Замърсяване на водите. Всички замърсители, включително антропогенен, техногенен произход, навлизащи в естествени води, причиняват различни качествени промени в тях, основните от които са както следва:
промяна във физическите свойства (нарушаване на прозрачността и цвета, появата на неприятни миризми и вкусове и др.);
промени в химичния състав, по -специално появата на вредни вещества във водата;
появата на плаващи вещества на повърхността на водата и седименти на дъното;
намаляване на количеството разтворен кислород поради консумацията му за окисляване на органични вещества, постъпващи в резервоара;
появата на бактерии и други микроорганизми, включително патогени.
Замърсяването на естествените води води до факта, че те са неподходящи за пиене, къпане, а понякога и за технически нужди. Той има особено вредно въздействие върху риби, водолюбиви птици, животни и други организми, които живеят във водата.
Маслото и неговите производни имат вредно въздействие върху водите. Те не само образуват филми на повърхността на реките и водните обекти, но и отлагания на дъното. Дори незначително съдържание на масло (0,2-0,4 mg / l) е придружено от появата на специфична миризма, която не изчезва след хлориране и филтриране на водата. Наличието на нефтопродукти във водата има особено негативен ефект върху рибите, причинявайки тяхното масово заболяване и смърт. Когато съдържанието на масло във вода е повече от 0,1 mg / l, рибеното месо придобива вкус и специфична миризма, които не могат да бъдат елиминирани по време на технологичната обработка.
Фенолните съединения, съдържащи се в отпадъчните води на различни предприятия, представляват голяма опасност. Притежавайки силни антисептични свойства, фенолните води нарушават биологичните процеси във водата, придавайки й остра, неприятна миризма и влошавайки условията за възпроизвеждане на водната фауна.
През последните години се наблюдава замърсяване на водата със синтетични повърхностно активни вещества (ПАВ), които се съдържат в отпадъчните води на някои индустрии. Повърхностноактивните вещества придават на водата вкус и мирис, образуват устойчиви натрупвания на пяна и влошават нейните биохимични свойства. Още при ниски концентрации на синтетични повърхностно активни вещества във водата растежът на водорасли и друга растителност спира.
Спускането в природни източници на топли води от различни електроцентрали води до интензифициране на изпарението и е придружено от увеличаване на минерализацията. В същото време има натрупване на органична материя с последващото й разлагане. Последицата от тези процеси е намаляване на съдържанието на разтворен кислород във водата, което се отразява негативно на флората и фауната.
Значителни щети на водните течения се причиняват от рафтинг на разтопен дървен материал и изхвърляне на дървесни отпадъци под формата на дървени стърготини и кора. В допълнение към директните щети на рибите и техните места за хвърляне на хайвера от трупи, клонки и клони, смолата и други вредни вещества се отделят във водата. Тези продукти бавно се разлагат във вода, абсорбират кислород и убиват рибите и техните яйца.
Най -голяма опасност за природните води, здравето на хората, животните и рибите представляват различните радиоактивни отпадъци. Процесите на биологична концентрация на радиоактивни вещества протичат в организмите на растенията, рибите и животните. Малките организми, съдържащи тези вещества в малки дози, се абсорбират от по -големи, в които възникват вече опасни концентрации. Следователно понастоящем всички отпадъчни води с повишена радиоактивност се изхвърлят в специални подземни резервоари или се изпомпват в дълбоки безводни басейни. Има и други по -усъвършенствани методи за изхвърляне на радиоактивни отпадъци, които предотвратяват замърсяването на естествените води.
Самопречистване на водите. Отворените водни обекти са почти непрекъснато изложени на различни замърсявания. В големите резервоари обаче не се наблюдава рязко влошаване на качеството на водата. Това се дължи на факта, че водата на реки, езера и др. Има способността да се самопречиства от суспендирани частици, органични вещества, микроорганизми и други замърсители. Процесът на самопречистване на открити водоеми протича под въздействието на различни фактори, които действат едновременно в различни комбинации.
Тези фактори включват: хидрологични - разреждане и смесване на замърсители с по -голямата част от водата; механично - утаяване на суспендирани частици; физически - влиянието на слънчевата радиация и температурата; биологични - сложни процеси на взаимодействие на водни растителни организми със съставните части на входящите отпадни води; химически - превръщането на органичното вещество в минерално (т.е. минерализация).
Когато отпадните води навлизат в резервоара, отпадъчните води се смесват с резервоарната вода и концентрацията на замърсители намалява. Освен това частично се отлагат суспендирани минерални и органични частици, яйца на хелминти и микроорганизми, водата става бистра и прозрачна.
В процеса на самопочистване сапрофитите и патогенните микроорганизми умират. Те умират в резултат на изчерпване на хранителните вещества на водата; бактерицидно действие на ултравиолетовите лъчи на слънцето, които проникват във водния стълб с повече от 1 м; влиянието на бактериофаги и антибиотични вещества, секретирани от сапрофити; неблагоприятни температурни условия; антагонистични ефекти на водни организми и други фактори. Процесите на самопречистване на водата протичат по -интензивно през топлия сезон и в течащи водоеми - реки.
Така наречената сапрофитна микрофлора и водните организми играят значителна роля в процесите на самопречистване на водата. Някои представители на микрофлората на резервоарите имат антагонистични свойства спрямо патогенните микроорганизми, което води до смъртта на последните.
Най -простите водни организми, както и зоопланктонът (ракообразни, колове и др.), Преминавайки през червата си, унищожават огромен брой бактерии. Бактериофагите, уловени във водна маса, също засягат болестотворни организми.
Един от важните процеси на самопречистване на водата е минерализацията на органични вещества, т.е.образуването на минерални вещества от органични под въздействието на биологични, химични и други фактори. С минерализацията във вода, количеството на органичната материя намалява, заедно с това органичната материя на микробите също може да се окисли и следователно някои от бактериите умират.
Първият минерален продукт на окисляване на азотсъдържащи органични вещества е амониев йон или амоняк. Амонякът обикновено се превръща в нитрити в присъствието на окислители, но тези киселинни съединения са много нестабилни и в присъствието на кислород се окисляват до нитрати, които са крайното вещество по време на минерализацията на органични азотсъдържащи продукти .
Окисляването на мазнини, фибри, въглехидрати става главно във вода с интензивно образуване на въглероден диоксид.
Доказателството за органичния произход на азотсъдържащите минерали е високата окисляемост на водата, почти пълното отсъствие на разтворен кислород, наличието на хлориди, сулфати, фосфати и др.
Добрата аерация на водата (обогатяване с кислород) активира окислителните, биологичните и други процеси, допринасяйки за пречистването на водата.
Скоростта на самопречистване на водата зависи от следните основни условия: количеството замърсители, постъпващи в резервоара; дълбочината на резервоара и скоростта на водния поток; температура на водата; количеството кислород, разтворен във вода; състав на микрофауната и флората на водата и др. Трябва обаче да се помни, че способността на водните тела да се самопречистват е ограничена.
Съединенията на олово, мед, цинк, живак, които могат да попаднат във водни обекти с канализация, имат токсичен ефект върху тялото на животните, а също така забавят процесите на самопречистване на водата и влошават нейните органолептични свойства.
В малки резервоари със значително количество белтъчни замърсители във водата могат да се натрупват междинни вещества от тяхното разлагане (сероводород, нитрити, диамини и др.), Които са силно токсични.
Самопречистването на подземните води възниква поради филтрация през почвата и поради процеси на минерализация.
Отворените водни обекти са почти непрекъснато изложени на различни замърсявания. В големите резервоари обаче не се наблюдава рязко влошаване на качеството на водата. Това се дължи на факта, че реките, езерата, водоемите, под въздействието на различни физико-химични и биологични процеси, имат способността да се самопречистват от суспендирани частици, органични вещества, микроорганизми и други замърсители.
Процесът на самопречистване на открити водоеми протича под въздействието на различни фактори, които действат едновременно в различни комбинации.
Тези фактори включват: хидрологични - разреждане и смесване на замърсители с по -голямата част от водата; механично - утаяване на суспендирани частици; физически - влиянието на слънчевата радиация и температурата; биологични - сложни процеси на взаимодействие на водни растителни организми със съставните части на входящите отпадни води; химически - превръщането на органичните вещества в минерални (минерализация).
В процеса на самопочистване сапрофитите и патогенните микроорганизми умират. Те умират в резултат на изчерпване на водата в хранителни вещества, бактерицидното действие на ултравиолетовите лъчи на слънцето, които проникват във водния стълб за повече от
- m, влиянието на бактериофаги и антибиотични вещества, секретирани от сапрофити, неблагоприятни температурни условия, антагонистични ефекти на водни организми и други фактори. Процесите на самопречистване на водата протичат по -интензивно през топлия сезон, както и в течащи водни обекти - реки. Резервоарите с нисък дебит (езера, езера, язовири) са много по-малко самопречистващи се, тъй като водният поток се забавя в тях, а суспендираните частици се утаяват на дъното, в резултат на което резервоарът се замъглява и качеството на водата се влошава .
При силно замърсяване на водните обекти с битови промишлени отпадъчни води, процесите на самопочистване обикновено се забавят и дори напълно спират. Промишлените отпадъчни води въвеждат значителни количества различни химикали в резервоара, които влошават органолептичните свойства на водата и й придават неприятен вкус, мирис (хлоробензен, дихлоретан, стирол, масло и др.), А също така влияят на биологичните и химичните процеси -пречистване на вода (ацетон, метанол, етилен гликол и др.).
Така наречената сапрофитна микрофлора и водните организми са от съществено значение в процесите на самопречистване на водата. Някои представители на микрофлората на резервоарите имат антагонистични свойства спрямо патогенните микроорганизми, което води до смъртта на тези микроби.
Протозоите се характеризират с най -голямо антимикробно действие. Хранителите на микроби - бактериофаги, уловени в резервоар, също засягат патогенни, патогенни микроорганизми.
Под въздействието на природни фактори, откритите водни тела (реки, езера и язовири), подобно на почвата, имат способността да се отърват от замърсителите, които са попаднали в тях. В реките, за самопречистване, водата трябва да тече поне 15 км от мястото на замърсяване, при условие, че няма нови замърсители по пътя на водния поток. Скоростта на самопочистване зависи от изобилието на вода, скоростта на потока вода и вятъра, допринасяйки за смесването на водата в резервоара. В езера и водоеми водата се пречиства колкото по -интензивно, толкова по -големи самите източници. В плитки водни обекти процесите на самопречистване са изключително слаби.
Самопречистването на водата възниква в резултат на механични, физико-химични и биологични процеси. В този случай входящото замърсяване се разрежда с водата на резервоара, суспендираните във водата вещества постепенно се утаяват на дъното, а органичните вещества се подлагат на окисляване поради кислорода, разтворен във водата. В този случай аеробните процеси протичат главно в горните слоеве на резервоара, а анаеробните - в дъното.
Ориз. 6
резервоар, в който не навлиза въздушен кислород. В резултат на тези процеси органичните вещества, разлагащи се на по -малко сложни, постепенно се минерализират.
Процесът на минерализация на органични вещества във вода и крайните продукти от разграждането на протеиновия субстрат са показани на фиг. 6.
Процесите на самопречистване на водата също се улесняват от храненето на протозои с бактерии, ротифари, ракообразни, мекотели и някои растителни организми, които се хранят с органични вещества. От санитарна гледна точка, самопречистването на водата е много полезно явление в природата. Този процес в открити водоеми обаче не е неограничен - при силно и постоянно замърсяване самопречистването на водата става недостатъчно. Това често се наблюдава при неконтролирано изпускане на битови, фекални и промишлени отпадъчни води във водни обекти, което причинява значително натрупване на гниеща утайка, поява на токсични химични съединения, развитие на полисапробна флора и масивна морска чума.
В практическата работа става необходимо да се определи възрастта на замърсяване на водоизточниците с органични отпадъци. За да направите това, можете да използвате следната скала:
Ако във водата се открие само органичен амоняк, това показва прясно замърсяване (обикновено урина или изпражнения). Органичният произход на амоняка се потвърждава от наличието във водата на същевременно на такива важни показатели като нисък кол-титър, повишената му окисляемост и общата твърдост.
Когато се открият във вода, в допълнение към амоняка, хлоридите показват, че замърсяването на резервоара е настъпило сравнително наскоро, тъй като хлоридите обикновено се появяват по време на разрушаването на протеинови вещества след амоняка.
Наличието на амоняк, хлориди и азотна киселина (нитрити) в една и съща водна проба предполага, че процесът на разлагане на органични вещества е в разгара си.
Появата във вода, в допълнение към амоняка, хлоридите, азотната киселина, а също и солите на азотната киселина (нитрати), показва, че е изминал значителен период от време от момента на замърсяването, но е настъпило прясно замърсяване.
Наличието на хлориди, азотна и азотна киселина във водата показва, че няма прясно замърсяване, но процесът на минерализация на органични вещества продължава.
Ако е минало много време от момента на замърсяване на водата с органични вещества, тогава в него могат да се намерят само азотна и азотна киселина. Наличието само на соли на азотна киселина във водата показва, че процесът на минерализация е завършил напълно и водата може да се използва за пиене на животни.
4.8.
МЕТОДИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ И ДЕЗИНФЕКЦИЯ НА ВОДАТА
Водата, използвана в селскостопански предприятия и ферми, може да не отговаря на някои от изискванията на SanPiN
- 1074-901, одобрен от главния държавен санитарен лекар на Руската федерация
- , за централизирано водоснабдяване, и SanPiN 2.1.4. 1176-02, одобрен от главния санитарен лекар на Руската федерация на 26 ноември 2002 г. за неутрализирано водоснабдяване, както и ветеринарно-санитарни и хигиенни стандарти.
Мерки за подобряване на органолептичните свойства на водата. В практиката на водоснабдяване на животновъдни ферми и ферми сред мерките, насочени към подобряване на качеството на водата, пречистването й от различни примеси, се утаяват, коагулират и филтрират.
Утаяване - специални затворени подземни резервоари (обикновено стоманобетонни басейни) се пълнят с вода за 4-8 часа. През това време груби суспендирани частици и част от микроорганизми (до 60-70%) се утаяват на дъното на резервоара и водата става прозрачна.
В условията на селскостопанско производство водата може да се защитава в открити резервоари, язовири, язовири, ако те са добре защитени от замърсяване.
Коагулацията на водата и утаяването на суспензиите е реагентен метод за подобряване на качеството на водата с помощта на специални вещества - коагуланти. Най -често използваният суров алуминиев сулфат L12 (804 18H20), съдържащ 33% безводен алуминиев сулфат, до 23% неразтворими примеси. Понастоящем се произвежда пречистен алуминиев оксид, съдържащ не повече от 1% неразтворими примеси. За коагулация се използва и железен сулфат (Fe804-7I20), който образува железен хидроксид във вода, железен хлорид (FeC12), който е силно разтворим във вода и образува големи бързо утаяващи се люспи от железен хидроксид, натриев алуминат (Cal102). По -високи резултати от утаяването се получават при едновременното използване на железен хлорид в смес с алуминиев сулфат и вар. Процесите на пречистване на водата с помощта на реактиви са по -интензивни и са придружени от по -висока ефективност. Ако утаяването на маса суспендирани твърди вещества по метода на реагента изисква 2-4 часа, тогава методът без реагенти може да отнеме няколко дни. Дозата на коагуланта се определя в зависимост от мътността на водата от 30 до 200 mg / l. Добавете го под формата на прах или под формата на 2-5% воден разтвор.
Предвид недостатъчния ефект от пречистването на водата с минерални коагуланти, напоследък започват да се използват флокуланти - активирана силициева киселина, полиакриламид (PAA) и др.
Филтри и филтриране на вода. В допълнение към пречистването на водата от механични примеси, с помощта на филтри се получава прозрачна, безцветна вода, броят на микроорганизмите в нея намалява с 60-95%, а Escherichia coli с 9099%.
По естеството (вида) на филтриращата основа филтрите се разделят на мрежести (микрофилтри, микросита), рамкови или алувиални и най -често срещаните гранулирани (пясъчни, антрацитни). Размерът на частиците на филтриращия материал, както и дебелината на слоя, позволяват гранулирани филтри да бъдат разделени на бавни (0,1-0,3 m / h), високоскоростни (512 m / h) и свръхвисоки скорост (36-100 м / ч).
Всички видове кондициониране най -често се отнасят до нормализиране на минералния състав на водата. Те са разделени на две групи: 1) отстраняване на излишните количества соли и газове от водата - омекотяване, обезсоляване и обезсоляване, размразяване, обезфлуориране, отстраняване на манган, силициева киселина, дегазация и др.; 2) добавяне на специални соли към водата с цел подобряване на органолептичните свойства на водата или увеличаване на съдържанието на микроелементи (флуор и др.) В нея. По -често срещаните методи за подобряване на качеството на питейната вода включват следното. Методът на йонообмен, който се основава на преминаване на вода през йонообменници (анионообменници и катионообменници), инсталации, изработени от специални неразтворими гранулирани материали (йонообменни смоли), които имат свойството да обменят съставните си йони за йони, съдържащи се в филтрираната вода. Омекотяване на водата - пълно или частично отстраняване на калциеви и магнезиеви катиони от водата. Последното се постига както чрез реактивния метод на йонния
обменна и термична. Флуорирането на водата се използва в определени зони (биогеохимични провинции) на страната ни, където се отбелязва липсата на микроелемента флуор. Този метод се предлага за намаляване на случаите на зъбен кариес. При повишено съдържание на флуор дефлуорирането на водата се извършва с помощта на алуминиев или магнезиев хидроксид или трикалциев фосфат, които утаяват флуор.
При най -малкото съмнение за водна инфекция, тя трябва да бъде внимателно проверена и, ако е необходимо, дезинфекцирана. Всички видове дезинфекция на вода са разделени на две групи: реагентни и нереагентни.
Методи за дезинфекция на реагентна вода. От тези методи най -разпространеният е хлорирането на питейна вода. Извършва се с хлорен газ, хипохлорити и белина. Бактерицидният ефект на тези вещества принадлежи на хипохлористата киселина (HOC1 и нейния хипохлоритен йон (OSH), които могат да образуват HOC1 във водна среда. Киселината прониква в клетъчната мембрана на бактерията и нарушава функцията на ензимите, които катализират окислително -възстановителните процеси, които осигуряват тази клетка с енергия.образуването на бактерицидни хлорни съединения при използване в различни форми може да се види от следните реакции: когато хлорът се разтвори във вода, се получава реакцията C12 + H20 = HOC1 + H * + + CG, хидролизата на хлора дава 99.9 % HOC1 при 0 ° C и 99, 97% при 25 ° C.
При промишлени условия белина с съдържание на активен хлор от 35 до 39% често се използва за хлориране на вода. Тъй като активността на белина може да намалее по време на съхранение, е необходимо да се определи наличието на активен хлор в нея преди употреба. 
При водоснабдяването хлорирането се извършва по газообразен начин с помощта на специални устройства - хлоратори (фиг. 7).
Когато водата се хлорира, ефективността на дезинфекцията се следи системно. За това остатъчният хлор се определя почасово в хлорирана вода през деня, а титърът на Escherichia coli се определя ежедневно. Последното в хлорирана вода трябва да бъде най -малко 300 ml. Дозата на хлора зависи от състоянието на замърсяване на водата. Счита се за достатъчно, ако водата след хлориране съдържа не повече от 0,4 mg / l, но не по -малко от 0,2 mg / l.
В процеса на дезинфекция на вода трябва да се има предвид, че ефектът от хлора се постига само ако дозата на абсорбция на хлор или хлорната нужда от вода се определят достатъчно точно в лабораторията. В случай на опасно замърсяване на водата, тя се третира с големи дози хлор, суперхлориране и излишък
дозата хлор се елиминира чрез дехлориране. Последното най -често се извършва след подходящи изчисления с 0,5% разтвори на сярна киселина (хипосулфит) или натриев сулфат.
В допълнение към хлорирането от реагентни методи за дезинфекция на вода, ще използвам
Дезинфекцират го и с йони на озон, йод и сребро.
Методите за дезинфекция на вода без реагенти включват ултравиолетово облъчване, третиране с ултразвук, гама лъчение и др. U F-облъчване осигурява надеждна дезинфекция на вода, която се постига чрез биологично активната част от ултравиолетовия спектър. Много изследвания са установили, че лъчите с дължина на вълната 295-200 нанометра имат най-активен ефект върху бактериите.
За дезинфекция на вода с помощта на UV лъчи се използват живачно-кварцови лампи с високо налягане от типа PRK (директен живачно-кварцов), BUV-60.
Дезинфекцията на вода чрез ултразвук се основава на бактерицидното действие на този физически фактор чрез механично унищожаване на бактерии в ултразвуково поле. Що се отнася до дезинфекционния ефект на гама -лъчението, тогава, както е докладвано от S. N. Cherkinskiy (1974), при подходяща мощност на дозата, микроорганизмите умират много бързо. Този метод обаче изисква специални условия.
Кипенето е също без реагенти метод за замърсяване на водата.Това е прост и много надежден метод, който ви позволява да неутрализирате малко количество вода. 
b 7
Самопречистването на водата в резервоари е комбинация от взаимосвързани хидродинамични, физико-химични, микробиологични и хидробиологични процеси, водещи до възстановяване на първоначалното (фоновото) състояние на водно тяло. Решаващата роля в самопочистването принадлежи на биологичните и физико-химичните процеси; последните преобладават в присъствието на токсични вещества във водата, които инхибират биологичните процеси. Способността на самопочистващата се река също зависи от скоростта на речния поток, химическия състав на водата, нейната температура, масата на суспендираните твърди частици, дънните утайки, тинята и др. Самопочистващи се. [...]
Самопречистването на водата се случва не само в селскостопанските напоителни полета и полетата за филтриране, но и в самото корито на реката. Тук протичат биохимични и физико -химични процеси, благодарение на които се възстановяват химичните и биологичните качества на водата. Отпадъчните течности и отпадъчните води, попадащи във водни обекти, се разреждат с вода. Някои от микробите се установяват на дъното и там се унищожават. Патогенните бактерии умират под въздействието на светлина, неблагоприятна за тях температура, бактерицидно действие на кислород, разтворен във вода. Огромен брой бактерии се поглъщат от едноклетъчни протозои, ракообразни и други зоопланктонни организми. [...]
Самопречистването на водата в открити резервоари от бактериално замърсяване възниква поради сложен комплекс от физични, химични и биологични фактори, което се улеснява от разреждането на замърсителите с голяма маса вода, смесването, утаяването на суспензиите, влиянието на слънчевата светлина , аерация и пр. Под въздействието на биохимични процеси, протичащи във водата, особено окисляващи, патогенните микроби умират. Освен това бактериите се унищожават от протозои, които ги поглъщат подобно. храна. Бактериофагите, микробите-антагонисти и антибиотиците от биологичен произход също имат разрушителен ефект върху бактериите.
Самопречистването на замърсените природни води става с многократно (1: 7 ... 1:12) разреждане с чиста вода. Тези процеси в ограничени водни обекти и подземни води са бавни. Пълно самопречистване на водата от Световния океан ще настъпи едва след 2600 години, а под земята - след 5000 години. [...]
Самопречистването на водата от масло е многоетапен процес, понякога разтягащ се за дълго време. [...]
Съставът на водата от естествени повърхностни източници е променлив. В тях непрекъснато протичат процесите на окисляване, редукция, утаяване на големи и тежки частици, както и биохимични процеси, водещи до самопречистване на водата. Съставът на повърхностните води на сушата варира значително в зависимост от сезоните на годината, както и от време на време в резултат на атмосферни валежи. Минерализацията на подземните води, особено дълбоководните води, е обект на много по-малки колебания. [...]
Съставът на водата в природните източници е променлив. В него непрекъснато протичат процесите на окисляване, редуциране, утаяване на големи и тежки частици, както и редица биологични процеси, които водят до самопречистване на водата. [...]
Процесът на самопречистване на водата се осъществява в тези случаи поради жизнената дейност на различни групи почвени организми - бактерии, гъби, водорасли, протозои, червеи и членестоноги; на повърхността на почвените бучки се образува биологичен филм. [...]
Процесът на самопречистване на водата от замърсяване от проф. С. Н. Строганов се разделя на два етапа: 1) смесване на замърсената струя с цялата маса вода, тоест чисто физическо явление; 2) самопречистване в правилния смисъл на думата, тоест процесите на минерализация на органични вещества и отмирането на бактерии, въведени в резервоара. [...]
Качеството на водата на подземните водоизточници, когато се използва за битови и питейни цели без пречистване и дезинфекция, трябва да отговаря на стандартите ГОСТ 2874-73 "Питейна вода", санитарният и микробиологичен анализ се извършва по методите, посочени в ГОСТ 18963-73. За да се оцени процесът на микробно самопречистване в подпочвените води, се определя цялата група Escherichia coli, включително лактозоотрицателни и допълнително ентерококи, които оцеляват дълго време в подземните води при ниски температури. Отсъствието на фаги на Е. coli може в този случай да бъде надежден индикатор за самопречистване на водите от ентеровируси (Е. И. Моложавая и др., 1976 г.) [...]
Ако отпадъчните води се изхвърлят в резервоар или почва, обитавана от живи организми, тогава тези процеси протичат естествено. Живите организми, които търсят храна в замърсени отпадни води, са повсеместни. С увеличаване на количеството хранителни вещества броят им се увеличава бързо и когато запасите от храна се изразходват, те умират. Тъй като изхвърлянето на отпадъчни води във водни обекти не се случва веднъж, а като правило е от редовен характер, може да се предположи, че микроорганизмите във водните ни тела винаги са снабдени с необходимите хранителни вещества. След като замърсяването на отпадъчните води е претърпяло разлагане и разграждане в резултат на различни физични, химични и биологични процеси, то постепенно се отвежда от изхода на отпадъчните води. Ние наричаме този процес самопочистване на резервоара. С други думи, самопречистването на водата в река или езеро е връщане на водата в нейното естествено, първоначално състояние, което е нарушено в резултат на изхвърлянето на отпадъчни води в нея. [...]
Интензивността на самопречистването на водата от постъпващите в тях нефтени продукти до голяма степен зависи от температурата: при 20-25 ° C за 20 дни 50-80% от общото количество масло, постъпило във водата, се окислява, докато при 5 ° C само 10-20%във вода, маслото и продуктите му на разпадане се сорбират от дънни утайки, а глинестите тини имат най-голяма сорбционна способност. [...]
Основният механизъм на самопречистване на водата от отделни групи органични вещества, когато биохимичните ефекти са най-изразени, е разграждането на маслото. Фракционирането и кумулативният ефект на различни фактори след навлизане на масло във водата е добре известен; изпарението играе важна роля в унищожаването на петна от петрол. Въглеводороди с дълги вериги от въглеродни атоми до C15 (точка на кипене до 250 ° C) се изпаряват от водната повърхност в рамките на 10 дни, въглеводороди C15-C25 (250-400 ° C) се задържат много по-дълго, а тежките фракции над C25 практически не се изпаряват. Като цяло само изпаряването може да премахне до 50% въглеводороди в суровия петрол, до 10% тежки и до 75% леки мазути. [...]
В началото на процеса на самопречистване на водата в езера се наблюдава симбиоза от бактерии и водорасли, която в края на процеса се заменя с антагонизъм. Смъртта на бактерии и по -специално на патогенната чревна група настъпва в резултат на отделянето на бактерицидни вещества от водорасли. Следователно, в процеса на допълнително пречистване на отпадъчните води в биологичните езера, се извършва не само отстраняване на биогенни и органични вещества, но и бактериално замърсяване. Както вече беше посочено, с цел допълнително третиране трябва да се използват строго аеробни биологични езера. Предпоставките за нормалната работа на такива езера са спазването на оптималната за водните организми реакция на средата (рН) и температурата, както и наличието на разтворен кислород от най -малко 1 mg / l. Смесването на вода е важно, което предотвратява образуването на анаеробни зони и насърчава процесите на стабилизиране на качеството на водата. [...]
Приносът към самопречистването на водите на животни - обитатели на водоеми е много голям. Чрез обработка на органични вещества, създадени от растенията в хранителни връзки, животинските потребители разграждат част от това вещество до първоначалните прости съединения - вода и въглероден диоксид, останалата част под формата на екскременти преминава във форма, която се използва най -ефективно от разлагащите се микроорганизми. Част от органичното вещество се отлага в дънни тини. [...]
Влияние върху процесите на самопречистване на водните обекти. Концентрацията на волфрам от 1 mg / l в експерименталния резервоар инхибира MIC, процесите на амонификация и нитрификация на органични съединения и растежа на микрофлората. Концентрацията на волфрам от 0,1 mg / l инхибира процесите на самопречистване на водата с 10-20%, а 0,01 mg / l не ги засяга. [...]
Постъпването на замърсители в речните води нарушава физико -химичния баланс в речния поток. Самопречистването на водата се извършва, за да се възстанови в дисперсионните ореоли на замърсители. Самопочистването е система от механични, химични и биологични процеси, които намаляват количеството замърсители и променят формата на тяхното възникване. Самопочистването се извършва чрез разреждане с атмосферни валежи или вода от притоци. [...]
Основният фактор в процесите на самопречистване на водата е нейното насищане с кислород. Под въздействието на разтворен кислород органичната материя се окислява и пада под дъното на резервоари под формата на минерална утайка. [...]
Условията за заустване на връщащи (отпадъчни) води във водни обекти се определят, като се вземе предвид степента на смесване на връщащите (отпадъчни) води с водата на водно тяло на разстояние от мястото на заустване на връщащи (отпадни) води до най -близката контролна точка на водоползването, както и фоновия състав на водните обекти на места с отпадъчни води Естественото самопречистване на водите от навлизащите в тях вещества се взема предвид, ако този процес е достатъчно изразен и са проучени неговите закони. [...]
При естествени условия комплексът от физически процеси на самопречистване на водата от нефт се състои от редица компоненти: изпаряване; утаяване на бучки, особено претоварени със седимент и прах; слепване на бучки, окачени във водния стълб; изплуване на бучки, образуващи филм с включвания на вода и въздух; намаляване на концентрациите на суспендирано и разтворено масло поради утаяване, плаване и смесване с чиста вода. Интензивността на тези процеси зависи от свойствата на определен вид масло (плътност, вискозитет, коефициент на термично разширение), наличието на колоиди във водата, суспендирани и увлечени частици планктон и др., Температурата на въздуха и слънчевата светлина. [. ..]
Известно е, че при заустване на биологично пречистени отпадни води в резервоар е желателно да има възможно най -високата концентрация на разтворен кислород в тези води. Това дава възможност за ускоряване на процесите на самопречистване на водата в резервоара и подобряване на кислородния му режим. [...]
Симбиозата от бактерии и водорасли се осъществява в началните етапи на самопречистване на водата в езера. До края на процеса на пречистване симбиозата се заменя с антагонизъм. [...]
Трябва да се подчертае, че органичните вещества от битовите отпадъчни води са придружени от изобилна сапрофитна и много често патогенна микрофлора, поради което концентрацията на органични вещества във водата е косвен индикатор за масивността на бактериалното замърсяване на водните обекти. В същото време краят на процеса на минерализация на органични вещества от битовите отпадъчни води и следователно отслабването или премахването на опасността от замърсяване на резервоара в епидемиологичен план може да се прецени до известна степен по степента на бактериална самопречистване на водата. Това определя санитарното значение на замърсяването на резервоарите с органични вещества от битовите отпадъчни води и ограничаването му от стойността на биохимичното потребление на кислород (БПК). [...]
Според първия критерий се оценява влиянието на вредните вещества върху процесите на самопречистване на водата от органични замърсители в отпадъчните води, за което се определя количеството кислород, необходимо за окисляването на органичните вещества и развитието на водната микрофлора. В този случай характеристиките на замърсяването на водата са биологична и химическа консумация на кислород (MIC и COD - виж раздел 6.4.2). [...]
В съответствие с регулаторните изисквания за БПК, при заустване на отпадъчни води във водни обекти, общото потребление на биохимичен кислород при 20 ° C не трябва да надвишава 3 mg / l в резервоар от категория I и 6 mg / l в резервоар от категория II. При изчисляване на допустимия общ БПК на пречистените отпадъчни води, изхвърлени в резервоара, заедно с възможната степен на разреждането им във водата на резервоара, скоростта на биохимичните процеси, самопречистването на водата в резервоара в зоната от мястото на отвеждане на отпадъчните води до най -близкият водоползващ пункт също се взема предвид. Освен това е известно, че водата на някои водоеми в естествено състояние има стойност на БПК, която надвишава стандартите поради съдържанието на хумусни вещества в нея, както и поради „цъфтежа“ на резервоара. В тези случаи, които нямат нищо общо със замърсяването на резервоара с канализация, изчисляването на органичното замърсяване, отделено във водоема, се извършва нарочно. [...]
Изследването на влиянието на химикалите върху органолептичните свойства на водата (цвят, цена, мирис, вкус) е от по -голямо практическо значение, тъй като промените в свойствата на водата, които са познати на хората, се откриват лесно и са вид сигнализиране за опасност устройство, което води до рязко намаляване на използването на източника на вода. Провежда се експериментално проучване на въздействието на химикалите върху общия санитарен режим на резервоарите, за да се предотврати нарушаване на процесите на самопречистване на водата в резервоар. Едновременното изследване на стабилността и трансформацията на дадено вещество във вода е насочено към определяне на продължителността на съдържанието му във водна среда и хигиенна оценка на възможните продукти от неговото преобразуване в сравнение с изходното вещество в съответствие с „Методологическите насоки за експерименталното изследване на процесите на трансформация на химикали по време на тяхното хигиенно регулиране във вода "(№ 2968-84). [...]
Обичайните химически и технологични характеристики на веществата по отношение на разтворимостта във вода не трябва да се прехвърлят механично в областта на хигиенните изследвания, където по правило често се налага да се срещат с много ниски концентрации на тези вещества във водни обекти. Методологията за изследване на стабилността на опасните вещества в промишлените отпадъчни води е подчинена на изискванията на санитарната практика, от гледна точка на която бавно протичащият процес на самопречистване на водата губи значението си. [...]
Както се отбелязва от много автори, всички водни организми са до известна степен пречистватели на водата, оттук и тенденцията да се възлагат твърде големи надежди на процесите на самопречистване на водата в естествените резервоари. Но всички водни организми, особено растенията и така наречените микроорганизми, са едновременно замърсители на водата. След смъртта на нишковидни, зелени и синьо-зелени водорасли, отделените продукти от разлагането могат да влошат качеството на водата дотолкова, че да стане неподходяща за пиене. Много автори предлагат да се предотврати възможността водата да „цъфти“, като се въздейства върху нея със соли на тежки метали или пестициди (Гусева, 1952; Драчев, 1956, 1964). [...]
В региона на Южен Казахстан, характеризиращ се с сух климат, проблемът за рационалното потребление на вода е изключително належащ. В тази връзка от особено значение са въпросите, свързани както с изследването на източниците на замърсяване на водните ресурси, така и с разработването на методи за тяхното пречистване. Известно е, че в естественото самопречистване на водата огромна роля принадлежи на биоценозата на организмите-хидробионти-бактерии, водорасли, протозои, безгръбначни, които в образуваните екологични пирамиди, в зависимост от природата производител-консуматор, допринасят за процес на намаляване на концентрацията на токсични съставки. Въпреки това, по време на масово възпроизвеждане, водните организми могат да образуват замърсяване в тръбите на водоснабдителните системи на предприятията, в резултат на което тръбите се запушват и се създават проблеми с висококачествено и своевременно осигуряване на технологични процеси. В тази връзка изследването на състава на биоценозата на фиторастите и разработването на мерки за борба с тях е спешен проблем. [...]
Като се има предвид, че при решаването на уравнения (26) и (27) е трудно само да се изчислят стойностите 10- "1, които отразяват процеса на самопречистване на водата от органични вещества, ние съставихме помощна таблица 22 . [...]
Тъй като процесът на биохимично окисляване на органични вещества, придружен от тяхната минерализация, протича в резервоара, изчисляването на допустимото изпускане на отпадъчни води трябва да вземе предвид не само възможното разреждане, но и степента на самопречистване на резервоарната вода от органично замърсяване по пътя към най -близката точка на водоползване. самопречистване, това ще зависи от скоростта на биохимичния процес / Ci и времето t - движението на водата от зоната на изхвърляне на отпадъчни води до най -близката точка на използването на вода. [...]
Според изчисленията на Държавния океанографски институт всяка година от Северно море към Балтийско море идват до 950 тона детергенти и 80 тона живак. Тъй като интензивността на процесите на самопречистване на водите на Балтийско море е доста ниска, което е свързано с ниска температура на водата, проблемът със стабилизирането на нивото на замърсяване и тяхното премахване става все по-важен всяка година. [. ..]
Басейн на езерото Байкал. Байкал е уникално сладководно езеро, заемащо първо място в света по дълбочина и обем на водните маси. Той съдържа около 20% от световния и над 80% от обема на прясна вода в страната. Екосистемата на езерото Байкал е забележителна със своето невероятно богатство и оригиналност - в езерото живеят най -малко 2400 вида и разновидности животни и растения. Неговата уникална характеристика е наличието на фин биологичен механизъм за самопречистване на водите. [...]
Хигиенното значение на факта на развитие на микрофлората под въздействието на повърхностноактивни вещества може да бъде различно в зависимост от специфичните условия. Очевидно развитието на сапрофитни бактерии в резервоара променя условията за самопречистване на водата от органично замърсяване, по-специално битови отпадъчни води, както и променя санитарно-показателната стойност на тези микроорганизми. Размножаването на същите бактерии в питейната вода може да повлияе негативно на качеството на водата. Възпроизвеждането на патогенна микрофлора във всеки случай е отрицателен фактор от епидемиологична гледна точка. [...]
Схемата включва и проучвания, чиито резултати не се вземат директно при определяне на хигиенните стандарти, но имат научно и практическо значение. По този начин изследването на стабилността на веществата във вода дава възможност да се изолират както вещества с изразена стабилност, така и вещества, които променят състава и свойствата във водата на резервоарите. Въз основа на данните от такова проучване е възможно да се предвиди степента на самопречистване на водата от вредни вещества от промишлени отпадъчни води, а това е от съществено значение при определяне на условията за заустване на отпадъчните води в резервоар. Изучаването на защитната способност на съвременните методи за пречистване и дезинфекция на питейна вода дава възможност да се изолират вещества, които не се задържат или не са безобидни във водоснабдителните съоръжения. В тези случаи хигиенните проучвания за нормиране трябва да се провеждат с изключително внимание. [...]
Биологичните езера се предлагат с изкуствена или естествена аерация. Наскоро беше разработен метод за изчисляване на изкуствени течащи водоеми тип канали (фиг. 50). Обикновено те са построени на земя, неподходяща за земеделие. В изкуствените биологични езера се предвижда създаването на оптимални режими в процесите на самопречистване на водата: изкуствено насищане с кислород, изкуствено смесване, обмен на вода между повърхностните и долните слоеве вода, засаждане на растителност по склоновете на каналите и по протежение на брегове на ограждащи язовири, устройство с биологично активно дъно, оптимална температура, постоянен воден поток и др. [...]
Наличието на бентосни организми в открити водоизточници е много важно за характеризирането на тези източници. В зависимост от факторите на околната среда, тези микроорганизми се делят на морски, сладководни, солени езера, блата, потоци, реки, водопади, горещи извори и минерални извори. В сладководните извори бентосните микроорганизми участват в пречистването на водата: минерализират органични вещества и окисляват редуцирани неорганични вещества; доминиращата роля в тези процеси принадлежи на микробите. Най -богат на бактерии е повърхностният слой от тиня, който има много значителен ефект върху развитието и живота на микроорганизмите във водни обекти и водотоци. Нишковидните серни и железни бактерии играят значителна роля в самопречистването на водите. Първите окисляват сероводорода в соли на сярна киселина, като по този начин предпазват рибата от смърт; втората - желязо (II) до желязо (III). На дъното на резервоарите също протичат ферментационни процеси с образуване на метан и въглероден диоксид.1 г тиня съдържа от 100 хиляди до 1 милион бактерии, които редуцират сулфатите; от 10 до 100 хиляди тиони, около 1000 нитрифициращи, от 10 до 100 хиляди. денитрифициращи бактерии; около 100 анаеробни и същото количество прекъсвачи на аеробни влакна. Утайката съдържа също бактерии, които окисляват метан и водород, ферментационни агенти, анаеробен фиксатор на атмосферния азот и др. [...]
Една от значимите последици от промените в хидрологичния режим на реките във връзка със създаването на резервоари, премахването на наводненията и намаляването на скоростта на теченията е забавянето на водообмена в речните системи. Забавянето на водния обмен води до промени в хидрофизичните, хидрохимичните и хидробиологичните процеси, които заедно с режима на регулиране на водните запаси на водоемите предизвикват промяна в процесите на самопречистване на водите в сравнение с речните води, определя термичен режим на нагоре и надолу по течението. Водообменът до голяма степен определя основните хидроложки характеристики на водоемите, е интегрален индикатор за интензивността на връзката на речните води със съществуващите и нововъзникващите екосистеми. [...]
Ролите на бактериите в природата са много разнообразни, поради различните източници на енергия, използвани от различни групи бактерии. Много хетеротрофни аеробни бактерии се разлагат в екосистемите. В почвата те участват в образуването на плодороден слой, превръщайки горските отпадъци и разлагащите се остатъци от животни в хумус. Почвените бактерии също разграждат органичните съединения до минерали. Установено е, че до 90% от CO2 навлиза в атмосферата поради активността на бактерии и гъбички. Бактериите участват в биогеохимичните цикли на азот, сяра, фосфор. Самопречистването на водата в естествени резервоари, както и пречистването на отпадни води се извършва от аеробни и анаеробни хетеротопни бактерии. [...]
Анализът на количествените връзки между вируси, фаги на E. coli и BGKPs, открити в естествени условия, също показва по -голям експоненциален фактор на фага при отразяване на вирусното замърсяване както на силно, така и на умерено замърсена речна вода. Същите данни направиха възможно да се обосноват количествените критерии за фага Е. coli, гарантиращи епидемична безопасност във връзка с вирусно замърсяване на водата от източници на битови и питейни води - не повече от 1000 pfu на 1 литър (Т. 3. Артемова и др., 1977). Същата стойност свидетелства за завършване на процесите на самопречистване на водоизточника от вируси при създаването на зони за санитарна защита на водопроводи (Г. А. Багдасарян, Л. А. Мишляева, 1976 г.). [...]
Заустванията на разглежданите замърсители в определените райони и в големите градове бяха определени съгласно отчетни данни на 2TP (водхоз) за 1989 г. и разпределени в горните области. Изхвърляния на замърсители в градовете Орел, Калуга, Алексин, Серпухов, Ступино, Кашира, Коломна, Рязан, Касимов, Викса, Муром, Павлово, Богородск, Дзержинск, стоящи директно върху ствола на реката. Oka, бяха взети съгласно съответната отчетна таблица 2TP (vodkhoz) и извадени от изхвърлянето на замърсители в ствола на реката. Оки в съответните области. Заустванията на замърсители в малки реки, които не са представени в доклада на GKhI, се приемат като зауствания, влизащи директно в ствола на реката. Оки. Това донякъде надцени влиянието им върху концентрацията на замърсители в реката. Ока, тъй като самопречистването на водата в каналите на тези малки реки не беше взето предвид. Полученото при моделирането концентрация на замърсители, получена в резултат на това, може да се дължи на „границите на безопасност“ на мерките за пречистване на отпадъчни води.
От санитарна гледна точка процесите на естествено пречистване на водата или самопречистване на водните обекти представляват голям интерес. Процесът на самопречистване не протича в чисти води, а се развива само във връзка с притока на замърсители.
Факторите на самопречистване на водните обекти от входящо замърсяване, включително от чужди микроорганизми (биологично самопречистване), са многобройни и разнообразни. Те могат условно да бъдат разделени на три групи - физични, химични, биологични.
Физически фактори... Сред тези фактори, разреждането, разтварянето и смесването на входящите замърсители са от първостепенно значение. Утаяването на неразтворими утайки във вода също насърчава самопочистването. Микрофлората на водата се влияе от слънчевата радиация, хидростатичното налягане, температурата и др.
Разреждане... Бързото и интензивно разреждане на замърсяващите води с чиста вода от резервоара води до спад в концентрацията на органични съединения, т.е. намаляване на концентрацията на хранителни вещества, което води до ускоряване на смъртта на бактерии, дошли отвън, включително патогенни. Самопречистването на течащите води в реките е по-интензивно, отколкото в застоялите води (езера, езера).
В резултат на разреждане на отпадъчните води, които са влезли в резервоара със значително количество чиста вода, тяхната прозрачност се увеличава, което допринася за по -дълбоко проникване на ултравиолетовите лъчи на слънчевата светлина, които имат пагубен ефект както върху сапрофитните, така и върху патогенните микроорганизми. Степента на разреждане се взема предвид и при стандартизиране на химическите замърсители, постъпващи във водни обекти.
Настаняваневъв вода от неразтворими утайки утаяването на замърсената вода също допринася за самопречистването на водните обекти. Микроорганизмите, поради собствената си гравитация или адсорбция върху други органични и неорганични частици, постепенно се утаяват на дъното, се подлагат на последващото действие на други самопочистващи се фактори.
Температура... Има различия в интензитета на самопречистване на водните обекти през лятото и зимата, както и в горещите, умерени и студени климатични зони. През лятото микроорганизмите започват активно да се размножават вече в канализацията, а във водата на резервоарите броят им намалява. През зимата процесите на микробно самопречистване се забавят: размножаването на бактерии става само в близост до канализацията, скоростта на смъртта намалява, високото съдържание на микроорганизми в резервоара продължава по-дълго, отколкото през лятото. Следователно санитарното състояние на резервоарите през зимата е по -лошо, освен това намаляването на температурата допринася за запазването на ентеробактерии в него - патогени на чревни инфекции. Водният път на разпространение на чревни инфекции се наблюдава по -често през зимата.
Химически фактори... Процесът на самопречистване се влияе от окисляването на някои органични и неорганични вещества, аерирането на водата в резервоарите, наличието на някои соли (например NaCl), халогени (йод, бром и др.), РН на водата.
Приемът на голямо количество вредни химични съединения (детергенти, нефтопродукти, пестициди) в състава на отпадъчните води потиска възпроизвеждането на сапрофитна флора, инхибира биоценозите, които участват активно в процесите на самопречистване. Всичко това може да допринесе за удължаване на времето за оцеляване на патогенни микроорганизми във вода, което увеличава епидемичната опасност на резервоара.
Биохимични фактори... Някои химични фактори на самопречистване (промяна на рН, появата на метаболитни продукти и др.) Са тясно свързани с биологичните фактори, най-често те са следващият естествен етап в проявлението на тяхното действие. Тези фактори са връзката между химичните и биологичните фактори. Понякога те са отделени като независима група.
Биологични фактори... Скоростта на самопречистване на водните обекти се влияе от конкурентните отношения, които се развиват между различните групи микроорганизми в борбата за кислород и хранителни вещества.
Същността на антагонистичното действие на автохтонната микрофлора срещу алохтонни бактерии, вируси, микроскопични гъбички се състои в освобождаването на токсични вещества и съединения като антибиотици от антагонистични микроби. Водата на някои езера и особено морската има бактерицидни свойства.
Хидролитичните микроорганизми допринасят за пречистването чрез разграждане на протеини, мазнини, въглехидрати от мъртви растения и животни. Масло-окисляващите бактерии играят голяма роля в самопочистването от замърсяване с масло. Микроорганизмите също участват в унищожаването на канцерогенни въглеводороди.
Биологичното самопречистване се свързва и с действието на фаги, които в изобилие навлизат във водни тела заедно със самите бактерии. Увеличение на концентрацията на фаги на патогенни ентеробактерии се установява в близост до селища. За проявяване на активността на фагите обаче е необходима относително висока температура.
В процеса на самопречистване на водата участват някои представители на фитопланктон, протозои, водни растения, животни (например биофилтърни мекотели).
Комбинацията от всички тези фактори води до факта, че дори в силно замърсени водни обекти, с разстоянието от източника на замърсяване и с течение на времето, водата става по -чиста и нейните хигиенни качества се подобряват.
Зареждане ...