Кругообіг води в природі
Основні проблеми Світового океану: q Видобування біологічних ресурсів та їх вплив на кругообіг органічних речовин в океані та порушення зв'язків, що склалися. Життя найцінніших риб проходить у прибережних водах. Забруднення моря приводить до зменшення видів та популяцій, захворювання риб. q Експлуатація мінеральних ресурсів у шельфі для будівництва. q Вплив гідробудівництва на річки, які впадають у море, океан. q Вплив інтенсивного судноплавства. q Вплив плаваючих бурових установок. q Розвиток рекреаційних комплексів. q Екологічні проблеми, пов'язані з війнами та військовопромисловим комплексом.
Джерела забруднення Світового океану та внутрішніх вод Джерел забруднення океану багато. Вони поділяються: За місцем виникнення на наземні, атмосферні та морські. За часовою ознакою на постійні(скид з суші, з суден) та випадкові (аварії танкерів). q Залежно від поширення розрізняють локальні забруднення (радіус близько 10 км), субрегіональні (100 км), регіональні (охоплюють море або значну q q частину океану) і глобальні (охоплюють весь Світовий океан). В Україні основним забруднювачем води є комунальні господарства. Його частка становить 48%. Частка промисловості у забруднюванні складає 38%. Частка сільського господарства – 10%. Найбільшу увагу заслуговує забруднення нафтопродуктами, господарськопобутовими стічними водами, радіоактивне та теплове забруднення. Швидко зростає кількість твердого сміття у воді. І звичайно, особливу увагу слід приділити хімічному забрудненню гідросфери.
Методи очищення стічних вод: Очистка стічних вод – це руйнування або вилучення з них окремих забруднюючих речовин. Вона включає 3 стадії обробки – первинну, вторинну і третинну (іноді). Первинна: q Проціджування (виділяють великі нерозчинні домішки розміром до 25 мм і волокнисті забруднювачі, які заважають роботі очисних споруд). q Відстоювання (у відкритих або напірних гідроциклонах і центрифугах відділення твердих частин у полі дії відцентрових сил). q Фільтрування (очищення від тонкодисперсних твердих домішок із ( незначною концентрацією). Вторинна обробка здійснюється за допомогою біологічних і хімічних методів. Суть біологічного очищення – під час фільтрування крізь шар ґрунту в ньому адсорбується мул і колоїдні речовини, які з часом утворюють мікробіологічну плівку, яка адсорбує і окислює затримані органічні речовини, перетворюючи їх в мінеральні сполуки.
Крім біологічної очистки існує спектр ефективних хімічних способів. q Сорбція використовується для очищення від розчинних сумішей. Сорбенти – дрібнодисперсні попіл, торф, шлаки, глина і активоване вугілля. Найкраще сорбуються ароматичні сполуки, сполуки з розгалуженим ланцюгом і функціональними аміно-, карбокси-, сульфо і нітрогрупами. q Нейтралізація призначена для виділення кислот, лугів і солей через об'єднання Гідрогену і гідроксильної групи у молекули води. Нейтралізація здійснюється такими способами: а) змішування кислотних та лужних стічних вод; б) додавання спеціального реагенту(кислоти, негашене вапно, каустик); в) обробка димовими газами. q Коагуляція – процес вилучення дрібних частинок шляхом співосадження з великими. Як коагулянти використовують Al 2(SO 4)3 , Fe. SO 4, Na. Al. O 2, Cu. SO 4 і ін. Al 2(SO 4)3 + 3 Ca (HCO 3)2 → 2 Al(OH)3 + 3 Ca. SO 4 + 6 CO 2 Fe. SO 4 + KMn. O 4 + 2 H 2 O → Fe(OH)3 + Mn. O 2 + KHSO 4 q Осадження та йонний обмін дозволять очистити від Cr (VI), Cd, Pb, Zn. q Екстракція – перерозподіл суміші стічних вод у суміші двох взаємо нерозчинних рідин (стічної води і екстрагента). Метод застосовується для очищення стічних вод від фекалій. q Стерилізація здійснюється хлором або гіпохлорит-іонами, УФ випромінюванням, озонуванням. Озонування застосовується для очищення від важких металів, ціанідів, сульфідів. H 2 S + O 3 → S + O 2 + H 2 O Na. CN + O 3 → Na. CNO + O 2
Чиста та забруднена вода Прісну воду не можна назвати чистою речовиною, бо в ній міститься багато інших речовин – розчинені гази (О 2, N 2, CO 2), різні катіони та аніони і суспензійні частинки. Однак з побутової точки зору ми вважаємо таку воду допустимою для вживання. Вода, на жаль, легко забруднюється. Проходячи через гідрологічний цикл вона вбирає відходи двох видів: q Звичайні – органічні залишки (екскременти людей та тварин, рослинні залишки); q Промислові – відходи виробництва і продукція, що вже вийшла з використання. Така вода вважається забрудненою і непридатною до вживання. Критерій за яким визначається ступінь забрудненості води – кількість розчиненого у воді кисню, який необхідний для перетворення всіх органічних відходів, що біорозкладаються у воді – називається біохімічною потребою у кисні (БПК). Цей показник характеризує ( забрудненість води органічними сполуками.
Пятидневна проба БПК (БПК 5) – стандартна проба в гідрологічних лабораторіях на якість води. БПК 5 – маса кисню, яка витратилась біодеградацію органічних речовин (зазвичай БПК 5 складає ¾ повної БПК води). БПК 5 питтєвої води не більше 0, 0015 г О 2 на 1 л води, в каналізаційних водах БПК 5=0, 1 – 0, 5 г/л. Хімічна потреба в кисні (ХПК) характеризує загальну масу органічних речовин, що містяться у зразку води. ХПК визначається біохроматичним Методом і виражається в мг О 2 на 1 мг проби.
Пестициди через кумулятивну та мутагенну дію впливають на біологічну продуктивність океану. Існує певна залежність між рівнем забруднення води хлорорганічними речовинами та їх вмістом у жирових тканинах риб і ссавців. Із хімічної точки зору сполуки Хлору, які забруднюють біосферу ділять на кілька груп: 1. Хлорпохідні циклоалканів і циклоалкадієнів: 2. ДДТ і його похідні: 3. Хлорпохідні діоксину та дибензилфурану: Усі хлорорганічні сполуки шкідливі, бо вони: q Високотоксичні; q Мають велику біологічну активність поліфункціонального характеру; q Дуже стійкі в навколишньому середовищі; q Здатні до накопичення в харчових ланцюгах; q Утворюють стабільні токсичні продукти розкладу та трансформації.
Синтетичні полімери Полімерні матеріали потрапляють у воду у вигляді тари. Більшість таких виробів не піддаються біохімічному розкладу тому зберігаються дуже довго в екосистемах портів, прибережних зон. Нафта Основні шляхи переміщення і перетворення нафти у водоймі Виділяють 5 типів дії нафти на морські екосистеми: 1. Отруєння живих організмів з подальшою їх загибеллю. 2. Порушення фізіологічної активності у гідробіонтів. 3. Обгортання нафтопродуктами живого організму. 4. Хвороби, викликані потраплянням в організм вуглеводнів. 5. Негативні зміни в середовищі перебування. Більшість метаболічних перетворень вуглеводнів нафти під дією бактерій зводиться до такого рівняння:
Кислотні дощі потрапляючи у водойми, роблять їх “кислими”. Згубна дія проявляється у двох факторах: 1. Молюски, які мають “вапняковий” покрив лишаються його; Ca. CO 3 + 2 H+ → Ca 2+ + H 2 O + CO 2 2. “Кисла” вода взаємодіє з мінеральними породами з вивільненням в воду токсичних речовин, що містять ртуть і кадмій. Теплове забруднення води
Метали як забруднювачі води Найбільшу небезпеку серед всіх металів для людей та навколишнього середовища мають Hg, Pb та Cd. Кругообіг іонів металів в біосфері Хімічне переміщення і перетворення ртуті у водоймах
Скачать презентацию Кругообіг води в природі Основні проблеми Світового
Вода.ppt