Критерії якості води . Хімія забруднення води

Процеси очищення води у природі відбуваються саморегульовано. Завдяки процесам випаровування і конденсації з води вилучається все, крім розчинених газів. , тому природа здатна відновлювати величезні кількості прісної води навіть з найбільш забруднених вод.

Очищення води в природі відбувається також під час послідовного замерзання води та танення льоду, проходження води крізь земні товщі .

Однак, дефіцит прісної води пов’язаний як з великими об‘ємами її використання у промисловості і сільсклму господарстві, так і з величезними втратами, пов’язаними з недбалим ставленням до цього скарбу.

Гідросфера є динамічною системою, у якій підтримується біохімічна рівновага, і в нормально функціонуючій водній системі безсумнівно існують великі резерви для асимілювання відходів.

Однак, у багатьох місцях ці резерви настільки вичерпані або виснажені, що ряд водних систем надмірно забруднений. До того, як це забруднення стає виявлятися легко, рівновага вже порушена й екологічна структура може бути серйозно ушкоджена.

Прикладами таких водних систем, де забруднення стало помітним або стає усе більш помітним, є Адріатичне, Балтійське і Середземне моря, ріки Темза, Рейн і Сена, а також Великі озера в США і Канаді. Але динамічні системи мають чудову здатність регенерації і при обережному і продуманому плануванні навіть найбільш сильно забруднені водні системи можуть бути повернуті знову до активного і повного їх використання.

Прикладом регенерації річкового режиму у великому масштабі є успішне відновлення устя Темзи.

Компоненти відходів часто точно не відомі, так що пророкування наслідків скидання — як біохімічних, так і біологічних і потенційної небезпеки для екологічної системи є неможливим.

Незалежно від того, чи мають забруднення фізичний або хімічний характер, загальним для них є способи проникнення в розглянуту систему.

До них відносяться:

· пряме скидання стічних вод у систему,

· витік і (або) просочування з наступним переносом,

· перенос річковим потоком,

· взаємодія і перенос на поверхні розділів повітря-вода і вода-осад.

Однак при будь-яких умовах проникаючі в систему забруднення будуть знаходитися або в розчиненій формі, або у вигляді суспензії. У деяких випадках вони переводяться в ці форми в результаті взаємодії з гідросферою. Подальша доля забруднення значною мірою залежить від його реакційної здатності і приступності реакційних центрів фізичного, хімічного або біологічного походження.

Стосовно реакцій взаємодії з розчиненим у воді киснем усі забрудники можна поділити на два типи ( табл.)

Витрати розчиненого у воді кисню різко збільшуються в разі потрапляння у водойми речовин, здатних до окиснення. Виходячи з найпростішої реакції перетворення вуглецю на СО₂:

С+О₂=СО₂,

легко підрахувати, що для окиснення 1 г вуглецю необхідно 1.67 г кисню, тобто така його кількість, яка міститься в 300 л води за температури 20 ⁰С. Тому велике скидання неочищених стічних вод різко знижує кількість розчиненого у воді кисню до рівня, недостатнього для підтримування життя у воді.

Кількіфсть кисню, необхідну для окиснення речовин, які містяться у воді, називають біологічним споживанням кисню (БСК). Для його експериментального визначення пробу води витримують упродовж 5 діб за температути 20⁰С і вимірюють кількість розчиненого у воді кисню до і після витримування.

За високих значень БСК , які відповідають повній втраті розчиненого у воді кисню, існуючі в ній аеробні бактерії поступаються місцем анаеробним бактеріям. Внаслідок цього продукти окисних реакцій (СО_2, H₂SО_4, H₃PО_4, HNО₃) замінюються на продукти реакцій відновлення (СН₄ , Н₂S , PH₃, NH₃).. Вода з високим показником БПК , тобто перевантажена різними стоками, має неприємний запах.

У водоймах, які крім забруднень, вміщують ще й поживні речовини у вигляді нітратів і фосфатів, розвивається різноманітна водна рослинність, внаслідок чого БСК підвищується. У таких системах відбувається так звана евтрифікація.

Істотно, що розгляд проблеми в згаданій схемі проводиться з обліком найбільш помітної характеристики динамічної системи, тобто явища концентрування. Далеко не всі речовини, введені у водну систему, виявилися нездатними включитися в біологічний або харчовий цикли. Головним результатом цього вважають концентрування забруднень у тілі хижаків, причому вміст забруднень може бути таким високим, що екологічна небезпека цього стає очевидною. Прикладом служить нагромадження в тканинах ртуті, ДДТ і поліхлорованих дифенілів. Зрозуміло, не всі матеріали, введені в гідросферу, несуть погрозу водній системі. Вода є універсальним розчинником, і водна система сама по собі містить широкий набір речовин як у розчиненому виді, так і у вигляді суспензії.

В даний час водні системи піддаються впливові забруднень з різноманітних джерел. Однак наслідки забруднень можуть бути згруповані за впливом на основні параметри водної системи.

Кисень потрібний для окиснення і розкладання багатьох сполук і організмів. Якщо з води віддаляються значні кількості розчиненого кисню, то параметри середовища змінюються і ті організми, що дихають киснем, виявляються в умовах, коли подих ускладнений. Відповідно до міжнародної угоди, для підтримки життєздатності водної фауни вода у своїй масі повинна містити приблизно 5 млн ^-1 розчиненого кисню. Нижче цього рівня кількість біологічних видів обмежена і їхня знижена активність стає очевидною.

Живильні речовини. Деякі елементи і неорганічні сполуки є основною їжею автотрофних організмів, що входять у біологічний харчовий цикл. Якщо постачання цими живильними речовинами підсилюється або зменшується, то виникають серйозні труднощі.

Біологічно активні речовини. Деякі хімічні сполуки, потрапляючи в біологічний круговорот, можуть викликати як хронічні (довгострокові), так і гострі (короткочасні) зміни. Ці речовини відрізняються великим розмаїттям властивостей: від сполук, що впливають на фізіологічні процеси, до широкого спектра отрут селективної дії.

Зважені тверді частки схильні до утворення нестабільних або стійких суспензій і включають як неорганічні, так і органічні компоненти. При підвищенні їхнього вмісту погіршується пропущення світла, знижується активність фотосинтезу, погіршується зовнішній вигляд води і може порушитися зябровий подих. У міру того, як тверді частки осідають на дно, зменшується активність придонної флори і фауни.

Тепловий вплив. При зливі вод, що мають температуру іншу, ніж у води в прийомному басейні, відбуваються фізіологічні зміни, що залежать від розходження цих температур. Між цими змінами і температурою немає простої кореляції.

Радіоактивність властива специфічним матеріалам, особливо зв'язаним з роботою атомних реакторів. Характер і гострота змін у біохімічній і біологічній системах, що спостерігаються при контакті з відходами атомної промисловості, є перемінними факторами, і інформація, достатня для однозначних висновків, у даний час відсутня.

Оцінки змін у структурі середовища носять, в основному, емпіричний характер.

Для установлення впливу тих або інших скидів найбільш часто використовуються наступні фізичні параметри: колір, запах, вміст і природа твердих часток, швидкість осадження, температура, щільність, характеристики потоків (розташування, напрямок і швидкість), змішуваність (по горизонталі і по вертикалі), швидкість дифузії.

Крім того, можуть використовуватися і такі параметри, як концентрація водневих іонів (рН), вміст солі (солоність), кількість розчиненого кисню, біологічна потреба в кисні БПК, хімічна потреба в кисні ХПК, вміст нітратів, фосфатів, металів (міді, свинцю, заліза, цинку, нікелю, кадмію, ртуті), нафтопродуктів, органічних сполук (пестицидів, добрив, миючих засобів) і повний вміст Карбону.

Однією з найбільш важких задач, пов'язаних з визначенням стану і ступеня забруднення води, є вибір місць для добору проб. Щоб одержати надійні дані про водну систему, обов'язковий добір проб води або проведення аналізу in situ.

Поверхневі водні маси

Проміжні, або глибинні водні маси.

Придонні водні.

Осад

Поиск по сайту: