Экология моря з прикладу Таганрозького затоки і Азовського моря

Доповідь на задану тему :

Бутенкова Дмитрия.

9"A" класс.

Таганрог 1998 г.

Азовське море — унікальна природна об'єкт. Важливість збереження їх у чистому вигляді очевидна. Кожен розуміє, що зараз море є джерелом як матеріального, і духовного богатства.

Урбанізація і індустріалізація створюють нові проблеми збереження чиста. Неочищені чи ні очищені стоки міст скидаються у водойми. Забезпеченість очисними спорудами ще відстає з розвитку промисловості. На відміну від побутових стічних вод мовби промислові стоки значно різняться за складом. Вони містять кислоти, луги, оливи й інші органічні та неорганічні сполуки. Ряд промислових стоків можуть утримувати отрути, синтетичні і радіоактивні речовини. Поверхневі стоки можуть забруднювати річки різними отрутохімікатами, вимитими з сільськогосподарських полів, але це, своєю чергою, призводить до посиленню зростання водоростей. Проте найбільшим злом, яке завдають стоки, є загроза здоров’ю населення. І це надзвичайно важливий чинник змушує приймати дуже серйозні заходи для ефективному очищенню побутових і промислових стічних вод.

Відомо, що природна вода, забруднена скидами в промисловості й комунального господарства, абсолютно неприйнятними є для водопостачання населення внаслідок вмісту у ній цілого ряду речовин, які негативно позначаються здоров’я і може послужити причиною виникнення різноманітних інфекційних заболеваний.

Наукові судження з цього питання мають довгу історію. Так, ще Гіппократ по органолептичними даним (запах, смак, колір, мутність) відрізняв «здорову» воду від «нездорової». Сучасна наука води дуже багатогранна і сложна.

Забруднення водойм завдає великої шкоди народному господарству не лише оскільки неможливо їх використати для питних і культурнопобутових цілей, а й тому, що відходи промисловості, забруднюючі водойми, які завжди неминучі втратами. На жаль, дуже рідко які у стічних водах виробничі відходи використовують як цінного промислового сировини. У зв’язку з цим доводиться будувати найскладніші споруди очищення відкритих водойм, що використовуються як питьевые.

Найбільш важкі за своїми санітарним наслідків забруднення водойм, які під час спуску неочищених стічних вод мовби. Їх знешкодження є важливим як гігієнічної, а й народногосподарської проблемой.

1. Забруднення річок, озер, морів, і навіть океанів приміром із наростаючою швидкістю. Основними джерелами забруднення природних вод є: атмосферні води, які мають маси які з повітря поллютантов (забруднювачів) промислового походження, і навіть міські і промислові стічні води. Стічна вода — це вода, колишня у побутовій, промисловому чи сільськогосподарському вживанні, і навіть пройшла через якусь забруднену територію. Залежно та умовами освіти стічні води діляться на побутові і хозяйственно-фекальные (БСС), атмосферні (АСВ) і промислові (ПСВ). Промислові стічні води утворюються у самих різноманітних галузях виробництва. Причому, з недостатнім розвитком в промисловості й збільшенням споживання води зростає кількість рідких відходів. Стічні води основних виробництв г. Таганрога (металургійна промисловість, енергетичне машинобудування, морське приладобудування, важке машинобудування ін.) містять різноманітні забруднювачі: нафтопродукти, СПАВШИ, феноли та інші органічні сполуки, важкі метали, ціаніди, амонійний азот, зважені речовин. Взагалі ж класифікацію хімічних забруднювачів можна провести так:

1) біологічно нестійкі органічні соединения.

2) малотоксичні неорганічні соли.

3) нефтепродукты.

4) біогенні соединения.

5) речовини зі специфічними токсичними властивостями, зокрема важкі метали, біологічно жорсткі неразлагающиеся органічні синтетичні соединения.

2. Звісно, якщо кількість стічних вод мовби і які у них шкідливих домішок невелика, їхнього очищення предосить природних процесів седиментации і бактеріального окислення. При скиданні ж великих обсягів стічних вод мовби, кількість яких перевищує «граничний рівень» для даної екосистеми, природні процеси виявляються неспроможна регулювати систему і екологічна структура у тому мірою порушується в залежності відносної концентрації речовин. Що призводить до різним небажаних наслідків. Так, кінцеве забруднення Світового океану, «легких планети», безсумнівно призведе загибель людства. Тому необхідність очищення водного басейну очевидна. Але, передусім, ми повинні уникнути чи навіть призупинити поточні забруднення. І тому необхідна очищення стічних вод мовби від загрязнителей.

Нині є кілька методів очистки:

1. Механічний метод.

Застосовується відділення твердих нерозчинних домішок. З цією мети використовують проціджування, відстоювання, фільтрацію, видалення зважених частинок під впливом відцентрових зусиль і отжимания.

2. Хімічні методы.

Використовуються видалення з стічних вод мовби розчинних домішок. Методи пов’язані з допомогою реагентів, перетворюють шкідливі домішки або у малотоксичні, або у малорастворимые. До хімічним методам ставляться нейтралізація, окислювання та своєчасне відновлення, видалення іонів важких металлов.

3. Физико — хімічні методы.

З допомогою їх відбувається видалення з стічних вод мовби суспендированных і эмульгированных домішок, і навіть розчинених органічних і неорганічних речовин. Основні способи: коагуляція і флокуляция, флотация, адсорбція, іонний обмін, екстракція, зворотний осмос і ультрафильтрация, нього десорбція, дезодорація, дегазація і электрониохимические методы.

4. Термічний метод.

Використовується видалення з стічних вод мовби мінеральних солей (освічених Ca, Mg та інші металами) і органічних речовин. До них ставляться: концентрування стічні води з наступним виділенням розчинних речовин, окислювання органічних речовин, у присутності каталізаторів при атмосферному чи підвищеному тиску, жидкофазное окислювання органічних речовин і вогневе обезвреживание.

5. Біохімічні методы.

Застосовуються очищення стічні води багатьох розчинених органічних та деяких менших неорганічних речовин. Процес очищення грунтується на здібності мікроорганізмів та деякі рослин використовувати ці речовини для харчування у процесі життєдіяльності - органічні речовини для мікроорганізмів є джерелом вуглецю. Розрізняють 2 стадії процесу очищення, що проходять із різної скоростью:

— адсорбцію з стічних вод мовби тонкодисперсной і розчиненої домішки органічних і неорганічних речовин поверхнею тіла микроорганизмов.

— руйнація адсорбированных речовин всередині клітини мікроорганізмів при що протікають у ній хімічних процессов.

Для встановлення можливості подачі промислових стічних вод мовби на біохімічні споруди встановлюють максимальні концентрації токсичних речовин, які впливають до процесів біохімічного окислення на роботу очисних споруд. Причому необхідно, щоб стічні води не містили отруйних речовин і домішок солей важких металлов.

Для неорганічних речовин, що практично не піддаються окислювання, також установлюють максимальні концентрації, при перевищенні яких води не можна піддавати біохімічної очищенні. Біохімічне очищення може бути як в штучних (аэротэнки, біофільтри), і у природних (поля зрошення, фільтрації, біологічні ставки) условиях.

Відомі аэробные і анаэробные методи біохімічної очищення стічних вод. Аэробный метод грунтується на використанні аеробних груп організмів, для життєдіяльності яких необхідний постійний приплив кисню і температура 20−40 З. При зміні кисневого і температурного режиму склад парламенту й число мікроорганізмів змінюються. При аеробного очищенні мікроорганізми культивують задля активному мулі чи биопленке. Анаэробные методи очищення протікають без доступу кисню; їх використовують головним чином заради знешкодження опадів. Аэробные процеси протікають у аэротэнках і биофильтрах. Аэротенк — змішувач з рассредоточенным випуском стічних вод мовби; резервуар, наповнений активним мулом (активний мул — колоїдна маса мінерального і органічного складу, багата мікроорганізмами. Активний мул складається з живих організмів і твердого субстрату. Скупчення бактерій в активному мулі оточені слизуватим шаром (капсулами). Такі скупчення називаються зооглеями. Бактерії, позбавлені слизового шару, з не меншою швидкістю окисляют забруднення. Активний мул є амфотерную колоїдну систему, при рН=4−9 має негативний заряд. У активному мулі перебувають мікроорганізми різних груп, індивідуальні кожному за типу стічних вод мовби). Під час проходження стічної рідини з її беруться N з аміаку, нітратів, амінокислот; Р і Ко з мінеральних солей цих речовин. Для нормальної роботи аэротенка активний мул піддається періодичної регенерации.

Биофильтр є спорудження, викладене дрібним сипучим матеріалом, у якому перед пуском стічні води створюється активна біологічна плівка, що складається з мікроорганізмів, водоростей, личинок комах тощо., що утворюють складний біоценоз, що у процесі очищення. Биопленка зростає на наполнителе биофильтра, вона має вигляд слизових обрастаний завтовшки 1−3 мм більш. Колір її змінюється зі зміною складу стічних вод мовби від серовато-желтого до темно-коричневого.

Біофільтри мають досить високі розміри. Зазвичай це намывные фільтри, котрим потрібне неабияке кількість фильтруемого речовини. Ефект одного фільтра близько 80%, тому часто використовують серію фільтрів і рециркуляцію потока.

У фільтри бактеріальної очищення повітря подають із допомогою вентиляторів і розподіляється через диффузоры, забезпечені стулками, чи через пористі мембрани. Зайва осад видаляється через телескопічні чи автоматичні затвори й повертається на первинний отстойник.

Але як регулюється швидкість біохімічних реакцій? При заданої рівня очищення основними чинниками є концентрація потоку, зміст кисню в стічної воді, температура і рН середовища, зміст біогенних елементів, і навіть важких металів і мінеральних солей.

Особливістю біохімічної очищення в штучних умовах є рекуперация активного мулу. Вважаючи на суху речовину, активний мул містить 37−52% білків, 20−35% амінокислот, також вітаміни групи У. Він то, можливо використаний годівлі тварин, риб і птахів. Вже розроблено технологічних систем отримання белково-витаминного кормового продукту (белвитамина), виробництва суміші кормових дріжджів з мулом й отримання технологічного вітаміну В12 для комбікормовій промисловості; отримання білка і активної угля.

Отже, очевидно, що єдиний спосіб біохімічної очищення може використовуватися й інших целей.

Як уже відзначалося вище, є також біохімічна очищення вод в природних умовах. І тут очищення відбувається у грунті чи у воді з участю природних процесів. Основне значення має тут ґрунтова очищення, що полягає у поступове розкладанні органічного речовини стічних вод до найпростіших мінеральних сполук під впливом ґрунтових мікроорганізмів. Грунтові способи очищення найкраще захищають поверхневі водойми від загрязнения.

Хліборобські поля зрошення є спеціальні майданчики, у яких відбувається очищення стічних вод мовби, поєднана з обробленням різних сільськогосподарських культур. За відсутності останніх ці майданчики називаються полями фільтрації. Грунтовим методам очищення останнім часом приділяється велика увагу, оскільки разом із очищенням вод є і інтенсифікація сільськогосподарського производства.

Біологічні ставки призначені для біологічного очищення й у доочищення стічних вод мовби комплексно коїться з іншими очисними спорудами. Представляють вони з себе водойми глибиною 0,5−1,5 м, які розбиваються на кілька секцій. Взимку ставки не работают.

Очисні споруди міста Таганрога.

Очисні споруди г. Таганрога розраховані на переробку 195 тис. кубометрів стоків на добу, фактично надходить 100−110 тис. кубометрів на добу. Очищення води відбувається у 2 стадії: механічна і биологическая.

1. Механічна очистка:

Стоки збираються з шостої перекачувальних каналізаційних станцій та вступають у колектор діаметром 3 метри. Колектор наближається до головною насосної станції, що складається з машинного і грабельного відділень. На насосної станції відбувається груба очищення. Спочатку стоки потрапляють у грабельное відділення, де на кількох ґратах затримується великий сміття. Прозор решіток, у яких збирається сміття, -16 мм. Зібраний сміття вивозять на мулові майданчики, що й залишається. Потім вода з допомогою насосів потрапляє у приймальню камеру, і далі режим самопливний. Це забезпечується завдяки висотної посадці елементів очисних споруд. Пісок осаджується в устрої під назвою горизонтальна песколовка, що складається із трьох коридорів. З допомогою скребкового механізму пісок потрапляє у песковой приямок, гидроэлеватором скидається в бункера, обезвоживается і вивозиться на мулові майданчики. Важливо зазначити, що у цьому етапі осадження органічних домішок небажано, тому вода рухається зі швидкістю (0,25 мм (с, достатньої для осадження піску і мінеральних домішок, але занадто швидкої для осадження органічних домішок. Далі вода, очищена від великого сміття і піску, потрапляє у розподільну чашу первинних отстойников.

У первинних відстійниках діаметром 40 метрів (3 відстійника працюючі) перебуває центральний склянку діаметром 6 метрів. Також у ньому (відстійнику) перебуває полупогружной відбивний щит, що забезпечує дуже спокійний перебіг води. З склянки вода поволі просувається до периферійному сборному ятки. Протягом часу руху стоків від склянки вщерть зважені частинки й частина органічних речовин глушаться на дно відстійника. Осад збирається з допомогою ферми і розташованих у ньому шкребків центральна приямок. Ферма запускається за графіком кілька разів на добу. Спливли на поверхню відстійника речовини збираються в жиросборник. Осад і спливли речовини перекачуються на мулові майданчики. Ефективність первинних відстійників (60(по зваженим речовин і 30(- по органічним. Одного разу удесятеро днів проводиться перевірка осаду на вологість і зольність. У цьому етап механічного очищення заканчивается.

2.Биологическая очистка.

Біологічна очищення відбувається на 2 етапу: в аэротенках і вторинних отстойниках.

Починається біологічна очищення в аэротенках. Усього їх у очисних спорудах 4, але працює лише два. Аэротенки — 4-х коридорні змішувачі з рассредоточенным введенням стічної рідини, у яких можлива 25−75% регенерації активного мулу. Для подачі повітря на аэротенки використовують фильтросные плити і насадки (з пористої кераміки). З їхньою допомогою обеспечивается:

1) насичення повітрям, яке необхідне аеробних мікроорганізмів, що у активному иле,.

2) поперечна циркуляція у кожному коридорі аэротенков, завдяки чим поверхні не утворюється кірочки, затрудняющей очистку.

3) підтримування всієї суміші в підвішеному стані, що теж важливо для результату очистки.

У аэротенках вода поступово очищається з допомогою активного мулу, так як домішки у питній воді є їжею цих мікроорганізмів. Склад активного мулу різний залежно від стоку, саме тому будь-який активний мул має бути адаптований саме до даних очисним сооружениям.

Вода з аэротенков потрапляє у радіальні вторинні відстійники, діаметр яких 40 метрів. З 6 відстійників працюють 3. У вторинних відстійниках використовується хоча б принцип роботи, що у первинних (відбувається поділ активного мулу й очищеною води), але є держава й відмінності: ферма у вторинних відстійниках ходить із широкого кола безупинно. Замість шкребків використовуються сосуны — щоб мул не повредился. сосунах Зібраний сосунами активний мул через эрлифты повертається у аэротенк на регенерацію і повторну работу.

Очищена вода вступає у 5-ти ступінчастий каскадний аератор. На першому місці аэратора вода хлорується (доза залишкового хлору 0,5−1,5 мг (л). Поки вода відбувається за аэратору, вона додатково насичується киснем. Розчиненої кисню на скиданні щонайменше 6 мг/л.

Далі вода по 2,5 километровому глубоководному випуску вступає у море. Випуск у водойму очищених вод розосереджений. На всі етапи очищення ведеться суворий контроль хімічного складу води. У аэротенках й у вторинних відстійниках проводять контроль кількості розчиненої кисню (не нижче 2 мг (л), вологості иловой суміші, рівномірності її розподілу, зольності. Аналізи проводяться і обробляються до лабораторій. Оскільки мул вирощується саме у конкретних про очисні споруди, у яких він буде «працювати», то мул адаптований до конкретному стоку. Мул реагує на будь-які зміни складу стічних вод мовби. Видова склад мулу ділиться на індикаторні групи, за якими й проводяться спостереження. Такий спосіб контролю більш зручний і швидкий, ніж хімічний і вимагає нових витрат за реактивы.

Хімічне ж дослідження води проводиться регулярно, а теплі періоди співробітники лабораторій кожного місяця тестують води море: на місці скидання очищених вод, 500 м вправо, 500 м вліво і 500 м всередину моря. Досліджують воду лічать по 30 основним показниками. Результати обстеження засвідчили, що ефективність очисних споруд по БПК (основному параметру) -98%.