойочистке, хлорированиюжидким хлоромили хлорнойизвестью. Длядезинфекциииспользуюттакже другиефизико-химическиеприемы (ультразвук,электролиз,озонированиеи др.)

Биологическийметод даетбольшие результатыпри очисткекоммунально-бытовыхстоков. Онприменяетсятакже и приочистке отходовпредприятийнефтеперерабатывающей,целлюлозно-бумажнойпромышленности,производствеискусственноговолокна.

Выбор оптимальныхтехнологическихсхем очисткиводы - достаточносложная задача,что обусловленопреимущественныммногообразиемнаходящихсяв воде примесейи высокимтребованиями,предъявленнымик качествуочистки воды.При выбореспособа очисткипримесей учитываютне только ихсостав в сточныхводах, но итребования,которым должныудовлетворятьочищенные воды:при сбросе вводоем - ПДС (предельнодопустимыесбросы) и ПДК(предельнодопустимыеконцентрациивеществ), а прииспользованииочищенныхсточных водв производстве- те требования,которые необходимыдля осуществленияконкретныхтехнологическихпроцессов.

Для приготовленияиз сточных водтехническойводы или обеспеченияусловий сбросаочищенныхсточных водводоемов большоезначение имееттехнико-экономическаяоценка способовподготовкиводы. Экономическоепреимущество имеют, как правило,замкнутыесистемы водоиспользования[1-3]. Однако процессзамены современныхпроизводствбезотходными,в том числе ис полностьюзамкнутойсистемойводоиспользования,достаточнодлительный.Поэтому частьочищенныхсточных водсбрасываютв водоемы. Вэтих случаяхнеобходимособлюдатьустановленныенормативы дляотносительнойконцентрациивредных веществв очищенныхсточных водах.

Применяемыесхемы очисткидолжны обеспечиватьмаксимальноеиспользованиеочищенных водв основныхтехнологическихпроцессах иминимальныйих сброс в открытыеводоемы. Пришироком внедренииоборотныхсистем имеютсядополнительныерезервы посокращениюрасхода свежейводы и уменьшениюсброса в открытыеводоемы. Пришироком внедренииоборотныхсистем имеютсядополнительныерезервы посокращениюрасхода свежейводы и уменьшениюсброса сточныхвод в водоемы(совершенствованиетехнологическихпроцессов,повышениеэффективностиочистки сточныхвод). Сточныеводы являютсячистыми, еслиих отведениев водные объектыне приводитк нарушениюнорм качестваводы в контролируемомстворе илипункте водоиспользования.

Степеньочистки сточныхвод при сбросеих в водоемыопределяетсянормативамикачества водыводоема в расчетномстворе и в большойстепени зависитот фоновыхзагрязнений.Для сниженияконцентрацийвредных примесей,присутствующихв сточных водах,до требуемыхвеличин необходимадостаточноглубокая очистка.Поэтому важноезначение имеетнадежный контрольстепени очисткисточных вод,так как с ужесточениемтребованийк качествуочищенных водзначение ПДКбольшинствавредных веществснижается и,следовательно,возрастаюттрудности ихопределения[4]. Кроме того,контроль усложняетсяпри определенииконцентрацийвредных веществв сильно разбавленныхсточных водах.

Физико-химическиеметоды очисткисточных водс применениемкоагулянтов

Для обеспечениявысокой степениочистки сточныхвод в ряде случаеводной биохимическойочистки производственныхсточных воднедостаточно,поэтому в последниегоды отмеченовозрастающееприменениефизико-химическихметодов. Широкоераспространениеполучили коагуляцияи флотация.Реагентныйспособ очисткидостаточноэффективени прост. Этотспособ можноприменятьпрактическипри неограниченныхобъемах сточныхвод.

Совместноеиспользованиекоагулянтови флокулянтовпозволит ещеболее расширитьиспользованиеэтих реагентовдля очисткисточных вод.Большие резервыинтенсификацииметода коагуляциии флокуляциисвязаны какс более глубокимисследованиеммеханизмовявлений, сопровождающихэти процессы,так и с болееэффективнымиспользованиемразличныхфизическихвоздействий.

Данные зарубежныхисследованийпоказывают,что значительногоповышенияэффективностиреагентногоспособа можнодобиться оптимизациейтехнологииочистки, предусматривающейсмешение реагентовс водой, а такжеподбором используемыхкоагулянтови флокулянтов[5].

Эффективностьреагентногоспособа очисткиводы, в частностис использованиемкоагулянтов,можно повысить,установив долеестрогий контрольза расходомреагентов взависимостиот количествазагрязнений,присутствующихв сточных водах,и физико-химическиххарактеристикэтих загрязнений,в первую очередьот их заряда,характеризуемого потенциалом.Внедрениеавтоматизированногоконтроля зарасходом реагентовпозволит повыситьне только степеньочистки воды,но и снизитьрасход реагентов.

Эффективностьреагентногоспособа можнотакже повысить,применяя физическиевоздействия на обрабатываемуюводу и водныесистемы (например,электрическиеи магнитныеполя, ультразвук,радиацию идругие способы).Однако внедрениеэтих методовинтенсификациикоагуляциии флокуляциитормозитсянедостаточнойизученностьюпроцессов,протекающихна молекулярноми ионном уровне.

Очисткапроизводственныхсточных водреагентнымспособом включаетнесколькостадий, основными из которыхявляются:

1) Приготовлениеи дозированиереагентов;

2) Смешениереагентов сводой;

3) Хлопьеобразование;

4) Отделениехлопьевидныхпримесей отводы.

Приготовлениереагентов

Правильнаяорганизацияпроцессаприготовленияреагентовпозволит приминимальномих расходеполучить максимальныйэффект очисткиводы. От качестваприготовленных растворовзависит нетолько эффективностьвоздействиякоагулянтовна загрязнения,но и работаоборудованияэтого узла.Наибольшеепримененияв качествекоагулянтовполучили сульфаталюминия,гидроксохлоридалюминия ихлорид железа(III).В несколькоменьшем масштабеиспользуютсясульфаты железа,смешанныекоагулянтыв виде солейалюминия ижелеза. Заметнов меньших количествахиспользуюталюмоаммонийныеи алюмокалиевыеквасцы. Возрастаетиспользованиекоагулянтов,в первую очередьжелеза и алюминия,получаемыхэлектрохимическимспособом. Вэтом случаеих свойствакак коагулянтоврезко улучшаются.

Реагентыкак в твердом,так и в видеконцентрированныхрастворов,необходимодоводить дорабочей концентрации(5-15%). В связи с этимследует проанализироватьрастворениесолей и в первуюочередь солейалюминия ижелеза

Зная основныезакономерностипроцесса растворенияреагентов вводе, можновыбрать оптимальныйрежим растворенияреагентов вводе и подобратьдля этого необходимоеоборудование.

Эффективностьочистки сточныхвод с использованием коагулянтови флокулянтовв значительноймере зависитот точностиподдержанияосновных параметров.основнымипараметрамирегулированияявляются рHобработанныхсточных вод,электропроводность,мутность,окислительно-восстановительныйпотенциал.

В настоящеевремя широкоиспользуютсяразработанныеВНИИВодгеосистемы автоматическогорегулирования(САР), предназначенныедля управленияреагентнойочисткой сточныхвод. Повышениеуровня автоматизациипроцессовфизико-химическойочистки промышленныхсточных водпозволяетуменьшитьрасходы реагентов.

В практикеочистки вод,как правило,применяютобъемнопропорциональныедозирующиесистемы. В основномпо такому принципупостроены САРподачи растворовкоагулянтови флокулянтов.

Дозаторы,используемыев САР раегентнойочистки сточныхвод, должнынадежно работатьи при подачерастворов,содержащихвзвешенныечастицы, осадки,шламы, так какчасто в качествереагентовиспользуютотходы различныхпроизводств.

При использованиипредварительноосветленныхрастворов реагентов можноприменятьплунжерныенасосы-дозаторыс ручным регулированиемпроизводительности.

Для нормальногофункционированияузла реагентнойобработки сиспользованиемплунжерныхнасосов-дозаторовнеобходимапредварительнаяочистка растворовреагентов. Впротивномслучае насос-дозаторзабиваетсявзвешеннымичастицами, аследовательнонеобходимоего останавливатьи промывать.

Оптимизациядозы реагентов

Для технологииочистки водыи обезвреживанияосадков большоезначение имеетрациональноеиспользованиереагентов, таккак годовойрасход толькофлокулянтовсоставляетсотни тонн.Определениеоптимальнойдозы реагентовпредставляет собой весьмасложную задачу,так как в практикеочистки водывозможно одновременноеизменение рядафакторов, напримерсостава и количествапримесей.

Следуетотметить, чтопри коагуляциипримесей вобъеме водыи при контактес зернистойзагрузкойоптимальнаядоза будетразличной, таккак кинетическиеусловия коагуляциина поверхностифильтрующегоматериалазначительнолучше, чем вобъеме воды.

Эффективностьпроцессовочистки водыв аппаратуревсех типовобусловленапрочностьюи плотностьюкоагуляционнойструктуры.

Для тонкодисперснойсуспензии счастицамизаданногоразмера однимиз основныхкритериев выбора дозы коагулянтаявляется прочностьструктуры.

Одновременногоувеличенияпрочности иплотностикоагуляцоиннойструктуры можнодостичь комбинированнымвоздействиемна структуругидродинамических условий перемешиванияи дозы коагулянта.Выбор оптимальногорежима очисткиводы с использованиемреагентоввозможен наоснове цепочечно-ячеистоймодели коагуляционнойструктуры.

Представляетинтерес определениеоптимальнойдозы реагентапри добавленииего в водуэлектрохимическимспособом. Вэтом случаенаиболее легкооптимизироватьпроцесс изменениемплотности токаи продолжительностиобработки взависимостиот количественногосостава сточныхвод.

Применяяизвестныеметоды математическогомоделированияможно определитьоптимальныйрежим электрохимическойобработки.Существующиеустройствадля автоматическогодозированияреагентов даютвозможность,как правило,поддерживатьтолько их расход,установленныйна основепредварительныхисследований.Поддержаниеоптимальнойдозы реагентовдля соблюденияосновных качественных параметровпроцесса коагуляциипока еще затруднено.

Перемешиваниесточных водс реагентами.

Приготовленныйраствор черездозирующееустройствои смесительвводят в воду.Перемешиваниеводы с реагентамицелесообразноосуществлятьв две стадии,причем первуюстадию проводитьв режиме, приближающемсяк режиму идеальногосмешения, авторую - в режимеидеальноговытесненияпо жидкой фазе.Это обусловленотем, что на первойстадии должнобыть обеспеченоравномерноераспределениереагента повсему объемуочищаемыхсточных вод,а на второй -создание условий,исключающихраспад образовавшихсяагломератовчастиц загрязнений.Первый режимможно осуществить,например, ааппарате синтенсивновращающейсямешалкой, авторой - в слоевзвешенногоосадка.

Как показываютрезультатымногих исследований,процесс перемешиванияводы с реагентами,в частностис неорганическимикоагулянтами,необходимопроводить смаксимальнойскоростью.Оптимизациярежима смешениякоагулянтас водой можетпривести кболее эффективномуиспользованию,а в некоторыхслучаях и ксокращениюрасхода коагулянта.

Эффективностьмгновенногоперемешиваниязаключаетсяв изменениистепени дисперсностипродуктовгидролизакоагулянтов,абсорбирующихсяна поверхностичастиц загрязнений.При более интенсивномперемешиванииувеличиваетсявероятностьсорбции наповерхностичастиц загрязнениймелких частицпродуктовгидролизакоагулянтов,что приводитк экономиикоагулянтаи одновременномуувеличениюпрочности связичастиц в микрохлопьях.

При выборережима смешениякоагулянтанеобходимоучитыватьсостав и физико-химическиесвойства сточныхвод, а такжевводимых реагентов.Важность определенияоптимальныхпараметроврежима смешенияобусловленатакже большойролью ортокинетическойстадии коагуляциив процессахагрегациичастиц загрязнений.Вероятностьстолкновениймежду коагулирующимичастицамивозрастаетс увеличениеминтенсивностиперемешивания.Однако придостиженииопределенногоскоростногоградиентаобразующиесяхлопья начинаютразрушаться.Для применяемыхкоагулянтовзначение скоростногоградиентасоставляетпримерно 20-70 с^-1.В качествекритериальнойоценки процессасмешения реагентовс водой нарядусо скоростнымградиентомприменяют такжепроизведениепоследнегона продолжительностьсмещения, введенноеКэмпом (критерийКэмпа).

В направленииинтенсификацииперемешиванияводы с реагентамиразвиваетсяи разработкасмесителей.Рекомендуетсяпри выборетипа, конструкциии режима действияперемешивающихустройств настадиях быстрогосмешения водыс реагентамии медленногоперемешиванияводы в камераххлопьеобразованияучитыватьзакономерностикоагуляционногоструктурообразования,определяющие начальныезначения скоростногоградиента,необходимостьпостепенногоперемешиванияи концентрациитвердой и жидкойфаз на поверхностираздела.

Быстроеперемешиваниереагентов сводой можетбыть достигнутов смесителяхс псевдоожиженнойнасадкой ипредварительнойэлектрообработкойсмеси.

Электромагнитныесмесителицелесообразноприменятьпрежде всегопри контактированииводы с растворамиэлектролитов,например срастворамикислот, щелочей,солей. Однаковозможноперемешиваниенеэлектропроводимыхреагентов,напримерполиакриламидас водой, в электромагнитныхсмесителяхс псевдоожиженнойили магнитоожиженнойнасадкой.

Наиболеепросты в аппаратурномоформлениисмесители,содержащиекамеру электрообработки,в которой установленыдва или несколькоэлектродов.В результатевоздействияэлектрическогополя на растворыэлектролитовпроисходитэффективноесмешение водыс коагулянтом,что позволяетсущественносократить времяперемешивания,а также расходреагентов наочистку стоков. Электролиз проводят, какправило, в режимахбез заметноговыделения газов(кислорода иводорода)

Другим простейшимвариантомэлектромагнитногоперемешиванияявляетсяиспользованиегенераторовмагнитногополя, устанавливаемыхна участкетрубы, гдеодновременноподают водуи раствор коагулянта(электролита).Такие смесителивесьма простыи их легко установитьпрактическина любом участкетехнологическойлинии. Крометого, смесителис использованиемпостоянныхмагнитов могутбыть установленыв помещенияхлюбой категории.

Высокаяинтенсивностьочистки достигаетсяв электромагнитныхсмесителяхс магнитоожиженнойнасадкой, состоящейиз ферромагнитныхчастиц.

В тех случаях,когда недопустимозагрязнениеочищаемой водыпримесямижелеза, вместосмесителейс магнитоожиженнойнасадкой можноприменитьэлектромагнитныесмесители типастатора асинхронногодвигателя сиспользованиемв качественасадки многоосевогоротора с подвижнымиэлементами.

Отделениевзвешенныхчастиц от воды.

Очистка водыот взвешенныхкоагулированныхчастиц являетсямногостадийнымпроцессом,включающим,по крайнеймере, образованиеагрегатов иотделение ихот воды. Процессначинаетсяс образованияагрегатовчастиц, затемпроисходитих распад, переходагрегатов восадок, выпадениеагрегатовчастиц из осадкаснова в жидкуюфазу, выпадениемонодисперсныхчастиц из жидкости в осадок, минуястадию агрегатообразования.Процесс отделенияагрегатовчастиц от водыназываетсяотстаиванием.

Для отделенияскоагулированныхчастиц примесейот воды используюттакже флотациюили фильтрацию.Отстаиваниепредставляетсобой экстенсивныйпроцесс, однако,являясь универсальнымметодом, позволяеточищать сточныеводы различногосостава. Интенсификацияпроцесса отстаиваниясвязана какс улучшениемседиментационныххарактеристикскоагулированныхчастиц примесей,так и с оптимизациейконструкцийотстойников.

В последнеевремя для очисткисточных водвсе чаще используютфлотацию.Преимуществоее - достаточновысокая эффективностьизвлеченияпримесей изводы. процессфлотации зависиткак от свойствчастиц, так иот их размера,а также от рядафизико-химических свойств осветляемыхтоксидисперсныхсуспензий,включая и сточныеводы. все этоприводит копределеннымтрудностямвнедренияфлотационногоспособа очисткивод.

Использованиереагентов прифлотации позволяетв ряде случаевдобиться высокихпоказателейочистки. В практикефлотационногоразделениясуспензийизвестно достаточномного способовнасыщенияжидкости пузырькамигазов (воздуха).Однако дляочистки сточныхвод наибольшийинтерес представляетспособ напорнойфлотации собразованиемпузырьков газав жидкости приснижении давления,электронныйспособ аэрированиясточных вод,способ подачисжатого воздухачерез фильтры(пневматический),электролитическийспособ.

В последниегоды для электролитическойочистки жидкостейприменяютэлектрофлотаторыи электрокоагуляторы.Действиеэлектрофлотационныхаппаратовосновано напринципе аэрациижидкости ипузырькамигазов, образующимисяпри электролизеводы. Высокаяинтенсивностьметода электрофлотацииобусловленаполучениемтонкодисперсныхпузырьковэлектролизныхгазов и незначительнымперемешиваниемв камереэлектрофлотационогоаппарата. Зарубежом известныаппараты дляодновременногопроведенияэлектрокоагуляциии электрофлотации.Известны аппаратыв которых совмещеныэлектрохимическаяобработка иэлектрофлотация,а также аппараты,совмещающиеэлектрохимическуюобработку инапорную флотацию.

Электрофлотационныйаппарат дляосветлениятонкодисперсныхсуспензий иочистки сточныхвод.

Для очисткисточных води сгущениясуспензий стонкодисперснойфазой предложенэлектрофлотационныйаппарат, снабженныйкамерой смешения,что позволяетинтенсифицироватьсгущение суспензийи снизить уносчастиц твердойфазы. В камерепредварительнойочистки установленыэлектроды,число которыхнечетное. Впоследнейсекции аппаратанаходитсяионообменнаямембрана. (См.рис.1).

При воздействииэлектрическогополя и гидродинамическомперемешивании,обеспечивающемпсевдоожижениеслоя дисперснойнасадки, в камересмешения происходитинтенсивныйпроцесс контактированиятвердой фазысуспензии схимическимиреагентами,вводимыми дляагломерациитонкодисперсныхчастиц. В аппаратетакой конструкциидостигаетсябыстрое контактированиереагентов ссуспензией,при этом образуютсяагломератычастиц суспензии,и в тоже времяне разрушаютсяобразовавшиесяфлокулы.

Аппаратработает следующимобразом. Суспензиячерез патрубок11 и реагент черезпатрубок 12 поступаютв камеру смешения3, где образуютсяпсевдоожиженныйслой насадки,обеспечиваемыйвосходящимпотоком жидкости,в котором происходитинтенсивноеперемешиваниесуспензии среагентом.Затем суспензиянаправляетсяв секции аппарата5 для грубойочистки и далеев камеру тонкой очистки 9, гдеполностьюосветляетсяжидкая фазасуспензии. Вкамере 5 отделяетсяосновная массатвердой фазысуспензии врезультатефлотациитонкодисперсныхчастиц пузырькамигазов, выделяющихсяна электродах8 и 10. Интенсификациясгущения суспензиидостигаютсяувеличениемпути прохожденияжидкости (установленоопределенноечисло перегородок- 13). В камере 9взвешенныечастицы дисперснойфазы практическиполностьюотделяютсяот жидкости,так как создаютсяблагоприятныегидродинамическиеусловия длявсплыванияпузырьковвместе с частицами.Осветленнаяжидкость выводитсячерез патрубок6, а продуктудаляется черезпатрубок 2.Используяионообменнуюмембрану 7,расположеннуюмежду электродамив камере тонкойочистки, изменяютрН осветленнойжидкости дотребуемыхзначений.

При использованииэтого аппаратадостигаетсяболее глубокоеосветлениесуспензий иуменьшаютсяэнергозатраты,посколькуреагенты подаютсянепосредственнов камеру смешения.В присутствииреагентовэлектропроводностьразделяемойсуспензии, атакже степенькоагуляциичастиц увеличиваются,что способствуетболее полномуразделениюсгущаемойсуспензии нажидкую и твердуюфазы.

Процесс,протекающийв этом аппарате,можно условноразделить натри стадии:перемешиваниереагентов ссуспензией; образованиеагломератов(коагуляция);флотация комплексовагломератычастиц - пузырькигазов.

После перемешиваниясуспензии среагентамив оптимальномрежиме ее направляюта камеру грубойэлектрофлотационнойочистки, гдеустановленыв несколькорядов электроды,подключенныек источникупостоянноготока. В этойкамере продолжаетсяукрупнениечастиц дисперстнойфазы при взаимодействиис продуктамиэлектрохимическогорастворенияанода из алюминияили стали.

Окончательножидкость очищаютв камере доочистки,где осуществляетсятолько электрофлотационныйпроцесс. Эффективностьфлотационногопроцесса существеннозависит отразмера пузырьковгаза и скоростибарботажа.

Испытанияэлектрофлотационногоаппарата предлагаемойконструкциина ряде производствпоказали еговысокую эффективностьпри очисткесточных вод.Недостаткомэлектрофлотационныхаппаратовподобной конструкцииследует считатьто, что их нельзяприменять дляосветлениясуспензий,содержащихгрубодисперсныепримеси.

Обезвоживаниеи утилизацияосадков сточныхвод

Большоеразнообразие состава и свойствобразующихсяпри очисткеосадков сточныхвод практическиисключаетсоздание ииспользованиекаких-либо универсальныхспособовобезвоживания[6-7].

Образующиесяпри очисткесточных водосадки условноклассифицируютна следующиеосновные категории:минеральные,органическиеосадки и избыточныйактивный ил.Наиболее легкообезвоживаютсяминеральныеосадки и гораздотруднее органическиеосадки и избыточныйактивный ил.Технологическиесхемы обработкии последующегообезвоживанияорганическогоосадка и избыточногоактивного илавключают, какправило, следующиестадии - предварительноеуплотнение,обезвоживание,термическуюсушку (сжигание).Перед обезвоживаниеморганическиеосадки можносбраживатьили стабилизировать,а также кондиционироватьтермореагентнойобработкой.

Для снижениявлажностиосадки, в томчисле и избыточныйактивный ил,уплотняют.

Методы обезвоживанияизбыточногоактивного илаи осадков сточныхвод.

На стадиипредварительногоуплотненияактивного иланаибольшеераспространениеполучили отстаиваниеи флотация.Преимуществафлотационногосгущения суспензииактивного ила:

простотааппаратурногооформленияспособа;

незначительнаяпродолжительностьпроцесса;

удовлетворительныепоказателисгущения суспензииактивного ила(ступень сгущения3,0-5,0);

не требуетсяпредварительнаяраегентнаяобработка.

Достаточноширокое распространениеполучила напорнаяфлотация дляуплотненияизбыточногоактивного ила.Сущность еезаключаетсяв насыщенииводы воздухомсо значительнымпересыщениемим, что обеспечиваетсясозданиемизбыточногодавления втечение некотороговремени. Приснижении давлениядо атмосферногоначинают выделятьсямельчайшиепузырьки воздуха,которые и флотируютсодержащиесяв воде частицыпримесей.

При использованиитакого методадля обезвоживанияизбыточногоактивного иламикробнуюбиомассу можносгустить в 305раз. Такую степеньсгущения следуетсчитать хорошейпри достаточнопростом аппаратурномоформлениипроцесса напорнойфлотации. Однакопотери микробнойбиомассы сосветленнойиловой водойпри сгущенииактивного иланапорной флотациейв некоторыхслучаях сравнительнобольшие.

Для уменьшенияпотерь микробнойбиомассы иповышениястепени сгущенияв исходнуюсуспензиюактивного илаперед флотациейиногда добавляютреагенты, напримеррастворы электролитовили полиэлектролитов.

Интенсификацияпроцесса флотациидостигаетсятакже введениемПАВ в сгущаемуюсуспензиюактивного ила.

Исследованияпоказали, чтоодним из эффективныхметодов предварительногоуплотненияактивного илаявляется такжеэлектрофлотация.Степень сгущенияактивного илаэлектрофлотациейсоставляет3-5 при исходнойконцентрации0,6-1,0% абсолютносухих веществ,а энергозатратысоставляютоколо 1-2 кВт. чна 1 м³исходной суспензии.Наибольшеевлияние напроцесс электрофлотацииоказываетплотность тока.

Для повышениястепени извлечениябиомассы активногоила следуетвводить в исходную суспензиюминеральныекоагулянтыили синтетическиефлокулянты.

Высокоэффективнымметодом сгущенияосадков сточныхвод и избыточногоактивного илаявляетсяцентрефугирование.Преимуществаспособа - простота,экономичностьи низкая влажностьсгущенногопродукта; недостаток- большой уноствердой фазыс осветленнойжидкостью(фугатом), чтоприводит кнеобходимостидополнительнойстадии очисткифугата, напримерсепарированием.

Для обезвоживанияосадков сточныхвод и избыточногоактивного иланаиболее эффективнынепрерывнодействующие,осадительныегоризонтальныецентрифугисо шнековойвыгрузкойосадка. Преимуществоэтих центрифуг- высокаяпроизводительностьпри низкомудельном расходеэнергии и массе.Недостатки- невысокаястепень сгущенияосадка, а такжебыстрый износшнека и ротора.

Всесторонниеисследования безреагентногоцентрифугированияосадков сточныхвод и избыточногоила, показаливозможностьпрактическогоиспользованияэтого способа.Исследованновый способобработкиизбыточногоактивного ила,включающий центрифугированиесуспензииактивного ила,отбираемойиз вторичныхотстойников

Для повышенияэффективностицентрифугированияприменяютразличныехимическиереагенты, вчастностисинтетическиефлокулянты.Обработкафлокулянтамикатионноготипа позволяетповыситьэффективностьзадержаниясухого веществадо 95-99 %.

Использованиецентрифуг длямеханическогообезвоживанияосадков первичныхотстойниковпредставляетсобой один изперспективныхспособов, особеннопри применениифлокулянтов.

Высокаястепень сгущениятвердой фазыможет бытьдостигнутана тарельчатыхсепараторах.

Известно,что эффективностьсгущения суспензииактивного илас использованиемсепараторовсущественнозависит отпредварительнойтермореагентной обработки.Эффективностьрежима термореагентнойподготовкисуспензииактивного илак сгущениюпроверена впромышленныхусловиях.

Технологическаясхема обезвоживанияактивного илас предварительнойтермореагентнойобработкой,уплотнениемнапорной флотациейи с последующимсгущением вцентрифугахи сепараторахпредставляетсяперспективнойи практичной.

Для кондиционированияактивного илаи осадков первичныхотстойникови интенсификацийпроцесса сгущенияможно использоватьнаряду с тепловойи реагентнойобработкойи другие способы,например сдобавлениемзолы, в частностиполученнойот сжиганияосадков сточныхвод. Практическийи научный интереспредставляетфлокуляционно-центробежныйспособ сгущениясуспензий.

Достаточнопрочные хлопьяобразуютсяв биосуспензиях,в том числе ив суспензииактивного ила,при проведениикомплекснойобработки. Одиниз наиболееэффективныхспособов такойобработки -аэробная стабилизациясуспензииактивного илас термореагентнойобработкой.Следует отметить,что термореагентнаяобработка нетолько усиливаетобразованиеагрегатовчастиц квазитвердойфазы биосуспензии,но и приводитк обезвреживаниюполучаемогов дальнейшемготового продукта,что весьмаважно прииспользованиибиомассымикроорганизмовв качествекормовой добавки.Иногда высокийэффект флокуляциидостигаетсятолько приаэробной стабилизациии термообработкисуспензии.

После уплотнения(сгущения) дальнейшееобезвоживаниесуспензииактивного иладостигаетсявыпариваниеми сушкой илиодной сушкой.Для сушки избыточногоактивного илаи осадков сточныхвод можнорекомендоватьраспылительныесушилки, непрерывныесушилки струйноготипа и сушилкис инертнымпсевдоожиженнымносителем.

Посколькуконцентрированнаяиловая суспензияимеет высокуювязкость, передсушкой еецелесообразнопредварительноподогреть. Еслиже биомассав дальнейшембудет использоватьсяв качествекормовой добавки,то необходиматепловая обработка.

Установка длясушки ила скоагулянтами

Для обезвоживанияила с коагулянтамирекомендуетсяприменятьсушилку совзвешеннымслоем инертныхтел (См. рис. 2).

Процессосуществляетсяследующимобразом.

Обезвоживаемыйпродукт сначалапоступает ввакуум-фильтр,а затем в двухвальныйсмеситель 2,где перемешиваетсяс высушеннымматериаломиз расчета 1:1.Влажность смесисоставляет45-50 %. Долее смесьподается всушилку вихревогослоя 9, заполненнуюинертной насадкой,в качествекоторой используетсягалька илицементныйклинкер с частицамиразмером 5-6 мм.

Теплоносителеми псевдоожижающимагентом являютсяразбавленныевоздухом дымовыегазы температурой500 ^оС.Генераторомдымовых газовслужит топка10, в которой сжигаютлибо мазут,либо природныйгаз.

Температурапсевдоожиженногослоя поддерживаетсяна уровне 100-120 ^оС. Влажный материалконтактирует с интенсивнодвижущимисячастицами,обезвоживается,измельчаетсяи вместе с отходящимигазами направляетсяв систему циклонов. После первойи второй ступенейочистки в прямоточномциклоне 4 сухойпродукт поступаетв двухвальныйсмеситель, аостальная частьвместе с сухимичастицами избатарейногоциклона 5 подаетсяв сборник готовогопродукта 6. Давлениедымовых газовпод газораспределительнойрешеткой поддерживаетсяоколо 4-5 кПа.

Количествозагрузочногошлама приблизительносоответствуетмассе инертныхчастиц. Рабочаянагрузка присушке паст ваппарате, снабженноммешалкой, составляет6-8 кг/ч; влажностьсуспензииактивного илапосле высушиванияпримерно 3-5 %;потери суспензиив сушилке спсевдоожиженнымслоем около4%, а в распылительной9 %.

Использованиеосадков сточныхвод и активногоила

Утилизацияосадков сточныхвод и избыточногоактивного илачасто связанас использованиемих в сельскомхозяйстве вкачестве удобрения,что обусловленодостаточнобольшим содержаниемв них биогенныхэлементов.Активный илособенно богатазотом и фосфорнымангидридом,такими, какмедь, молибден,цинк.

В качествеудобрения можноиспользоватьте осадки сточныхвод и избыточныйактивный ил,которые предварительнобыли подвергнутыобработке,гарантирующейпоследующуюих незагниваемость,а также гибельпатогенныхмикроорганизмови яиц гельминтов.

Наиболееэффективнымспособомобезвоживанияотходов, образующихсяпри очисткесточных вод,является термическаясушка. Перспективныетехнологическиеспособы обезвоживанияосадков и избыточногоактивного ила,включающиеиспользованиебарабанныхвакуум-фильтров,центрифуг, споследующейтермическойсушкой и одновременнойгрануляциейпозволяютполучать продуктв виде гранул,что обеспечиваетполучениенезагнивающегои удобного длятранспортировки,хранения ивнесения впочву органоминеральногоудобрения,содержащегоазот, фосфор,микроэлементы.

Наряду сдостоинствамиполучаемогона основе осадковсточных води активногоила удобренияследует учитыватьи возможныеотрицательныепоследствияего применения,связанные сналичием в нихвредных длярастений веществв частностиядов, химикатов,солей тяжелыхметаллов и т.п.В этих случаяхнеобходимыстрогий контрольсодержаниявредных веществв готовом продуктеи определениегодностииспользованияего в качествеудобрения длясельскохозяйственныхкультур.

Извлечениеионов тяжелыхметаллов идругих вредныхпримесей изсточных водгарантирует,например, получениебезвреднойбиомассы избыточногоактивного ила,которую можноиспользоватьв качествекормовой добавкиили удобрения.Внастоящее времяизвестно достаточномного эффективныхи достаточнопростых ваппаратурномоформленииспособов извлеченияэтих примесейиз сточных вод.В связи с широкимиспользованиемосадка сточныхвод и избыточногоактивного илав качествеудобрениявозникаетнеобходимостьв интенсивныхисследованияхвозможноговлияния присутствующихв них токсичныхвеществ ( в частноститяжелых металлов)на рост и накоплениеих в растенияхи почве.

Представляетинтерес практикаиспользованияосадков сточныхвод в ФРГ. Посанитарнымсоображениямв ФРГ допускаетсяиспользованиев качествеудобрениятолько незагнивающих,стабилизированныхосадков сточныхвод, термическивысушенных,компостированныхи пастеризованных.Пастеризацияосадков заключаетсяв их нагреваниидо 65-70 ^оСв течение 20-30 мин,что приводитк уничтожениюв яиц гильминтови патогенныхмикроорганизмов.Более высокийэффект пастеризациидостигаетсяпри нагреванииосадка до 80-90 ^оСс последующимвыдерживаниемв течение 5 мин.В случае образованиябольших объемовосадков сточныхвод, содержащихсоли тяжелыхметаллов, из-зачего их нельзяиспользоватьв качествеудобрения,по-видимому,целесообразноиспользоватьдругие путиутилизации,например, сжиганиеосадков.

В ФРГ такжепредложенспособ сжиганияактивного илас получениемзаменителейнефти и каменногоугля. Подсчитано,что при сжигании350 тыс. т активного ила можно получитьтопливо, эквивалентное700 тыс. баррелейнефти и 175 тыс.т угля [ 1 баррель- 159 л.]

Одним изпреимуществэтого методаявляется то,что полученноетопливо удобнохранить. В случаесжигания активногоила выделяемаяэнергия расходуетсяна производствопара, которыйнемедленноиспользуется,а при переработкеила в метантребуютсядополнительныекапитальныезатраты на егохранение.

Важное значениетакже имеютметоды утилизацииактивного ила,связанные сиспользованиемего в качестве флокулянтадля сгущениясуспензий,получения изактивного угляадсорбентав качествесырья для получениястрой материалови т.д.

Проведенныетоксикологическиеисследования показали возможностьпереработкисырых осадкови избыточногоактивного илав цементномпроизводстве.

Ежегодныйприрост биомассыактивного иласоставляетнасколькомиллионов тонн.В связи с этимвозникаетнеобходимостьв разработкетаких способовутилизации,которые позволяютрасширитьспектр примененияактивного ила.

Списоклитературы

1. АлфероваА.А., Нечаев А.П.Замкнутыесистемы водногохозяйствапромышленныхпредприятий,комплексови районов М.:Стройиздат1987

2. Проблемыразвития безотходныхпроизводствБ.Н. Ласкорин,Б.В. Громов,А.П. Цыганков,В.Н. СенинМ.: Стройиздат1985

3. КафаровВ.В. Принципысоздания безотходныххимическихпроизводствМ.: Химия 1984

4. БеспамятновГ.П.,Кротов Ю.А.Предельнодопустимыеконцентрациихимическихвеществ в окружающейсреде Л.: Химия1987.

5. АбрамовичС.Ф. РаппортЯ.Д. Тенденцииразвитияводоснабжениягородов зарубежом. ОбзорМ.: ВНИИИС 1987

6. ТуровскийИ.С. Обработкаосадков сточныхвод М.: Стройиздат1984

7. ЖуковА.И. МонгайтИ.Л., РодзиллерИ.Д. Методыочистки производственныхсточных водМ.: Стройиздат.

8. ЕвиловичА.З. Утилизацияосадков сточныхвод М.: Стройиздат1989

9. А.Г. Банников, А.К. Рустамов,А.А ВакулинОхрана природыМ.: Агропромиздат1987

10 П.И. Капинос,Н.А. ПанесенкоОхрана природыКиев: “Выщашкола” 1991

11. Охранаокружающейприродной СредыПод редакциейГ.В. ДугановаКиев: “Выщашкола” 1990

12. Комплексноеиспользованиеи охрана водныхресурсов. Подредакцией О.А.ЮшмановаМ.: Агропромиздат1985

13.Методы охранывнутреннихвод от загрязненияи истощенияПод редакциейИ.К. ГавичМ.: Агропромиздат1985

14. Охранапроизводственныхсточных води утилизацияосадков Подредакцией В.Н.СоколоваМ.: Стройиздат1992

15. Г.В. Стадницкий,А. И. Родионов.«Экология».

16. Е.М. Сергеев, Г.Л. Кофф. «Рациональноеиспользованиеи охрана окружающей . среды городов.»

17. Государствои право – №1(стр.100-119), 1997.

Правда-5/ кандидатгеогр. наук С.Голубчиков«Журчаниелесного ручьязаменить будетнечем»/ 28 марта-4апреля (стр.6), 1997.
Экономист/№8 (стр.14-28), 1997.
Рос. вести/13 апреля (стр.13), 1996 (экологияи здоровье)
Государственныйдоклад о состоянииокружающейсреды в г. Москве/ 1992 г.
В. В. Плотников«Введение вэкологическуюхимию», 1989.
БеспамятновГ. П., Кротов Ю.А. Предельнодопустимыеконцентрациихимическихвеществ в окружающейсреде Л.: Химия1987.
Жуков А. И.,Монгайт И. Л.,Родзиллер И.Д. Методы очисткипроизводственныхсточных водМ.: Стройиздат.
Химия в таблицах«Дрофа»
Основы химическогомикроанализа.
МК 29 окт. 1999 год

Благодарности.

Наша экологическаягруппа объявляетблагодарность:

Галине Борисовне– за предоставленнуюотсрочку сдачирезультатов,за моральнуюподдержку, обеспечениелитературойи терпение;
Ольгу Евгеньевне– за обеспечениевсеми нужнымиреактивами,за направленияв нужные инстанции,помощь в работеи за поучительныеуроки химии;
СветланеЕвдокимовне– за нужныеуроки Москвоведения(могли бы заблудиться,гуляя по Москве);
СветланеГеннадьевне– за то, чтонаучила нассчитать;
Алле Михайловнеза то, что научиланас писать,хоть и с ошибками;
МаринеВладимировне– за моральнуюподдержку нанашей презентации;
И всем, всем,всем, ктопомогал намв этом нелёгкомтруде.

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Поверхностныеводотоки иводоемы столицы

Загрязнениеводоемов

Интоксикозрыбы в р.Москве

Карта-схемар.Москвы

Работастанции аэрации

Мониторингводных объектови очисткаакваторийрек

Натерриториигорода, пофактическимданным, ни одиниз водоемови водотоковне соответствует всем показателямрыбохозяйственногокритерия. Вто же времяв черте городанаходятсяводные объекты,которые настолькозагрязнены,что представляютугрозу дляздоровья населения(например, прудына территориистроящегосямассива "Марьинскийпарк"). Ухудшилосьсостояниереки Сетуни.

Количествозагрязняющихвеществ, сброшенных

в водоемыМосквы в 1990–1996гг.

Показатель	Массасброса загрязнения,тыс. т/г.
загрязнения	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996
Нефтепродукты	1,897	2,335	2,335	2,119	1,675	1,56	0,66
СПАВ	0,616	0,443	0,200	0,421	0,338	0,390	0,428
Железо	0,404	0,430	0,658	0,554	0,557	0,570	0,758
Медь	0,066	0,094	0,095	0,059	0,054	0,059	0,046
Цинк	0,339	0,608	0,608	0,154	0,217	0,160	0,206
Никель	0,054	0,083	0,084	0,062	0,037	0,036	0,043
Хром	0,136	0,230	0,230	0,224	0,124	0,072	0,020
Нитраты	6,961	10,291	10,745	24,206	20,850	51,503	63,609
Алюминий		0,0004	0,083	0,220	0,16		0,094
Нитриты	0,668	0,599	0,735	2,04	2,12	2,56	5,212
БПК	17,35	17,58	17,58	23,66	23,40	22,66	22,14
Взвешенныев-а	24,797	27,730	27,670	24,010	24,612	24,03	23,13
Сульфаты	125,9	128,1	128,2	116,1	110,5	108,28	111,42
Азотаммон.	112,42	67,17	28,88	17,99	17,72	14,172	13,552
Хлориды	199,41	231,83	232,00	185,70	164,49	146,89	144,58
Сухойостаток	1021,97	1101,49	1101,00	991,0	958,17	942,31	915,37

Однако наиболеекрупные водныеобъекты Москвыхарактеризовалисьблагоприятнойсанитарно-эпидемиологическойобстановкой.Гидробиологическиеи токсикологическиеисследованияводоемов показали, что р. Москваотносится кумеренно загрязненнымводоемам.

Анализ за рядпоследнихлет показал,что в организмахрыб разныхвидов в наибольшейстепени накапливаютсянефтепродуктыи их производные,а также рядтяжелых металлов- I и II группытоксичности:свинец, цинк,мышьяк, медь,ртуть, кадмий.Концентрацииих могут изменятьсяв зависимостиот вида рыбыи года наблюдений.Наиболее грязной по комплексупоказателейявляется плотва,за ней следуютлещ и хищники.В отдельныегоды отмеченысверхвысокиеконцентрацииполлютантовв организмахразличныхгидробионтов(плотва, рдестгребенчатый),что, по-видимому,связано сзалповымисбросамизагрязняющихвеществ навыше расположенныхучастках реки.

Посвоему химическомусоставу рыбаиз р. Москвы,отловленнаяв районе Беседенскогомоста, не отвечаетсанитарнымнормам, предъявляемымк пищевымпродуктам, ачасто дажеопасна длячеловека.

Картагидросети

Мощные иловыеотложения,содержащиевысокие концентрациивеществ (в томчисле нефтепродуктов),создают богатуюкормовую базудля большинствавидов рыб. Вилах обитаетбольшое количествотубифицид,охотно используемыхрыбами каккорм. Все этоопределяетвысокую численностьотдельных видоврыб и достаточнобогатое видовоеразнообразие.В районе Беседенскогомоста отмеченыдаже редкиедля р.Москвывиды, такие какчехонь и голавль.Наиболее массовымиявляются плотва,карась и лещ.

В целомможно отметить,что в водоемахгорода водасущественночище, чем вводотоках,тем не менеекачество водыв прудах являетсянеудовлетворительным по рыбохозяйственнымнормативов.

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Сравнениелеща из районаБеседенскогомоста по ряду

токсикологическихпоказателейза 1993- 1996 гг.

Диаграмма

Показатели	Ед.изм.	1993	1994	1995	1996	СН
Нефтепродукты	мг/кг	0,280	0,633	0,854	0,089	0,05
Свинец	—"—	следы	2,67	0,007	1,7	1,0
Цинк	—"—	4,59	3,90	10,50	33,00	40,0
Никель	—"—	следы	0,08	–	0,18	**
Медь	—"—	0,8	1,6	1,9	14,7	10,0
Мышьяк	—"—	0,02	0,37	0,59	0,77	1,0
Ртуть	—"—	0,016	0,009	0,001	0,52	0,6
Кадмий	—"—	следы	0,074	–	0,17	0,2
Хром	—"—	следы	0,422	–	3,3	**
ДДТ(суммарно)	—"—	0,01	0,02	0,055	0.56	0,3

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Сравнительныепоказателикачества поступающейи очищенной

воды станцийаэрации

	Величинапоказателя,мг/л
	Фактическив1996 г.		Норматив
Показатель	поступившая	очищенная	культ.-бытов.водопольз.	рыбо-хозяйст.водопольз.	ЕЭС
Взвешенныевещества	168	10,0	фоновая +0,75	концент. +0,25
БПК_ПОЛН.	173	10,5	6	3	25 БПК₅
Минеральныйсостав	445	428	1000	1000
Хлориды	72	68	350	300
Сульфаты	53	49	500	100
Азотаммонийныхсолей	19,2	6,9	1,0	0,4	10 азотобщий
Азотнитритов	0,008	0,71	1,0	0,02
Азотнитратов	0,13	7,0	10,2	9,1
Фосфаты(по Р)	1,57	1,25	3,5 (по РО₄₎	0,2	1,0 фосфор общий

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Контрольсостояния иочистка акваторийрек

В Москве создаетсяединая системаэкомониторингаводных объектов. Ее созданиепозволит оперативнооцениватькачество водыв Москве-рекеи ее притоках,эффективноанализироватьсостояниеводоемов, быстрореагироватьна факты аварийногозагрязненияи “залповыесбросы”, а такжевыявлять источникизагрязнения. Комплекс мерпо охране,восстановлениюи оздоровлениюМосквы-реки,Яузы и другихводных объектовгорода, а такжеблагоустройствоприлегающихк ним территорий,будет финансироватьсяиз различныхисточников. В городскомбюджете на этицели предусмотрено50 млн. деноминированныхрублей. примернотакую же суммуможет принестисбор водногоналога на поддержаниечистоты акваторий. Предприятия,установившиесовременныеочистные сооружения,должны получатьльготы по налогам,а загрязняющиеприроду - облагатьсяналогами сповышеннымикоэффициентами.

ВластиМосквы принимаютмеры по очисткеакваторийрек на территориигорода

В Москве создаетсягородскаяречная администрациядля контроляза состояниемвнешнего видавсех плавсредств,эксплуатируемыхи базирующихсяв акваторияхстолицы. решениеоб этом принятостоличнымПравительствомв рамках программыпо охране,восстановлению,оздоровлениюМосквы-реки,Яузы, другихводных объектовгорода и благоустройствуприлегающихк ним территорий. Московскойтранспортнойинспекции,объединениюадминистративно-техническихинспекций(ОАТИ)и Госинспекциипо маломернымсудам порученопровести комплекснуюпроверку всехспециализированныхпредприятий,водных клубови других базотстоя флота(всех формсобственности).Будет объявленконкурс навыполнениеработ по уборкеакваторийводных объектовгорода и береговойполосы от плавающегомусора. Победительполучит правона регулярнуюочистку акваторийс начала навигационногопериода 1998 года.

Муниципальномупредприятию“Мосводосток”порученоосвоить регулярнуюсанитарнуюочистку рекиЯузы и работупо углублениюдна и расчисткеее русла. Для созданиясистемы снабженияМосквы чистойводой планируетсяпривлечь французскийкредит. ПравительствоРФ намеренопривлечь французскийкредит в объеме390 млн. франковдля финансированияпроекта созданияустойчивогоснабжениячистой водойюго-западаМосквы.

Министерствувнешнеэкономическихсвязей (МВЭСРоссии) порученообеспечитьоперативныйконтроль закоммерческими,валютно-финансовымиусловиями иценами по контрактам,заключаемымв счет этогокредита. Авансовыеплатежи, погашениедолга, уплатапроцентов покредиту будутосуществлятьсяза счет средствПравительстваМосквы.

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Химическоеи тепловое загрязнение

грунтовыхвод

В большинствеслучаев грунтовыеводы на территорииМосквы характеризуютсяслабой углекислотнойагрессивностью,реже слабойсульфатнойили общекислотнойагрессивностью.По отношениюк железобетоннымконструкциямпрактическиво всех скважинахводы слабоагресивныпри периодическомсмачиваниии неагрессивныпри постоянномпогружении.Среднеагрессивныегрунтовые водызафиксированыв единичныхслучаях.

На участкемежду Волоколамскими Ленинградскимшоссе выявленучасток распространениявод, характеризующихсятремя видамиагрессивности- сульфатный,углекислотнойи общекислотной.

В последнеевремя случаизагрязненияподземных воднефтепродуктамиотмечаютсяна значительныхучастках города.Причиной этогоявления служитнесовершенство,с экологическойточки зрения,прежних методикпроектированияи строительствауказанных вышеобъектов. Резервуарыхранениянефтепродуктов,а также транспортныекоммуникациизаглубляютсяв грунт безнадлежащейэлектрохимическойзащиты металла.В результатедлительногоконтакта металлатруб и поверхностейрезервуаровс подпочвеннойвлагой происходиткоррозия металлов,появляютсясвищи, черезкоторые осуществляетсябесконтрольнаяутечка нефтепродуктовв грунты и наповерхностьгрунтовых вод.Не меньшуюопасностьпредставляютразливы и нефтии нефтепродуктовна поверхностипочвы, которыезатем просачиваютсяв грунтовыеводы.

Процесснефтяногозагрязненияпроисходитдостаточномедленно. Ноучитывая, чтов Москве находитсямного потенциальныхисточниковзагрязнения,которые функционируютв течение несколькихдесятилетий,в последниегоды все чащеприходитсясталкиватьсяс последствияминеконтролируемогозагрязненияокружающейсреды нефтепродуктами.

Приведемнесколькопримеров. Взрывдома на Сормовскойулице в Юго-ВосточномАО специалистысвязывают стем, что достроительствана этом местенаходиласьстарая нефтебаза.Последствиястарого загрязненияпроявляютсясейчас в видевыделениявзрывоопасныхгазов. На территорииМосковскогонефтеперерабатывающегозавода (МНПС)нефтяное загрязнениеобнаруженов почвах, грунтах,поверхностныхи грунтовыхводах, а такжев подземныхводах каменноугольныхотложений наглубине более100 м. Аналогичноезагрязнениеподземных водпроявляетсяв эксплуатационныхскважинах натерриториях,прилегающихк МНПЗ (ТЭЦ-22,совхоз "БелаяДача" и др.).

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Загрязнениеподземных водгоризонтов

каменноугольныхотложений

Загрязнениеподземных водгоризонтовкаменноугольныхотложений,наблюдаемоена территорииМосквы с 50-х годов,обусловлено,главным образом,проникновениемв них загрязненныхповерхностныхи грунтовыхвод. В долинер. Москвы, гдена значительнойтерриторииотсутствуетюрский региональныйводоупор,проникновениезагрязненийв первый отповерхностиводоносныйгоризонткаменоугольныхотложенийосуществляетсяв пределах всейплощади отсутствияюрских глинчерез песчаннуютолщу четвертичныхи мезойскихотложений,залегающихнепосредственнона каменноугольныхкарбонатныхпородах. Наостальнойтерритории,где естественнаязащищенностьэтого горизонтаобеспеченаналичием вышеего кровлиморенных июрских глин,загрязнениеподземных водпроисходит,прежде всего,в результатеразрушения водозаборныхскважин (75% действующихна территорииМосквы скважинпробурено иоборудованоболее 25 лет томуназад). Загрязнениеостальныхводоносныхгоризонтов,залегающихниже первогоот поверхности,возможно лишьпо причинеразрушениястволов скважин.

Отсутствиеполноценнойсистемы охраныподземных водв Москве являетсяследствиемнесколькихфакторов объективногои субъективногохарактера.Загрязнениеи истощениеподземных водпроявляетсячерез достаточнодлительныйпромежутоквремени, поэтомуликвидацияпоследствийвозлагаетсяна последующиепоколения(эффект отложенногориска). Подземныеводы в Москвене используютсядля организациицентрализованноговодоснабжения(за исключениемотдельныхводозаборов),поэтому ихохрана не входитв число приоритетныхзадач города.И, наконец, вМоскве практическине работаетмеханизм ЗаконаРоссийскойФедерации "Онедрах", которыйпозволили бы организоватьсистему охраныи мониторинга подземных водза счет отчисленийза недропользование(эксплуатацияподземных води подземногопространства).

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Эксплуатацияподземных вод каменноугольных

водоносныхгоризонтови их загрязнение

В своевремя в связис недостаточнымобъемом накопленнойв питьевыхводохранилищахгорода воды,возникланеобходимостьво временномповышенииотбора подземныхвод. Откачканапорных подземныхвод в течениенесколькихдесятилетий,привела к заметномуизменениюгидрогеологическихусловий - к снижениюуровней различныхводоносныхгоризонтов.Естественно,это повлеклок оседаниюповерхностиземли на обширныхтерриториях.Развитию оседанияспособствовалигеолого-гидрогеологическиеусловия города:наличие мощныхводоносныхтолщ четвертичныхпесков и супесей,пластичныхюрских и тугопластичныхверхнекаменно-угольныхглинистыхпластов, испытывающихбольшое взвешивающеедавление напорныхвод, трещиноватыхи кавернозныхдолмито-известняковыхтолщ карбона,заключающихнапорные воды.

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Эксплуатацияподземных вод каменноугольных

водоносныхгоризонтови их загрязнение

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Эксплуатацияподземных вод каменноугольных

водоносныхгоризонтови их загрязнение

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

“О состоянииокружающейприродной средыМосквы в 1992 году.

Государственныйдоклад”. - М.,

1993. 168с.

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Контрольсостояния иочистка акваторийрек

ВластиМосквы принимаютмеры по очисткеакваторийрек на территориигорода

^{Состояниеокружающейприроднойсреды Москвы}

Сравнительныепоказателикачества поступающейи очищенной

воды станцийаэрации

	Величинапоказателя,мг/л
	Фактическив1996 г.		Норматив
Показатель	поступившая	очищенная	культ.-бытов.водопольз.	рыбо-хозяйст.водопольз.	ЕЭС
Взвешенныевещества	168	10,0	фоновая +0,75	концент. +0,25
БПК_ПОЛН.	173	10,5	6	3	25 БПК₅
Минеральныйсостав	445	428	1000	1000
Хлориды	72	68	350	300
Сульфаты	53	49	500	100
Азотаммонийныхсолей	19,2	6,9	1,0	0,4	10 азотобщий
Азотнитритов	0,008	0,71	1,0	0,02
Азотнитратов	0,13	7,0	10,2	9,1
Фосфаты(по Р)	1,57	1,25	3,5 (по РО₄₎	0,2	1,0 фосфор общий

Экология Москвы-реки

Состояниемалых рек Москвыи Подмосковья 16

Методыочистки сточныхвод 20

Выбортехнологическойсхемы очисткисточных вод 21

Физико-химическиеметоды очисткисточных водс применениемкоагулянтов 22

Приготовлениереагентов 23

Оптимизациядозы реагентов 24

3. Перемешиваниесточных водс реагентами 25

Отделениевзвешенныхчастиц от воды. 26

Электрофлотационныйаппарат дляосветлениятонкодисперсныхсуспензий иочистки сточныхвод. 27

Обезвоживаниеи утилизацияосадков сточныхвод 28

Методы обезвоживанияизбыточного

активногоила и осадковсточных вод. 28

Установкадля сушки илас коагулянтами 30

Использованиеосадков сточных

вод и активногоила 30

Списокиспользованнойлитературы 33

Благодарности 34

Почемувы выбралиименно этутему?

Источникизагрязнениявнутреннихводоемов.

Состояниеводных объектовв г. Москве

Состояниеповерхностныхвод в чертегорода

Санитарно- бактериологическиепоказатели

Истощениеи загрязнениеподземных вод

Загрязнениегрунтовых вод

Влияниеснегосвалокна водные объекты

Приговор

Практическаячасть нашейработы.

Реактив

Результатреакций(СИУ)

ПУТИДАЛЬНЕЙШЕГОРАЗВИТИЯ ПРОБЛЕМЫ

Методыочистки сточныхвод

Физико-химическиеметоды очисткисточных водс применениемкоагулянтов

Приготовлениереагентов

Оптимизациядозы реагентов

Перемешиваниесточных водс реагентами.

Отделениевзвешенныхчастиц от воды.

Электрофлотационныйаппарат дляосветлениятонкодисперсныхсуспензий иочистки сточныхвод.

Обезвоживаниеи утилизацияосадков сточныхвод

Методы обезвоживанияизбыточногоактивного илаи осадков сточныхвод.

Установка длясушки ила скоагулянтами

Использованиеосадков сточныхвод и активногоила