ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЗАЩИТА ГИДРОСФЕРЫ Лектор Чачина Светлана

ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЗАЩИТА ГИДРОСФЕРЫ. Лектор – Чачина Светлана Борисовна, к. б. н. , доцент каф. «Физическая химия»

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Мировые запасы воды. 2. Водные ресурсы России. 3. Загрязнение морей и океанов. 4. Методы очистки сточных вод. 5. Загрязнение вод реки Иртыш.

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ВОДЫ Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, 2% - пресная вода (75% ее ледники)

Часть гидросферы Объем воды, тыс. км 3 Доля в общем объеме вод, % Мировой океан. Распределение водных масс в гидросфере Земли 94, 1 1 370 000 Подземные воды 60 000 4, 1 Ледники 24 000 1, 7 Озера 280 0, 02 Вода в почве 80 0, 01 Пары атмосферы 14 0, 001 Реки 1, 2 0, 0001

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ВОДЫ Мировой океан дает 50% атмосферного кислорода, Растительность распределена в океане до глубины 100 м, Самая большая река мира – Амазонка (речной сток 16%) Самое крупное озеро – Байкал (20% мировых запасов пресной воды)

Мировой океан занимает площадь 361 млн км 2, что составляет 70, 8% поверхности Земли. Общий объем воды достигает 1370 млн км'.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИИ Россия омывается водами 12 морей, принадлежащих трем океанам. На территории России находится свыше 2, 5 млн больших и малых рек, более 2 млн озер.

Виды ресурсов Объем, км 3 Речной сток 4270 Озера 532 Болота 1000 Ледники 110 Подземные воды 787 Почвенная влага 3500 Всего 10199

По территории России протекает свыше 120 тыс. рек длиной более 10 км и общей протяженностью свыше 2, 3 млн км. Около 90% годового речного стока России приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов и лишь 8% на бассейны Каспийского и Азовского морей

ОЗЕРА РОССИИ Основная часть ресурсов озерных пресных вод сосредоточена в озерах: Байкал (23 тыс. км 3, или 20% мировых и 90% национальных запасов), Ладожское (903 км 3). Онежское (285 км 3), Чудско Псковское (35, 2 км 3).

РОЛЬ ВОДЫ В ПРИРОДЕ Среда обитания растений и животных Вода оказывает смягчающее влияние на климатические условия. Вода источник кислорода, выделяемого в атмосферу при фотосинтезе. Вода используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд,

ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОДЫ Человечество использует 4 тыс. км 3 воды ежегодно Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м 3 воды в год (380 л в сутки). сельское хозяйство (69 %) промышленность потребляет 23 % 6 % расходуется в быту

ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОДЫ В развитых странах на каждого жителя приходится 200 300 л. Воды в сутки. В Париже – 500, в Нью Йорке – 1000 1, 5 млрд. чел. Ощущают недостаток воды, 500 млн. чел. Страдают от плохого качества воды и к 5 ишечных инфекций.

ПРОБЛЕМА НЕДОСТАТКА ПРЕСНОЙ ВОДЫ Загрязнение водоемов Рост потребления воды 0, 5 2% в год Потери воды из водонесущих коммуникаций в городах России составляют 30 35%. Ухудшение качества воды связано с попаданием продуктов деятельности человека

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

Основные пути загрязнения гидросферы: Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км 2. Восстановление пораженных экосистем занимает 10— 15 лет

Загрязнение сточными водами, минеральными и органическими удобрениями – ведет к эвтрофикации водоемов Загрязнение ионами тяжелых металлов. Нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека, приводит к раковым заболеваниям (болезнь Миномато и Итай)

Тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС. Приводит к массовому развитию синезеленых водорослей, цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов

ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ НЕФТЬЮ

ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ НЕФТЬЮ Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн т нефти и до 20 % Мирового океана уже покрыты нефтяной пленкой.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ НЕФТЬЮ Причины: Добыча нефти. В мире пробурено около 2500 скважин. Транспортировка нефти Крушение танкеров

Последствия загрязнения нефтью Нефтяная пленка не пропускает солнечные лучи, И кислород

Последствия загрязнения нефтью В результате гибнет планктон Нефть вызывает патологические изменения в тканях и отравление рыб

Загрязнение промышленными отходами Во все моря мира сброшено 20 млрд т мусора Подсчитано, что на 1 км 2 океана приходится в среднем 17 т отбросов.

Загрязнение промышленными отходами До 2 млн морских птиц и 100 тыс. морских животных, в том числе до 30 тыс. тюленей, ежегодно погибают, проглотив какие либо пластмассовые изделия

Загрязнение промышленными отходами ФРГ, Бельгия, Голландия, Англия сбрасывают в Северное море ядовитые кислоты, тяжелые металлы, мышьяк, ртуть, диоксины. С судов ежегодно сбрасывается 145 млн. т. мусора

В Балтийском море в течение 1989 г. погибли 17 тыс. тюленей из за отравления ртутью,

Загрязнение морей РАО В Атлантике захоронено 1 млрд Кu РАО В Карском море и Баренцевом 3 млрд Кu РАО США затопило 85 тыс контейнеров с РАО Россия 95

Загрязнение морей РАО В Баренцевом море затоплено 17 реакторов с ядерным топливом, 3 аварийных атомных подводных лодок, 1 центральный отсек атомохода «Ленин» В Охотском море – 18 реакторов

Загрязнение вод в РФ Грязные реки: Волга, Дон, Енисей, Лена Очень грязные: Обь, Иртыш Суммарный забор воды – 3% от речного стока Годовой объем сточных вод – 62 км 3

Загрязнение вод в РФ Годовая масса сброса загрязняющих веществ – 784 тыс. т. Источники загрязнения Коммунальное хозяйство – 51%, Промышленность – 35%

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Механическая очистка сточных вод применяется для отделения твердых и взвешенных веществ. Эффективность очистки – 60%

1 стадия Процеживание вода пропускается через специальные металлические решетки с шагом 5— 25 мм, установленные наклонно. Они очищаются от осадка с помощью специальных поворотных приспособлений.

2 стадия Песколовки под влиянием сил тяжести частицы песка, по мере движения их вместе с водой в резервуаре оседают на дно

2 стадия Песколовки

3 стадия Нефтеловушки 1 — сточная вода; 2 — приемная камера; 3 — отстойная зона; 4 — очищенная вода; 5 — вертикальные полупогруженные перегородки; 6 — нефтесборные трубы; 7 — пленка всплывших нефтепродуктов

3 стадия Нефтеловушки

4 стадия Отстойники Применяют для задержания оседающих и плавающих примесей, Основная масса взвешенных веществ (40— 60%) выпадает в осадок в течение 1, 5 ч отстаивания.

Радиальный отстойник

Фильтрование удаление взвешенного вещества из воды путем пропускания ее через слой пористого материала (песок, гравий) Очищают сточные воды, содержащие тонкодисперсные примеси в не большой концентрации.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Нейтрализация — обработка воды щелочами или кислотами, известью, содой, аммиаком и т. п. с целью обеспечения заданной р. Н. Окисление — применяется для обеззараживания воды и уничтожения токсичных биологических примесей. Виды: Хлорирование — чреват появлением диоксинов. Озонирование — дорого и имеет более кратковременное действие, Ультрафиолетовая обработка воды.

Физико химические методы обеспечивает отделение твердых, взвешенных частиц и растворенных примесей. Эффективность очистки – 90%

Физико химические методы

Коагуляция Процесс укрупнения дисперсных частиц загрязняющих веществ в результате их объединения в агрегаты. Укрупнение происходит под влиянием добавляемых коагулянтов, чаще всего солей алюминия и железа.

Флокуляция процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. Применяют природные (крахмал, декстрин) и синтетические (полиакриламид, активный диоксид кремния) флокулянты.

Флотация

Аэротенк

Капельный биофильтр

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОД РЕКИ ИРТЫШ

Иртыш ежегодно поставляет жителям Омска более 360 ти 370 ти миллионов куб. м. , большая часть которой расходуется на жилищно коммунальное хозяйство (64%), на работу тепловых электростанций (17%), химическая и нефтехимическая (5 6%), машиностроение (4, 6%), нефтеперерабатывающая (4, 3%),

По объему сброса загрязненных сточных вод город Омск стоит на 9 месте по России. В водные объекты области поступает от 230 до 270 млн. куб. м. загрязненных сточных вод, из них 86% неочищенных.