تلوث المياه. جميع الملوثات ، بما في ذلك المنشأ والتكنولوجي ، التي تدخل المياه الطبيعية تسبب تغيرات نوعية مختلفة فيها ، وأهمها كما يلي:
التغيير في الخصائص الفيزيائية (انتهاك الشفافية واللون ، وظهور الروائح والأذواق غير السارة ، وما إلى ذلك) ؛
التغييرات في التركيب الكيميائي ، على وجه الخصوص ، ظهور المواد الضارة في الماء ؛
ظهور المواد العائمة على سطح الماء والرواسب في القاع ؛
تقليل كمية الأكسجين المذاب بسبب استهلاكه لأكسدة المواد العضوية التي تدخل الخزان ؛
ظهور البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى ، بما في ذلك مسببات الأمراض.
يؤدي تلوث المياه الطبيعية إلى حقيقة أنها غير صالحة للشرب والاستحمام وأحيانًا للاحتياجات الفنية. إنه ضار بشكل خاص للأسماك والطيور المائية والحيوانات والكائنات الحية الأخرى التي تعيش في الماء.
النفط ومشتقاته لها تأثير ضار على المياه. إنهم لا يشكلون أغشية على سطح الأنهار والمسطحات المائية فحسب ، بل يرسبون أيضًا في القاع. حتى محتوى الزيت الضئيل (0.2-0.4 ملغم / لتر) يكون مصحوبًا بظهور رائحة معينة لا تختفي بعد الكلورة وترشيح الماء. إن وجود منتجات الزيت في الماء له تأثير سلبي بشكل خاص على الأسماك ، مما يتسبب في مرضها الشديد ووفاتها. مع محتوى يزيد عن 0.1 ملجم / لتر من الزيت في الماء ، يكتسب لحم السمك طعمًا ورائحة معينة لا يمكن التخلص منها أثناء المعالجة التكنولوجية.
تشكل المركبات الفينولية الموجودة في مياه الصرف الصحي للمؤسسات المختلفة خطرًا كبيرًا. بامتلاكها خصائص مطهرة قوية ، تعطل المياه الفينولية العمليات البيولوجية في الماء ، مما يعطيها رائحة نفاذة وكريهة وتؤدي إلى تدهور ظروف تكاثر الحيوانات المائية.
في السنوات الأخيرة ، لوحظ تلوث المياه مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية ، والتي توجد في مياه الصرف الصحي لبعض الصناعات. تعطي المواد الخافضة للتوتر السطحي مذاقًا وروائح مائية ، وتشكل تراكمات رغوية ثابتة وتزيد من خواصها الكيميائية الحيوية. بالفعل عند تركيزات منخفضة من المواد الخافضة للتوتر السطحي في الماء ، يتوقف نمو الطحالب وغيرها من النباتات.
يؤدي الانحدار إلى المصادر الطبيعية للمياه الدافئة من محطات توليد الطاقة المختلفة إلى تكثيف التبخر ويصاحب ذلك زيادة في التمعدن. في الوقت نفسه ، هناك تراكم للمواد العضوية مع تحللها اللاحق. نتيجة هذه العمليات هي انخفاض محتوى الأكسجين المذاب في الماء ، مما يؤثر سلبًا على النباتات والحيوانات.
يحدث ضرر كبير لمجاري المياه بسبب تجمع الأخشاب المنصهرة وتصريف نفايات الخشب في شكل نشارة الخشب واللحاء. بالإضافة إلى الأضرار المباشرة التي تلحق بالأسماك وأماكن تفريخها بسبب جذوع الأشجار والأغصان والفروع ، يتم إطلاق الراتنج والمواد الضارة الأخرى في الماء. تتحلل هذه المنتجات ببطء في الماء ، وتمتص الأكسجين وتقتل الأسماك وبيضها.
تشكل النفايات المشعة المختلفة الخطر الأكبر على المياه الطبيعية وصحة الإنسان والحيوان والأسماك. تحدث عمليات التركيز البيولوجي للمواد المشعة في كائنات النباتات والأسماك والحيوانات. الكائنات الحية الصغيرة التي تحتوي على هذه المواد بجرعات صغيرة تمتصها الكائنات الأكبر حجمًا ، حيث تظهر تركيزات خطيرة بالفعل. لذلك ، في الوقت الحاضر ، يتم تصريف جميع مياه الصرف الصحي ذات النشاط الإشعاعي المتزايد في خزانات خاصة تحت الأرض أو يتم ضخها في أحواض عميقة بدون تصريف. هناك طرق أخرى أكثر تقدمًا للتخلص من النفايات المشعة والتي تمنع تلوث المياه الطبيعية.
التنقية الذاتية للمياه. تتعرض المسطحات المائية المفتوحة بشكل مستمر تقريبًا لمجموعة متنوعة من التلوث. ومع ذلك ، في الخزانات الكبيرة ، لم يلاحظ أي تدهور حاد في جودة المياه. هذا يرجع إلى حقيقة أن مياه الأنهار والبحيرات وما إلى ذلك لديها القدرة على التنقية الذاتية من الجسيمات العالقة والمواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة وغيرها من الملوثات. تتم عملية التنقية الذاتية للمسطحات المائية المفتوحة تحت تأثير عوامل مختلفة تعمل في نفس الوقت في مجموعات مختلفة.
وتشمل هذه العوامل: الهيدرولوجية - التخفيف وخلط الملوثات مع الجزء الأكبر من الماء ؛ ميكانيكي - ترسيب الجسيمات العالقة ؛ فيزيائي - تأثير الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة ؛ العمليات البيولوجية المعقدة لتفاعل الكائنات الحية النباتية المائية مع الأجزاء المكونة لمياه الصرف الواردة ؛ مادة كيميائية - تحول المواد العضوية إلى معدن (أي تمعدن).
عندما تدخل مياه الصرف إلى الخزان ، تختلط النفايات السائلة بمياه الخزان ويقل تركيز الملوثات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ترسيب الجسيمات المعدنية والعضوية المعلقة وبيض الديدان الطفيلية والكائنات الحية الدقيقة جزئيًا ، ويصبح الماء واضحًا وشفافًا.
في عملية التنظيف الذاتي ، تموت الخلايا الفطرية والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض. يموتون نتيجة نضوب المغذيات من الماء ؛ عمل مبيد للجراثيم لأشعة الشمس فوق البنفسجية ، التي تخترق عمود الماء بأكثر من متر واحد ؛ تأثير العاثيات والمضادات الحيوية التي تفرزها الخلايا الرخامية ؛ ظروف درجة الحرارة غير المواتية التأثيرات العدائية للكائنات المائية وعوامل أخرى. تستمر عمليات التنقية الذاتية للمياه بشكل مكثف في الموسم الدافئ وفي المسطحات المائية المتدفقة - الأنهار.
تلعب النباتات الدقيقة والكائنات المائية المزعومة دورًا أساسيًا في عمليات التنقية الذاتية للمياه. يتمتع بعض ممثلي الميكروفلورا في الخزانات بخصائص معادية للكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، مما يؤدي إلى موت الأخير.
أبسط الكائنات المائية ، وكذلك العوالق الحيوانية (القشريات ، الروتيفيرات ، إلخ) ، التي تمر عبر أمعائها ، تدمر عددًا كبيرًا من البكتيريا. تؤثر البكتيريا المحصورة في الخزان أيضًا على الكائنات الحية المسببة للأمراض.
تتمثل إحدى العمليات المهمة للتنقية الذاتية للمياه في تمعدن المواد العضوية ، أي تكوين المواد المعدنية من العناصر العضوية تحت تأثير العوامل البيولوجية والكيميائية وعوامل أخرى. مع التمعدن في الماء ، تقل كمية المادة العضوية ، إلى جانب هذا ، يمكن أيضًا أكسدة المادة العضوية للميكروبات ، وبالتالي تموت بعض البكتيريا.
أول منتج معدني لأكسدة المواد العضوية المحتوية على النيتروجين هو أيون الأمونيوم أو الأمونيا. الأمونيا ، كقاعدة عامة ، في وجود المؤكسدات تتحول إلى نيتريت ، ولكن هذه المركبات الحمضية غير مستقرة للغاية ، وفي وجود الأكسجين ، تتأكسد إلى نترات ، وهي المادة النهائية أثناء تمعدن المنتجات المحتوية على النيتروجين العضوي.
يحدث أكسدة الدهون والألياف والكربوهيدرات بشكل رئيسي في الماء مع تكوين مكثف لثاني أكسيد الكربون.
الدليل على الأصل العضوي للمعادن المحتوية على النيتروجين هو قابلية أكسدة الماء العالية ، والغياب شبه الكامل للأكسجين المذاب ، ووجود الكلوريدات ، والكبريتات ، والفوسفات ، إلخ.
تعمل التهوية الجيدة للماء (تخصيب الأكسجين) على تنشيط العمليات المؤكسدة والبيولوجية وغيرها ، مما يساهم في تنقية المياه.
يعتمد معدل التنقية الذاتية للمياه على الشروط الأساسية التالية: كمية الملوثات التي تدخل الخزان ؛ عمق الخزان وسرعة تدفق المياه ؛ درجة حرارة الماء؛ كمية الأكسجين المذابة في الماء ؛ تكوين الحيوانات الدقيقة ونباتات الماء ، إلخ. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن قدرة المسطحات المائية على التنقية الذاتية محدودة.
مركبات الرصاص والنحاس والزنك والزئبق ، التي يمكن أن تدخل إلى المسطحات المائية بمياه الصرف الصحي ، لها تأثير سام على جسم الحيوانات ، كما أنها تبطئ عمليات التنقية الذاتية للمياه وتؤدي إلى تفاقم خصائصها الحسية.
في الخزانات الصغيرة التي تحتوي على كمية كبيرة من الملوثات البروتينية ، يمكن أن تتراكم المواد الوسيطة لتحللها (كبريتيد الهيدروجين ، النتريت ، ثنائي الأمين ، إلخ) ، شديدة السمية ، في الماء.
تحدث التنقية الذاتية للمياه الجوفية بسبب الترشيح عبر التربة وبسبب عمليات التمعدن.
تتعرض المسطحات المائية المفتوحة بشكل مستمر تقريبًا لمجموعة متنوعة من التلوث. ومع ذلك ، في الخزانات الكبيرة ، لا يلاحظ تدهور حاد في جودة المياه. هذا يرجع إلى حقيقة أن الأنهار والبحيرات والخزانات ، تحت تأثير مجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ، لديها القدرة على التنقية الذاتية من الجسيمات العالقة والمواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة وغيرها من الملوثات.
تتم عملية التنقية الذاتية للمسطحات المائية المفتوحة تحت تأثير عوامل مختلفة تعمل في نفس الوقت في مجموعات مختلفة.
وتشمل هذه العوامل: الهيدرولوجية - التخفيف وخلط الملوثات مع الجزء الأكبر من الماء ؛ ميكانيكي - ترسيب الجسيمات العالقة ؛ فيزيائي - تأثير الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة ؛ العمليات البيولوجية المعقدة لتفاعل الكائنات الحية النباتية المائية مع الأجزاء المكونة لمياه الصرف الواردة ؛ مادة كيميائية - تحول المادة العضوية إلى معدن (تمعدن).
في عملية التنظيف الذاتي ، تموت الخلايا الفطرية والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض. يموتون نتيجة استنفاد الماء في العناصر الغذائية ، وهو مفعول مبيد للجراثيم للأشعة فوق البنفسجية للشمس ، والتي تخترق عمود الماء لأكثر من
- م ، تأثير العاثيات والمواد المضادات الحيوية التي تفرزها الخلايا الرخامية ، وظروف درجة الحرارة غير المواتية ، والتأثيرات العدائية للكائنات المائية وعوامل أخرى. تستمر عمليات التنقية الذاتية للمياه بشكل مكثف في الموسم الدافئ ، وكذلك في المسطحات المائية المتدفقة - الأنهار. الخزانات منخفضة التدفق (البرك والبحيرات والخزانات) أقل تنظيفًا ذاتيًا ، حيث يتباطأ تدفق المياه فيها ، وتستقر الجزيئات المعلقة في القاع ، ونتيجة لذلك يصبح الخزان غرينًا وتتدهور جودة المياه .
مع التلوث الشديد للمسطحات المائية بمياه الصرف الصناعية المنزلية ، عادة ما تتباطأ عمليات التنقية الذاتية بل وتتوقف تمامًا. تدخل مياه الصرف الصناعي كميات كبيرة من المواد الكيميائية المختلفة في الخزان ، مما يضعف الخصائص الحسية للماء ويمنحه طعمًا ورائحة كريهة (كلوروبنزين ، ثنائي كلورو إيثان ، ستيرين ، زيت ، إلخ) ، ويؤثر أيضًا على العمليات البيولوجية والكيميائية للذات. - تنقية المياه (أسيتون ، ميثانول ، إيثيلين جلايكول ، إلخ).
ما يسمى بالميكروفلورا الرملية والكائنات المائية ضرورية في عمليات التنقية الذاتية للمياه. يتمتع بعض ممثلي الميكروفلورا في الخزانات بخصائص معادية للكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، مما يؤدي إلى موت هذه الميكروبات.
تتميز البروتوزوا بأكبر تأثير مضاد للميكروبات. آكلات الميكروبات - عاثيات البكتيريا المحصورة في خزان تؤثر أيضًا على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والممرضة.
تحت تأثير العوامل الطبيعية ، فإن المسطحات المائية المفتوحة (الأنهار والبحيرات والخزانات) ، مثل التربة ، لديها القدرة على التخلص من الملوثات التي دخلت فيها. في الأنهار ، من أجل التنقية الذاتية ، يجب أن تجري المياه على بعد 15 كيلومترًا على الأقل من مكان التلوث ، بشرط عدم وجود ملوثات جديدة في مسار تدفق المياه. تعتمد سرعة التنظيف الذاتي على وفرة المياه وسرعة تدفق المياه والرياح مما يساهم في اختلاط الماء في الخزان. في البحيرات والخزانات ، يتم تنقية المياه بشكل مكثف ، وكلما كبرت المصادر نفسها. في المسطحات المائية الضحلة ، تكون عمليات التنقية الذاتية ضعيفة للغاية.
تحدث التنقية الذاتية للمياه نتيجة للعمليات الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. في هذه الحالة ، يتم تخفيف التلوث الوارد بمياه الخزان ، وتستقر المواد المعلقة في الماء تدريجياً إلى القاع ، وتخضع المواد العضوية للأكسدة بسبب الأكسجين المذاب في الماء. في هذه الحالة ، تحدث العمليات الهوائية بشكل رئيسي في الطبقات العليا من الخزان ، واللاهوائية - في الأسفل.
تين. 6
خزان لا يدخل فيه أكسجين الهواء. نتيجة لهذه العمليات ، يتم تمعدن المواد العضوية ، التي تتحلل إلى مواد أقل تعقيدًا.
يوضح الشكل عملية تمعدن المواد العضوية في الماء والمنتجات النهائية لتحلل ركيزة البروتين. 6.
يتم أيضًا تسهيل عمليات التنقية الذاتية للمياه من خلال تغذية الكائنات الأولية على البكتيريا والروتيفيرا والقشريات والرخويات وبعض الكائنات الحية النباتية التي تتغذى على المواد العضوية. من وجهة نظر صحية ، تعتبر التنقية الذاتية للمياه ظاهرة مفيدة للغاية في الطبيعة. ومع ذلك ، فإن هذه العملية في المسطحات المائية المفتوحة ليست غير محدودة - مع التلوث القوي والمستمر ، تصبح التنقية الذاتية للمياه غير كافية. غالبًا ما يتم ملاحظة ذلك مع الإطلاق غير المنضبط لمياه الصرف المنزلية والبرازية والصناعية في المسطحات المائية ، مما يتسبب في تراكم كبير للحمأة المتعفنة ، وظهور مركبات كيميائية سامة ، وتطور نباتات متعددة الميكروبات ، ووباء هائل للأسماك.
في العمل العملي ، يصبح من الضروري تحديد عمر تلوث مصادر المياه بالنفايات العضوية. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام المقياس التالي:
إذا تم العثور على الأمونيا العضوية فقط في الماء ، فهذا يشير إلى تلوث جديد (عادة البول أو البراز). يتم تأكيد الأصل العضوي للأمونيا من خلال التواجد في الماء في نفس الوقت لمؤشرات مهمة مثل عيار منخفض ، وزيادة الأكسدة والصلابة العامة.
عندما توجد الكلوريدات في الماء ، بالإضافة إلى الأمونيا ، تشير إلى أن تلوث الخزان قد حدث مؤخرًا نسبيًا ، لأن الكلوريدات تظهر عادة أثناء تدمير المواد البروتينية بعد الأمونيا.
يشير وجود الأمونيا والكلوريدات وحمض النيتروز (النيتريت) في نفس عينة الماء إلى أن عملية تحلل المواد العضوية تتم على قدم وساق.
يشير الظهور في الماء ، بالإضافة إلى الأمونيا والكلوريدات وحمض النيتروز وأيضًا أملاح حمض النيتريك (النترات) ، إلى مرور فترة زمنية طويلة منذ لحظة التلوث ، ولكن حدث تلوث جديد.
يشير وجود الكلوريدات وأحماض النيتريك والنيتروز في الماء إلى عدم وجود تلوث جديد ، ولكن تستمر عملية تمعدن المواد العضوية.
إذا مر وقت طويل منذ لحظة تلوث المياه بالمواد العضوية ، فيمكن العثور فيه فقط على أحماض النيتروز والنتريك. يشير وجود أملاح حمض النيتريك فقط في الماء إلى أن عملية التمعدن قد انتهت تمامًا ويمكن استخدام الماء لشرب الحيوانات.
4.8.
طرق تنقية المياه وتطهيرها
قد لا تلبي المياه المستخدمة في المؤسسات الزراعية والمزارع بعض متطلبات SanPiN
- 1074-901 ، تمت الموافقة عليها من قبل كبير أطباء الصحة الحكومية في الاتحاد الروسي
- ، لإمدادات المياه المركزية ، و SanPiN 2.1.4. 1176-02 ، الذي تمت الموافقة عليه من قبل كبير أطباء الصحة في الاتحاد الروسي في 26 نوفمبر 2002 ، لإمدادات المياه المحايدة ، وكذلك المعايير البيطرية والصحية والصحية.
تدابير لتحسين الخواص الحسية للماء. في ممارسة إمدادات المياه لمزارع الثروة الحيوانية ، من بين التدابير التي تهدف إلى تحسين جودة المياه وتنقيتها من الشوائب المختلفة ، يتم استخدام الترسيب والتخثر والترشيح.
التسوية - تملأ خزانات خاصة مغلقة تحت الأرض (عادة أحواض خرسانية مسلحة) بالماء لمدة 4-8 ساعات. خلال هذا الوقت ، تستقر الجزيئات الخشنة المعلقة وجزء من الكائنات الحية الدقيقة (حتى 60-70٪) في قاع الخزان ، ويصبح الماء شفافًا.
في ظروف الإنتاج الزراعي ، يمكن الدفاع عن المياه في الخزانات المفتوحة ، الخزانات ، السدود ، إذا كانت محمية بشكل جيد من التلوث.
يعتبر تخثر الماء وترسيب المعلقات طريقة كاشف لتحسين جودة المياه باستخدام مواد خاصة - مواد التخثر. كبريتات الألومنيوم الخام الأكثر استخدامًا L12 (804 18H20) ، تحتوي على 33٪ كبريتات الألومنيوم اللامائية ، حتى 23٪ من الشوائب غير القابلة للذوبان. في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج الألومينا المنقاة التي لا تحتوي على أكثر من 1٪ من الشوائب غير القابلة للذوبان. للتخثر ، يتم استخدام كبريتات الحديد (Fe804-7I20) أيضًا ، والتي تشكل هيدروكسيد الحديد في الماء ، وكلوريد الحديديك (FeC12) ، وهو شديد الذوبان في الماء ويشكل رقائق كبيرة من هيدروكسيد الحديد وألومينات الصوديوم (Cal102). يتم الحصول على نتائج ترسيب أعلى من خلال الاستخدام المتزامن لكلوريد الحديديك في خليط مع كبريتات الألومنيوم والجير. تكون عمليات معالجة المياه باستخدام الكواشف أكثر كثافة ويرافقها كفاءة أعلى. إذا تطلب ترسيب كتلة من المواد الصلبة العالقة بطريقة الكاشف 2-4 ساعات ، فإن الطريقة الخالية من الكاشف قد تتطلب عدة أيام. يتم تحديد جرعة المخثر اعتمادًا على تعكر الماء من 30 إلى 200 مجم / لتر. أضفه على شكل مسحوق أو في شكل محلول مائي 2-5٪.
نظرًا للتأثير غير الكافي لمعالجة المياه باستخدام مواد التخثر المعدنية ، فقد بدأ مؤخرًا استخدام مواد الندف - حمض السيليك المنشط ، بولي أكريلاميد (PAA) ، إلخ.
فلاتر وتنقية المياه. بالإضافة إلى تنقية المياه من الشوائب الميكانيكية ، باستخدام المرشحات ، يتم الحصول على ماء شفاف عديم اللون ، ويقل عدد الكائنات الحية الدقيقة فيه بنسبة 60-95٪ ، والإشريكية القولونية بنسبة 9099٪.
حسب طبيعة (نوع) قاعدة الترشيح ، تنقسم المرشحات إلى شبكة (مرشحات دقيقة ، ميكروسكيفات) ، إطار أو طمي والأكثر شيوعًا الحبيبية (رملي ، أنثراسيت) يسمح حجم جزيئات مادة الترشيح ، وكذلك سمك الطبقة ، بتقسيم المرشحات الحبيبية إلى بطيئة (0.1-0.3 م / ساعة) وعالية السرعة (512 م / ساعة) وعالية جدًا السرعة (36-100 م / ساعة).
غالبًا ما تتعلق جميع أنواع التكييف بتطبيع التركيب المعدني للمياه. وهي مقسمة إلى مجموعتين: 1) إزالة الكميات الزائدة من الأملاح والغازات من المياه - التليين ، التحلية والتحلية ، تأجيل ، إزالة الفلور ، إزالة المنغنيز ، حمض السيليك ، تفريغ الغاز ، إلخ. 2) إضافة أملاح خاصة إلى الماء لتحسين الخواص الحسية للماء أو زيادة محتوى العناصر الدقيقة (الفلور ، إلخ) فيه. تشمل الطرق الأكثر شيوعًا لتحسين جودة مياه الشرب ما يلي. طريقة التبادل الأيوني ، التي تعتمد على تمرير الماء عبر المبادلات الأيونية (مبادلات الأنيون والمبادلات الكاتيونية) ، التركيبات المصنوعة من مواد حبيبية خاصة غير قابلة للذوبان (راتنجات التبادل الأيوني) ، والتي لها خاصية تبادل أيوناتها المكونة للأيونات الموجودة في الماء المصفى. تليين المياه - الإزالة الكاملة أو الجزئية لكاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم من الماء. يتم تحقيق هذا الأخير بطريقة الكاشف الأيوني
التبادل والحراري. يتم استخدام فلورة المياه في مناطق معينة (المقاطعات البيوجيوكيميائية) في بلدنا ، حيث لوحظ نقص عنصر الفلور النزرة. تم اقتراح هذه الطريقة لتقليل حدوث تسوس الأسنان. مع زيادة محتوى الفلور ، يتم إزالة فلورة الماء بمساعدة هيدروكسيد الألمنيوم أو المغنيسيوم أو فوسفات ثلاثي الكالسيوم ، مما يؤدي إلى ترسيب الفلور.
عند أدنى شك في وجود عدوى مائية ، يجب فحصها بعناية وتطهيرها إذا لزم الأمر. تنقسم جميع أنواع تطهير المياه إلى مجموعتين: كاشف وخالي من الكاشفات.
طرق تطهير المياه الكاشف. أكثر هذه الطرق شيوعًا هي معالجة مياه الشرب بالكلور. يتم تنفيذه باستخدام غاز الكلور والهيبوكلوريت والمبيض. تأثير مبيد الجراثيم لهذه المواد ينتمي إلى حمض هيبوكلوروس (HOC1 وأيون هيبوكلوريت (OSH) ، والذي يمكن أن يشكل HOC1 في وسط مائي. يخترق الحمض غشاء الخلية البكتيرية ويعطل وظيفة الإنزيمات التي تحفز عمليات الأكسدة والاختزال التي توفر هذه الخلية مع الطاقة.يمكن رؤية تكوين مركبات الكلور القاتلة للجراثيم عند استخدامها في أشكال مختلفة من التفاعلات التالية: عندما يذوب الكلور في الماء ، يحدث التفاعل C12 + H20 = HOC1 + H * + + CG ، ويعطي التحلل المائي للكلور 99.9 ٪ HOC1 عند 0 درجة مئوية و 99 ، 97٪ عند 25 درجة مئوية.
في ظل الظروف الصناعية ، غالبًا ما يستخدم التبييض الذي يحتوي على محتوى كلور نشط من 35 إلى 39 ٪ لكلور الماء. نظرًا لأن نشاط التبييض قد ينخفض أثناء التخزين ، فمن الضروري تحديد وجود الكلور النشط فيه قبل الاستخدام. 
في محطات المياه ، يتم إجراء الكلورة بطريقة غازية باستخدام أجهزة خاصة - أجهزة الكلورة (الشكل 7).
عند معالجة المياه بالكلور ، تتم مراقبة كفاءة التطهير بشكل منهجي. لهذا ، يتم تحديد الكلور المتبقي كل ساعة في الماء المكلور خلال النهار ويتم تحديد عيار Escherichia coli يوميًا. يجب أن يكون الأخير في الماء المكلور 300 مل على الأقل. تعتمد جرعة الكلور على حالة تلوث المياه. يعتبر كافياً إذا كان الماء بعد الكلورة لا يحتوي على أكثر من 0.4 مجم / لتر ، ولكن ليس أقل من 0.2 مجم / لتر.
في عملية تطهير المياه ، يجب ألا يغيب عن البال أن تأثير الكلور يتحقق فقط إذا تم تحديد جرعة امتصاص الكلور أو الطلب على الكلور بدقة كافية في المختبر. في حالة التلوث الخطير للمياه ، يتم معالجتها بجرعات كبيرة من الكلور والكلور الفائق والزائدة
يتم التخلص من جرعة الكلور عن طريق إزالة الكلور. غالبًا ما يتم إجراء هذا الأخير بعد الحسابات المناسبة باستخدام محلول 0.5 ٪ من حامض الكبريتيك (هيبوسلفيت) أو كبريتات الصوديوم.
بالإضافة إلى الكلورة من طرق تطهير المياه الكاشف ، سأستخدمها
كما يقومون بتطهيره بالأوزون واليود وأيونات الفضة.
تشمل طرق تطهير المياه الخالية من الكواشف الإشعاع فوق البنفسجي ، والعلاج بالموجات فوق الصوتية ، وأشعة جاما ، إلخ. يوفر التشعيع U F تطهيرًا موثوقًا للمياه ، والذي يتحقق من خلال الجزء النشط بيولوجيًا من الطيف فوق البنفسجي. أثبتت العديد من الدراسات أن الأشعة التي يبلغ طولها الموجي 295-200 نانومتر لها التأثير الأكثر نشاطًا على البكتيريا.
لتطهير المياه باستخدام الأشعة فوق البنفسجية ، يتم استخدام مصابيح الكوارتز الزئبقية عالية الضغط من النوع PRK (الكوارتز الزئبقي المباشر) ، BUV-60.
يعتمد تطهير المياه بالموجات فوق الصوتية على عمل مبيد للجراثيم لهذا العامل الفيزيائي عن طريق التدمير الميكانيكي للبكتيريا في مجال الموجات فوق الصوتية. فيما يتعلق بالتأثير المطهر لإشعاع جاما ، إذًا ، وفقًا لما ذكره S.N. Cherkinskiy (1974) ، عند معدل الجرعة المناسبة ، تموت الكائنات الحية الدقيقة بسرعة كبيرة. ومع ذلك ، تتطلب هذه الطريقة شروطًا خاصة.
يعتبر الغلي أيضًا طريقة خالية من الكواشف لتلوث المياه ، وهي طريقة بسيطة وموثوقة للغاية تسمح لك بمعادلة كمية صغيرة من الماء. 
ب 7
التنقية الذاتية للمياه في الخزانات هي مزيج من العمليات الهيدروديناميكية والفيزيائية والكيميائية والميكروبيولوجية والهيدروبيولوجية المترابطة التي تؤدي إلى استعادة الحالة الأولية (الخلفية) لجسم مائي. الدور الحاسم في التنظيف الذاتي ينتمي إلى العمليات البيولوجية والفيزيائية الكيميائية ؛ هذا الأخير يسود في وجود مواد سامة في الماء تمنع العمليات البيولوجية. تعتمد قدرة النهر على التنظيف الذاتي أيضًا على سرعة تدفق النهر ، والتركيب الكيميائي للماء ، ودرجة حرارته ، وكتلة المواد الصلبة العالقة ، ورواسب القاع ، والطمي ، وما إلى ذلك. أحد العوامل الرئيسية للتنظيف الذاتي (تقليل تركيز التلوث) هو التخفيف بالرغم من وجود انخفاض في شدة عملية التنظيف الذاتي. [...]
لا يحدث التنقية الذاتية للمياه فقط في حقول الري الزراعية وحقول الترشيح ، ولكن أيضًا في قاع النهر نفسه. تتم هنا عمليات الكيمياء الحيوية والفيزياء الكيميائية ، والتي بفضلها يتم استعادة الصفات الكيميائية والبيولوجية للمياه. يتم تخفيف النفايات السائلة ومياه الصرف الصحي التي تدخل المسطحات المائية بالماء. بعض الميكروبات تستقر في القاع وتتلف هناك. تموت البكتيريا المسببة للأمراض تحت تأثير الضوء ، ودرجة الحرارة غير المواتية لها ، وعمل مبيد للجراثيم للأكسجين المذاب في الماء. عدد هائل من البكتيريا تلتهمها البروتوزوا وحيدة الخلية والقشريات وكائنات العوالق الحيوانية الأخرى. [...]
يحدث التنقية الذاتية للمياه في الخزانات المفتوحة من التلوث البكتيري بسبب مجموعة معقدة من العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ، والتي يتم تسهيلها عن طريق تخفيف الملوثات بكتلة كبيرة من الماء ، والخلط ، وترسيب المعلقات ، وتأثير أشعة الشمس ، التهوية ، إلخ. تحت تأثير العمليات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الماء ، تموت الميكروبات المسببة للأمراض المؤكسدة بشكل خاص. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تدمير البكتيريا بواسطة البروتوزوا التي تبتلعها. غذاء. كما أن الجراثيم ومناهضات الميكروبات والمضادات الحيوية من أصل بيولوجي لها تأثير مدمر على البكتيريا.
يحدث التنقية الذاتية للمياه الطبيعية الملوثة عن طريق التخفيف المتعدد (1: 7 ... 1:12) بالماء النظيف. هذه العمليات في المسطحات المائية والمياه الجوفية المحصورة بطيئة. لن يحدث التنقية الذاتية الكاملة لمياه المحيط العالمي إلا بعد 2600 عام ، وتحت الأرض - بعد 5000 عام. [...]
التنقية الذاتية للمياه من النفط هي عملية متعددة المراحل ، وتمتد أحيانًا لفترة طويلة. [...]
يختلف تكوين المياه من مصادر الأسطح الطبيعية. في نفوسهم ، تحدث باستمرار عمليات الأكسدة ، والاختزال ، وهطول الجسيمات الكبيرة والثقيلة ، وكذلك العمليات البيوكيميائية ، التي تؤدي إلى التنقية الذاتية للمياه. يختلف تكوين المياه السطحية للأرض اختلافًا كبيرًا وفقًا لفصول السنة ، وكذلك في بعض الأحيان نتيجة لهطول الأمطار في الغلاف الجوي. تمعدن المياه الجوفية ، وخاصة المياه العميقة ، عرضة لتقلبات أقل بكثير. [...]
يختلف تكوين المياه في المصادر الطبيعية. في ذلك ، تستمر عمليات الأكسدة والاختزال وترسيب الجزيئات الكبيرة والثقيلة ، بالإضافة إلى عدد من العمليات البيولوجية التي تؤدي إلى التنقية الذاتية للمياه. [...]
تتم عملية التنقية الذاتية للمياه في هذه الحالات بسبب النشاط الحيوي لمجموعات مختلفة من كائنات التربة - البكتيريا والفطريات والطحالب والأوليات والديدان والمفصليات ؛ فيلم بيولوجي يتشكل على سطح كتل التربة. [...]
عملية التنقية الذاتية للمياه من التلوث بواسطة أ.د. ينقسم SN Stroganov إلى مرحلتين: 1) خلط النفاثة الملوثة بكامل كتلة الماء ، أي ظاهرة فيزيائية بحتة ؛ 2) التنقية الذاتية بالمعنى الصحيح للكلمة ، أي عمليات تمعدن المواد العضوية وتلاشي البكتيريا التي تدخل الخزان. [...]
يجب أن تتوافق جودة المياه في مصادر المياه الجوفية عند استخدامها للأغراض المنزلية والشرب دون تنقية وتطهير مع معايير GOST 2874-73 "مياه الشرب" ، ويتم إجراء التحليل الصحي والميكروبيولوجي بالطرق المنصوص عليها في GOST 18963-73. لتقييم عملية التنقية الذاتية للميكروبات في المياه الجوفية ، تم تحديد مجموعة الإشريكية القولونية بأكملها ، بما في ذلك كل من المكورات المعوية سلبية اللاكتوز ، والتي تعيش لفترة طويلة في المياه الجوفية عند درجات حرارة منخفضة. يمكن أن يكون غياب الإشريكية القولونية في هذه الحالة مؤشرًا موثوقًا به على التنقية الذاتية للمياه من الفيروسات المعوية (E. I.Molozhavaya et al. ، 1976). [...]
إذا تم تصريف المياه العادمة في خزان أو تربة تسكنها كائنات حية ، فإن هذه العمليات تحدث بشكل طبيعي. الكائنات الحية التي تبحث عن الغذاء في مياه الصرف الملوثة موجودة في كل مكان. مع زيادة كمية العناصر الغذائية ، يزداد عددها بسرعة ، وعندما يتم استهلاك الإمدادات الغذائية ، فإنها تموت. نظرًا لأن تصريف المياه العادمة في المسطحات المائية لا يحدث مرة واحدة ، ولكن كقاعدة عامة ، يكون ذا طبيعة منتظمة ، يمكن افتراض أن الكائنات الحية الدقيقة في أجسامنا المائية يتم تزويدها دائمًا بالعناصر الغذائية الضرورية. بعد أن خضع تلوث مياه الصرف الصحي للتحلل والتدهور نتيجة لمجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ، يتم نقله تدريجياً من مخرج المياه العادمة. نسمي هذه العملية التنظيف الذاتي للخزان. وبعبارة أخرى ، فإن التنقية الذاتية للمياه في نهر أو بحيرة هي عودة المياه إلى حالتها الطبيعية الأصلية ، والتي تعرضت للاضطراب نتيجة تصريف المياه العادمة فيها. [...]
تعتمد شدة التنقية الذاتية للمياه من المنتجات النفطية التي تدخلها إلى حد كبير على درجة الحرارة: عند 20-25 درجة مئوية في 20 يومًا ، يتأكسد 50-80 ٪ من إجمالي كمية الزيت التي يتم إدخالها في الماء ، بينما عند 5 درجات مئوية. فقط 10-20 ٪. في الماء ، يتم امتصاص الزيت ومنتجات تحلله بواسطة رواسب القاع ، وتتمتع الطمي الطيني بأكبر قدرة على الامتصاص. [...]
الآلية الرئيسية للتنقية الذاتية للمياه من مجموعات فردية من المواد العضوية ، عندما تكون التأثيرات البيوكيميائية أكثر وضوحًا ، هي تحلل الزيت. إن تجزئة العوامل المختلفة والتأثير التراكمي لها بعد دخول الزيت إلى الماء معروف جيدًا ؛ يلعب التبخر دورًا مهمًا في تدمير بقع الزيت. الهيدروكربونات ذات السلاسل الطويلة من ذرات الكربون حتى C15 (نقطة الغليان حتى 250 درجة مئوية) تتبخر من سطح الماء في غضون 10 أيام ، ويتم الاحتفاظ بالهيدروكربونات C15-C25 (250-400 درجة مئوية) لفترة أطول ، والكسور الثقيلة التي تزيد عن 25 درجة مئوية عمليًا لا تتبخر. بشكل عام ، يمكن أن يزيل التبخر وحده ما يصل إلى 50٪ من الهيدروكربونات في النفط الخام ، وما يصل إلى 10٪ من الزيوت الثقيلة وما يصل إلى 75٪ من زيوت الوقود الخفيف. [...]
في بداية عملية التنقية الذاتية للمياه في البرك ، لوحظ تكافل البكتيريا والطحالب ، والتي في نهاية العملية يتم استبدالها بالتضاد. يحدث موت البكتيريا ، وعلى وجه الخصوص ، المجموعة المعوية المسببة للأمراض نتيجة لإطلاق مواد مبيدة للجراثيم بواسطة الطحالب. لذلك ، في عملية المعالجة الإضافية للمياه العادمة في الأحواض البيولوجية ، لا يتم فقط إزالة المواد الحيوية والعضوية ، ولكن أيضًا التلوث البكتيري. كما سبق أن أشرنا ، يجب استخدام البرك البيولوجية الهوائية بدقة لغرض المعالجة الإضافية. المتطلبات الأساسية للتشغيل العادي لمثل هذه الأحواض هي مراعاة تفاعل الوسط (الأس الهيدروجيني) ودرجة الحرارة ، وهما الأمثلان للكائنات المائية ، بالإضافة إلى وجود أكسجين مذاب لا يقل عن 1 مجم / لتر. يعتبر خلط الماء أمرًا مهمًا ، حيث يمنع تكوين المناطق اللاهوائية ويعزز عمليات تثبيت جودة المياه. [...]
المساهمة في التنقية الذاتية لمياه الحيوانات - سكان الخزانات كبيرة جدًا. من خلال معالجة المواد العضوية التي تم إنشاؤها بواسطة النباتات في الوصلات الغذائية ، يقوم المستهلكون من الحيوانات بتحليل جزء من هذه المادة إلى المركبات البسيطة الأصلية - الماء وثاني أكسيد الكربون ، والباقي في شكل براز يذهب إلى الشكل الأكثر فاعلية من قبل مخفضات الكائنات الحية الدقيقة. يترسب جزء من المادة العضوية في طمي القاع. [...]
التأثير على عمليات التنظيف الذاتي للمسطحات المائية. إن تركيز التنجستن البالغ 1 مجم / لتر في الخزان التجريبي يمنع MIC ، وعمليات إزالة الأمونيا والنترة للمركبات العضوية ، ونمو البكتيريا. إن تركيز التنجستن البالغ 0.1 مجم / لتر يثبط عمليات التنقية الذاتية للمياه بنسبة 10-20٪ ، ولا يؤثر عليها 0.01 مجم / لتر. [...]
يؤدي دخول الملوثات إلى مياه النهر إلى تعطيل التوازن الفيزيائي والكيميائي في تدفق النهر. التنقية الذاتية للمياه تتم لاستعادتها في هالات تشتت الملوثات. التنظيف الذاتي هو نظام من العمليات الميكانيكية والكيميائية والبيولوجية التي تقلل من كمية الملوثات وتغير شكل حدوثها. يتم التنظيف الذاتي عن طريق التخفيف مع الترسيب الجوي أو الماء من الروافد. [...]
العامل الرئيسي في عمليات التنقية الذاتية للمياه هو تشبعها بالأكسجين. تحت تأثير الأكسجين المذاب ، تتأكسد المادة العضوية وتسقط في قاع الخزانات على شكل رواسب معدنية. [...]
يتم تحديد شروط تصريف المياه العائدة (النفايات) في المسطحات المائية مع مراعاة درجة خلط المياه العائدة (النفايات) مع مياه المسطح المائي على مسافة من مكان تصريف المياه العائدة (النفايات) إلى أقرب نقطة تحكم في استخدام المياه ، وكذلك التكوين الخلفي للمسطحات المائية في أماكن مياه الصرف الصحي يؤخذ في الاعتبار التنقية الذاتية الطبيعية للمياه من المواد التي تدخلها إذا كانت هذه العملية واضحة بما فيه الكفاية وتم دراسة قوانينها. [...]
في ظل الظروف الطبيعية ، يتكون مجمع العمليات الفيزيائية للتنقية الذاتية للمياه من النفط من عدد من المكونات: التبخر ؛ ترسيب الكتل ، خاصة المثقلة بالرواسب والغبار ؛ تكتل الكتل المعلقة في عمود الماء ؛ تطفو الكتل ، وتشكيل فيلم مع شوائب من الماء والهواء ؛ تقليل تركيزات الزيت المعلق والمذاب بسبب الترسيب والطفو والخلط بالماء النظيف. تعتمد شدة هذه العمليات على خصائص نوع معين من الزيت (الكثافة ، اللزوجة ، معامل التمدد الحراري) ، ووجود الغرويات في الماء ، وجزيئات العوالق المعلقة والمحاطة ، وما إلى ذلك ، ودرجة حرارة الهواء وضوء الشمس. [. ..]
من المعروف أنه عند تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة بيولوجيًا في خزان ، فمن المستحسن الحصول على أعلى تركيز ممكن للأكسجين المذاب في هذه المياه. هذا يجعل من الممكن تسريع عمليات التنقية الذاتية للمياه في الخزان وتحسين نظام الأكسجين. [...]
يحدث تكافل البكتيريا والطحالب في المراحل الأولى من التنقية الذاتية للمياه في البرك. بنهاية عملية التنقية ، يتم استبدال التعايش بالتضاد. [...]
يجب التأكيد على أن المواد العضوية لمياه الصرف المنزلية مصحوبة بنباتات رخوة وفيرة ومسببة للأمراض في كثير من الأحيان ، وبالتالي ، فإن تركيز المواد العضوية في الماء هو مؤشر غير مباشر على كثافة التلوث الجرثومي للأجسام المائية. في الوقت نفسه ، يمكن الحكم على نهاية عملية تمعدن المواد العضوية لمياه الصرف المنزلية ، وبالتالي ، إضعاف أو القضاء على خطر تلوث الخزان من الناحية الوبائية إلى حد ما من خلال درجة البكتيريا. التنقية الذاتية للمياه. هذا يحدد الأهمية الصحية لتلوث الخزانات بالمواد العضوية لمياه الصرف المنزلية وتحديدها بقيمة الطلب الكيميائي الحيوي على الأكسجين (BOD). [...]
وفقًا للمعيار الأول ، يتم تقييم تأثير المواد الضارة على عمليات التنقية الذاتية للمياه من الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي ، حيث يتم تحديد كمية الأكسجين اللازمة لأكسدة المواد العضوية وتطوير النباتات المائية الدقيقة. في هذه الحالة ، تتمثل خصائص تلوث المياه في استهلاك الأكسجين البيولوجي والكيميائي (MIC و COD - انظر القسم 6.4.2). [...]
وفقًا للمتطلبات التنظيمية للطلب الأوكسجيني البيولوجي ، عند تصريف المياه العادمة في المسطحات المائية ، يجب ألا يتجاوز إجمالي الطلب الكيميائي الحيوي على الأكسجين عند 20 درجة مئوية 3 مجم / لتر في خزان من الفئة الأولى و 6 مجم / لتر في خزان من الفئة الثانية. عند حساب إجمالي الطلب الأوكسجيني البيولوجي المسموح به لمياه الصرف الصحي المعالجة التي يتم تصريفها في الخزان ، إلى جانب الدرجة المحتملة لتخفيفها في مياه الخزان ، ومعدل العمليات الكيميائية الحيوية ، والتنقية الذاتية للمياه في الخزان في المنطقة من موقع تصريف مياه الصرف الصحي إلى يتم أيضًا أخذ أقرب نقطة استخدام للمياه في الاعتبار. بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن مياه بعض الخزانات في حالتها الطبيعية لها قيمة BOD تتجاوز المعايير بسبب محتوى المواد الدبالية فيها ، وكذلك بسبب "ازدهار" الخزان. في هذه الحالات ، التي لا علاقة لها بتلوث الخزان بمياه الصرف الصحي ، يتم حساب التلوث العضوي المنبعث من الخزان عن قصد. [...]
تعتبر دراسة تأثير المواد الكيميائية على الخصائص الحسية للماء (اللون ، والتسعير ، والرائحة ، والطعم) ذات أهمية عملية أكبر ، حيث يسهل اكتشاف التغيرات في خصائص الماء المألوفة للناس وهي نوع من إشارات الخطر الجهاز مما يؤدي إلى انخفاض حاد في استخدام مصدر المياه. يتم إجراء دراسة تجريبية لتأثير المواد الكيميائية على النظام الصحي العام للخزانات من أجل منع تعطيل عمليات التنقية الذاتية للمياه في الخزان. تهدف الدراسة المتزامنة لاستقرار وتحول مادة في الماء إلى تحديد مدة محتواها في بيئة مائية وتقييم صحي للمنتجات المحتملة لتحولها مقارنةً بالمادة الأولية وفقًا لـ "المبادئ التوجيهية المنهجية لـ الدراسة التجريبية لعمليات تحويل المواد الكيميائية أثناء تنظيمها الصحي في الماء "(رقم 2968-84). [...]
لا ينبغي نقل الخصائص الكيميائية والتكنولوجية المعتادة للمواد من حيث القابلية للذوبان في الماء ميكانيكيًا إلى مجال البحث الصحي ، حيث يجب ، كقاعدة عامة ، أن يلتقي المرء غالبًا بتركيزات منخفضة جدًا من هذه المواد في المسطحات المائية. تخضع منهجية دراسة ثبات المواد الخطرة في مياه الصرف الصناعي لمتطلبات الممارسة الصحية ، والتي من وجهة نظرها تفقد عملية التنقية الذاتية للمياه أهميتها. [...]
كما لاحظ العديد من المؤلفين ، فإن جميع الكائنات المائية هي إلى حد ما أجهزة تنقية للمياه ، ومن ثم فإن الميل إلى وضع آمال كبيرة على عمليات التنقية الذاتية للمياه في الخزانات الطبيعية. لكن جميع الكائنات المائية ، وخاصة النباتات وما يسمى بالكائنات الحية الدقيقة ، هي في نفس الوقت ملوثات مائية. بعد موت الطحالب الخيطية والأخضر والأزرق والأخضر ، يمكن أن تؤدي منتجات التحلل المنبعثة إلى تدهور جودة المياه لدرجة أنها تصبح غير صالحة للشرب. اقترح العديد من المؤلفين منع احتمال "ازدهار" الماء من خلال العمل عليه بأملاح المعادن الثقيلة أو مبيدات الآفات (جوسيفا ، 1952 ؛ دراشيف ، 1956 ، 1964). [...]
في منطقة جنوب كازاخستان ، التي تتميز بمناخ جاف ، تعتبر مشكلة ترشيد استهلاك المياه ملحة للغاية. في هذا الصدد ، تكتسب القضايا المتعلقة بكل من دراسة مصادر تلوث الموارد المائية وتطوير طرق تنقيتها أهمية خاصة. من المعروف أنه في التنقية الذاتية الطبيعية للمياه ، هناك دور كبير ينتمي إلى التكاثر الحيوي للكائنات الحية المائية - البكتيريا والطحالب والأوليات واللافقاريات ، والتي تساهم في تكوين الأهرامات البيئية ، اعتمادًا على طبيعة المنتج والمستهلك. عملية تقليل تركيز المكونات السامة. ومع ذلك ، أثناء التكاثر الجماعي ، يمكن أن تتسبب الكائنات المائية في تلوث في أنابيب أنظمة إمدادات المياه للمؤسسات ، مما يؤدي إلى انسداد الأنابيب وخلق المشاكل من خلال توفير العمليات التكنولوجية عالية الجودة وفي الوقت المناسب. في هذا الصدد ، تعد دراسة تكوين التكاثر الحيوي لنمو النباتات ووضع تدابير لمكافحتها مشكلة ملحة. [...]
مع الأخذ في الاعتبار أنه في حل المعادلتين (26) و (27) يصعب فقط حساب القيم 10- "1 ، والتي تعكس عملية التنقية الذاتية للمياه من المواد العضوية ، قمنا بتجميع جدول إضافي. [...]
نظرًا لأن عملية الأكسدة الكيميائية الحيوية للمواد العضوية ، مصحوبة بتمعدنها ، تحدث في الخزان ، فإن حساب التصريف المسموح به لمياه الصرف يجب أن يأخذ في الاعتبار ليس فقط التخفيف المحتمل ، ولكن أيضًا درجة التنقية الذاتية لمياه الخزان من التلوث العضوي في الطريق إلى أقرب نقطة استخدام للمياه. التنقية الذاتية ، ستعتمد على سرعة العملية الكيميائية الحيوية / Ci والوقت t - حركة المياه من منطقة تصريف المياه العادمة إلى أقرب نقطة من استخدام المياه. [...]
وفقًا لحسابات معهد الدولة لعلوم المحيطات ، يأتي ما يصل إلى 950 طنًا من المنظفات و 80 طنًا من الزئبق من بحر الشمال إلى بحر البلطيق كل عام. نظرًا لأن كثافة عمليات التنقية الذاتية لمياه بحر البلطيق منخفضة نوعًا ما ، وهو ما يرتبط بانخفاض درجة حرارة المياه ، فإن مشكلة استقرار مستوى التلوث والقضاء عليها تزداد أهمية كل عام. [. ..]
حوض بحيرة بايكال. بايكال هي بحيرة مياه عذبة فريدة من نوعها ، تحتل المرتبة الأولى في العالم من حيث عمق وحجم كتل المياه. تحتوي على حوالي 20٪ من العالم وأكثر من 80٪ من حجم المياه العذبة في البلاد. النظام البيئي لبحيرة بايكال رائع لثرائه المذهل وأصالته - يعيش ما لا يقل عن 2400 نوعًا وأصنافًا من الحيوانات والنباتات في البحيرة. وتتمثل ميزته الفريدة في وجود آلية بيولوجية دقيقة للتنقية الذاتية للمياه. [...]
يمكن أن تختلف القيمة الصحية لحقيقة تطور البكتيريا تحت تأثير المواد الخافضة للتوتر تبعًا لظروف محددة. من الواضح أن تطور البكتيريا الرمية في الخزان يغير ظروف التنقية الذاتية للمياه من التلوث العضوي ، ولا سيما مياه الصرف الصحي المنزلية ، كما يغير القيمة الصحية الإرشادية لهذه الكائنات الحية الدقيقة. يمكن أن يؤثر تكاثر البكتيريا نفسها في مياه الشرب سلبًا على جودة المياه. إن تكاثر البكتيريا المسببة للأمراض في أي حال هو عامل سلبي من وجهة نظر وبائية. [...]
يشتمل المخطط أيضًا على دراسات ، لا تؤخذ نتائجها في الاعتبار بشكل مباشر عند تحديد معايير النظافة ، ولكن لها أهمية علمية وعملية. وبالتالي ، فإن دراسة ثبات المواد في الماء تجعل من الممكن عزل كلتا المادتين بثبات واضح والمواد التي تغير تكوين وخصائص مياه الخزانات. بناءً على بيانات مثل هذه الدراسة ، من الممكن التنبؤ بدرجة التنقية الذاتية للمياه من المواد الضارة لمياه الصرف الصناعي ، وهذا ضروري عند تحديد شروط تصريف المياه العادمة في الخزان. إن دراسة القدرة الوقائية للطرق الحديثة لتنقية وتطهير مياه الشرب تجعل من الممكن عزل المواد التي لا تبقى أو لا تصبح غير ضارة في مرافق إمدادات المياه. في هذه الحالات ، يجب إجراء دراسات التقنين الصحي بحذر شديد. [...]
البرك البيولوجية متوفرة بتهوية صناعية أو طبيعية. في الآونة الأخيرة ، تم تطوير طريقة لحساب أحواض التدفق الاصطناعي من نوع القناة (الشكل 50). عادة ما يتم بناؤها على أرض غير صالحة للزراعة. في البرك البيولوجية الاصطناعية ، من المتصور إنشاء أنماط مثالية في عمليات التنقية الذاتية للمياه: التشبع الاصطناعي بالأكسجين ، والخلط الاصطناعي ، وتبادل المياه بين الطبقات السطحية والقاعوية للمياه ، وزراعة الغطاء النباتي على منحدرات القنوات وعلى طول ضفاف السدود المطوقة ، وجهاز قاع نشط بيولوجيًا ، ودرجة حرارة مثالية ، وتدفق ماء ثابت ، إلخ. [...]
يعد وجود الكائنات القاعية في مصادر المياه المفتوحة أمرًا مهمًا جدًا لتوصيف هذه المصادر. اعتمادًا على العوامل البيئية ، تنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى بحرية ، مياه عذبة ، بحيرات مالحة ، مستنقعات ، مجاري مائية ، أنهار ، شلالات ، ينابيع حارة وينابيع معدنية. في ينابيع المياه العذبة ، تشارك الكائنات الحية الدقيقة القاعية في تنقية المياه: فهي تمعدن المواد العضوية وتؤكسد المواد غير العضوية المختزلة ؛ الدور المهيمن في هذه العمليات ينتمي إلى الميكروبات. الأغنى بالبكتيريا هي الطبقة السطحية للطمي ، والتي لها تأثير كبير جدًا على تطور وحياة الكائنات الحية الدقيقة في المسطحات المائية والمجاري المائية. تلعب بكتيريا الكبريت والحديد الخيطية دورًا مهمًا في التنقية الذاتية للمياه. السابق يؤكسد كبريتيد الهيدروجين في أملاح حامض الكبريتيك ، وبالتالي حماية الأسماك من الموت ؛ الثاني - الحديد (الثاني) إلى الحديد (الثالث). في قاع الخزانات ، تتم عمليات التخمير أيضًا بتكوين الميثان وثاني أكسيد الكربون.يحتوي 1 غرام من الطمي على 100 ألف إلى مليون بكتيريا تعمل على تقليل الكبريتات ؛ من 10 إلى 100 ألف تيوني ، حوالي 1000 نترجة ، من 10 إلى 100 ألف. بكتيريا نزع النتروجين حوالي 100 من الألياف اللاهوائية ونفس الكمية من قواطع الألياف الهوائية. تحتوي الحمأة أيضًا على بكتيريا تعمل على أكسدة الميثان والهيدروجين ، وعوامل التخمير ، ومثبت لاهوائي للنيتروجين الجوي ، إلخ. [...]
أحد النتائج المهمة للتغيير في النظام الهيدرولوجي للأنهار فيما يتعلق بإنشاء الخزانات والقضاء على الفيضانات وانخفاض سرعة التيارات هو تباطؤ تبادل المياه في أنظمة الأنهار. يؤدي التباطؤ في تبادل المياه إلى تغييرات في العمليات الفيزيائية المائية والمائية والكيميائية والهيدروبيولوجية ، والتي تؤدي ، إلى جانب نظام تنظيم احتياطيات المياه في الخزانات ، إلى حدوث تغيير في عمليات التنقية الذاتية للمياه مقارنة بالأنهار ، وتحدد النظام الحراري لحوض المنبع والمصب. يحدد تبادل المياه إلى حد كبير السمات الهيدرولوجية الرئيسية للخزانات ، وهو مؤشر متكامل على شدة علاقة مياه النهر بالنظم الإيكولوجية الحالية والناشئة. [...]
إن أدوار البكتيريا في الطبيعة متنوعة للغاية ، بسبب مصادر الطاقة المختلفة التي تستخدمها مجموعات مختلفة من البكتيريا. العديد من البكتيريا الهوائية غير المتجانسة هي عبارة عن عوامل تحلل في النظم البيئية. في التربة ، يشاركون في تكوين طبقة خصبة ، وتحويل نفايات الغابات وبقايا الحيوانات المتحللة إلى دبال. تقوم بكتيريا التربة أيضًا بتفكيك المركبات العضوية إلى معادن. ثبت أن ما يصل إلى 90٪ من ثاني أكسيد الكربون يدخل الغلاف الجوي بسبب نشاط البكتيريا والفطريات. تشارك البكتيريا في الدورات البيوجيوكيميائية للنيتروجين والكبريت والفوسفور. يتم إجراء التنقية الذاتية للمياه في الخزانات الطبيعية ، وكذلك معالجة مياه الصرف الصحي بواسطة البكتيريا الهوائية واللاهوائية غير المتجانسة. [...]
يشير تحليل العلاقات الكمية بين الفيروسات والإشريكية القولونية و BGKP ، المكتشفة في الظروف الطبيعية ، إلى أن العاثية أكثر دلالة على التلوث الفيروسي لمياه الأنهار شديدة التلوث ومتوسطة التلوث. سمحت نفس البيانات بإثبات المعايير الكمية لبكتيريا الإشريكية القولونية ، مما يضمن السلامة الوبائية فيما يتعلق بالتلوث الفيروسي للمياه من مصادر الإمداد المنزلي ومياه الشرب - لا يزيد عن 1000 pfu لكل 1 لتر (T. 3. Artemova et al. ، 1977). تشهد نفس القيمة على اكتمال عمليات التنقية الذاتية لمصدر المياه من الفيروسات أثناء إنشاء مناطق الحماية الصحية لأنابيب المياه (GA Bagdasaryan، LA Myshlyaeva، 1976). [...]
تم تحديد تصريفات الملوثات قيد الدراسة في المناطق المعينة وفي المدن الكبيرة وفقًا لبيانات الإبلاغ الخاصة بـ 2TP (vodkhoz) لعام 1989 وتوزيعها على المناطق المذكورة أعلاه. تصريفات الملوثات في مدن Orel ، Kaluga ، Aleksin ، Serpukhov ، Stupino ، Kashira ، Kolomna ، Ryazan ، Kasimov ، Vyksa ، Murom ، Pavlovo ، Bogorodsk ، Dzerzhinsk ، يقف مباشرة على جذع النهر. Oka ، وفقًا لجدول الإبلاغ المقابل 2TP (vodkhoz) وطرحها من تصريفات الملوثات في جذع النهر. أوكي في المناطق المقابلة. تم أخذ تصريفات الملوثات في الأنهار الصغيرة ، والتي لم يتم عرضها في تقرير GKhI ، على أنها تصريفات تدخل مباشرة في جذع النهر. أوكي. وقد بالغ هذا إلى حد ما في تقدير تأثيرها على تركيز الملوثات في النهر. أوكا ، لأن التنقية الذاتية للمياه في قنوات هذه الأنهار الصغيرة لم تؤخذ في الاعتبار. يمكن أن يعزى التقدير المفرط الناتج لتركيزات الملوثات التي تم الحصول عليها في النمذجة إلى "هامش الأمان" لتدابير معالجة مياه الصرف الصحي.
من وجهة نظر صحية ، تعتبر عمليات تنقية المياه الطبيعية ، أو التنقية الذاتية للمسطحات المائية ، ذات أهمية كبيرة. لا تحدث عملية التنقية الذاتية في المياه النظيفة ، ولكنها تتطور فقط فيما يتعلق بتدفق الملوثات.
إن عوامل التنقية الذاتية للمسطحات المائية من التلوث الوارد ، بما في ذلك من الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية (التنقية الذاتية البيولوجية) ، عديدة ومتنوعة. يمكن تقسيمها بشكل مشروط إلى ثلاث مجموعات - فيزيائية وكيميائية وبيولوجية.
العوامل الفيزيائية... من بين هذه العوامل ، يكون تخفيف الملوثات الواردة وحلها وخلطها ذات أهمية قصوى. كما أن ترسيب الرواسب غير القابلة للذوبان في الماء يعزز التنظيف الذاتي. تتأثر البكتيريا الدقيقة للمياه بالإشعاع الشمسي والضغط الهيدروستاتيكي ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.
تخفيف... يؤدي التخفيف السريع والمكثف للمياه الملوثة بالماء النظيف للخزان إلى انخفاض في تركيز المركبات العضوية ، أي. انخفاض في تركيز العناصر الغذائية ، مما يؤدي إلى تسريع موت البكتيريا التي تأتي من الخارج ، بما في ذلك مسببات الأمراض. التنقية الذاتية للمياه الجارية في الأنهار أكثر كثافة من المياه الراكدة (البحيرات والبرك).
نتيجة لتخفيف المياه العادمة التي تدخل الخزان بكمية كبيرة من الماء النقي ، تزداد شفافيتها ، مما يساهم في تغلغل أعمق للأشعة فوق البنفسجية لأشعة الشمس ، والتي لها تأثير ضار على كل من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والرمية. تؤخذ درجة التخفيف أيضًا في الاعتبار عند توحيد الملوثات الكيميائية التي تدخل المسطحات المائية.
هبوطفي مياه الرواسب غير القابلة للذوبان ، يساهم ترسيب المياه الملوثة أيضًا في التنقية الذاتية للمسطحات المائية. الكائنات الحية الدقيقة ، بسبب جاذبيتها أو امتزازها على جزيئات عضوية وغير عضوية أخرى ، تستقر تدريجياً في القاع ، تخضع للإجراءات اللاحقة لعوامل التنظيف الذاتي الأخرى.
درجة حرارة... هناك اختلافات في شدة التنقية الذاتية للمسطحات المائية في الصيف والشتاء ، وكذلك في المناطق المناخية الحارة والمعتدلة والباردة. في الصيف ، تبدأ الكائنات الحية الدقيقة في التكاثر بنشاط بالفعل في المصارف ، وفي مياه الخزانات يتناقص عددها. في فصل الشتاء ، تتباطأ عمليات التنقية الذاتية للميكروبات: يحدث تكاثر البكتيريا فقط بالقرب من المصارف ، وينخفض معدل الوفيات ، ويستمر المحتوى العالي من الكائنات الحية الدقيقة في الخزان لفترة أطول من الصيف. لذلك ، فإن الحالة الصحية للخزانات في فصل الشتاء أسوأ ، علاوة على ذلك ، فإن انخفاض درجة الحرارة يساهم في الحفاظ على البكتيريا المعوية - مسببات الأمراض المعوية. يُلاحظ المسار المائي لانتشار الالتهابات المعوية في كثير من الأحيان في فصل الشتاء.
العوامل الكيميائية... تتأثر عملية التنقية الذاتية بأكسدة بعض المواد العضوية وغير العضوية ، وتهوية الماء في الخزانات ، ووجود بعض الأملاح (على سبيل المثال ، كلوريد الصوديوم) ، والهالوجينات (اليود ، والبروم ، وما إلى ذلك) ، ودرجة حموضة الماء.
يمنع تناول كمية كبيرة من المركبات الكيميائية الضارة (المنظفات ، المنتجات الزيتية ، المبيدات الحشرية) في تركيبة مياه الصرف تكاثر النباتات الرمية ، ويمنع التكاثر الحيوي الذي يلعب دورًا نشطًا في عمليات التنقية الذاتية. كل هذا يمكن أن يساهم في إطالة فترة بقاء الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض في الماء ، مما يزيد من الخطر الوبائي للخزان.
العوامل البيوكيميائية... ترتبط بعض العوامل الكيميائية للتنقية الذاتية (تغير الأس الهيدروجيني ، وظهور المنتجات الأيضية ، وما إلى ذلك) ارتباطًا وثيقًا بالعوامل البيولوجية ، وغالبًا ما تكون المرحلة الطبيعية التالية في مظهر من مظاهر عملها. هذه العوامل هي الرابط بين العوامل الكيميائية والبيولوجية. في بعض الأحيان يتم تمييزهم كمجموعة مستقلة.
العوامل البيولوجية... يتأثر معدل التنقية الذاتية للأجسام المائية بالعلاقة التنافسية التي تتطور بين مجموعات مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة في النضال من أجل الأكسجين والمغذيات.
يتمثل جوهر التأثير العدائي للنباتات الدقيقة الأصلية ضد البكتيريا والفيروسات والفطريات المجهرية في إطلاق مواد ومركبات سامة مثل المضادات الحيوية بواسطة الميكروبات المضادة. مياه بعض البحيرات وخاصة مياه البحر لها خصائص مبيدة للجراثيم.
تساهم الكائنات الدقيقة المتحللة بالماء في التنقية عن طريق تحلل البروتينات والدهون والكربوهيدرات للنباتات والحيوانات الميتة. تلعب البكتيريا المؤكسدة للزيت دورًا كبيرًا في التنظيف الذاتي من التلوث الزيتي. تشارك الكائنات الحية الدقيقة أيضًا في تدمير الهيدروكربونات المسببة للسرطان.
يرتبط التنقية الذاتية البيولوجية أيضًا بعمل العاثيات التي تدخل بكثرة إلى المسطحات المائية جنبًا إلى جنب مع البكتيريا نفسها. تم العثور على زيادة في تركيز العاثيات من البكتيريا المعوية المسببة للأمراض بالقرب من المستوطنات. ومع ذلك ، من أجل إظهار نشاط العاثيات ، يلزم وجود درجة حرارة عالية نسبيًا.
في عملية التنقية الذاتية للمياه ، يشارك بعض ممثلي العوالق النباتية ، والأوليات ، والنباتات المائية ، والحيوانات (على سبيل المثال ، الرخويات الحيوية).
يؤدي الجمع بين كل هذه العوامل إلى حقيقة أنه حتى في المسطحات المائية شديدة التلوث ، فمع المسافة من مصدر التلوث وبمرور الوقت ، تصبح المياه أنظف وتتحسن صفاتها الصحية.
جار التحميل ...