Osnovne tehnologije zaštite hidrosfere. Zaštita hidrosfere od industrijskog onečišćenja
Za sprječavanje začepljenja površinskih voda potrebno je poduzeti mjere za sprječavanje ulaska građevinskog šuta, krutog otpada, ostataka od splavarenja i drugih predmeta u vodna tijela i rijeke koji štetno utječu na kakvoću vode i staništa vodenih organizama.
Kako bi se spriječilo iscrpljivanje površinskih voda, osigurava se stroga kontrola vodozahvata kako protok ne bi pao ispod minimalno dopuštenog.
Najteži problem je zaštita površinskih voda od onečišćenja. Glavni onečišćivač površinskih voda su kućne i industrijske otpadne vode, stoga je s ekološkog gledišta najrelevantniji razvoj i implementacija učinkovite metode čišćenja Otpadne vode .
Najučinkovitiji način zaštite površinskih voda od onečišćenja otpadnim vodama može biti razvoj i implementacija bezvodne ili bezotpadne proizvodne tehnologije, posebice stvaranje reciklažna opskrba vodom. Prilikom organiziranja sustava opskrbe recikliranom vodom uključuje niz postrojenja i instalacija za pročišćavanje, što omogućuje stvaranje zatvorenog ciklusa za korištenje industrijskih i kućnih otpadnih voda, što potpuno isključuje njihov ulazak u površinska vodna tijela.
Zbog različitosti sastava otpadnih voda, razne načine njihovo pročišćavanje: mehaničko, fizikalno-kemijsko, kemijsko, biološko itd. U procesu pročišćavanja predviđena je obrada mulja i dezinfekcija otpadnih voda prije ispuštanja u vodospremnik. Na mehaničko čišćenje Iz industrijskih otpadnih voda procjeđivanjem, taloženjem i filtriranjem uklanja se do 90 % netopivih mehaničkih nečistoća različitog stupnja disperzivnosti, a iz kućnih otpadnih voda do 60 %. U ove svrhe koriste se rešetke, pješčane zamke, pješčani filteri, taložnice. Tvari koje stvaraju film na površini vode (nafta, ulja, smole, polimeri itd.) zadržavaju se posebnim hvatačima ulja i ulja, odnosno izgaraju.
Na glavno kemijske metode uključuju neutralizaciju i oksidaciju. Za neutralizaciju kiselina i lužina u otpadnu vodu uvode se posebni reagensi (vapno, soda pepeo, amonijak), a za oksidaciju se koriste razna oksidacijska sredstva.
Kada fizičke i kemijske za čišćenje koriste se:
Koagulacija - uvođenje koagulansa (amonijaka, željeza, bakra itd.) u otpadnu vodu radi stvaranja flokulentnih taloga, koji se zatim lako uklanjaju;
Sorpcija - sposobnost određenih tvari (glina, aktivni ugljen, silikagel, treset itd.) da apsorbiraju onečišćenje;
Flotacija - propuštanje zraka kroz otpadnu vodu. Mjehurići plina, kada se kreću prema gore, hvataju tenzide, naftu, ulja i druge zagađivače i stvaraju sloj pjene koji se lako uklanja na površini vode.
Naširoko se koristi za obradu komunalnih industrijskih otpadnih voda iz celuloze i papira, rafinerija nafte i prehrambenih poduzeća. biološki (biokemijski) metoda. Ova se metoda temelji na sposobnosti mikroorganizama koji su umjetno uneseni u vodeni okoliš da za svoj razvoj iskoriste organske i neke anorganske spojeve sadržane u otpadnoj vodi (sumporovodik, amonijak, nitriti, sulfidi itd.).
Otpadne vode se nakon biološke obrade i taloženja dezinficiraju (dezinficiraju) spojevima klora ili drugim jakim oksidansima. Kloriranjem se uništavaju patogene bakterije, virusi i drugi patogeni. Nakon toga se otpadna voda može koristiti u cirkulacijskoj vodoopskrbi ili ispuštati u površinska vodna tijela.
NA posljednjih godina razvijaju se nove metode koje doprinose ozelenjavanju procesa pročišćavanja otpadnih voda. Ove metode uključuju:
Elektrokemijske metode temeljene na procesima anodne oksidacije i katodne redukcije (elektroliza);
Procesi čišćenja membrane;
Magnetska obrada za poboljšanje flotacije suspendiranih krutih tvari;
Obrada vode zračenjem;
Ozonizacija;
Uvođenje novih selektivnih tipova sorbenata za selektivno odvajanje korisnih komponenti iz otpadnih voda u svrhu njihovog recikliranja.
Značajnu ulogu u onečišćenju vodnih tijela igra pesticida i gnojiva isprano površinskim otjecanjem s poljoprivrednog zemljišta. Kako bi se spriječio prodor zagađujućih otpadnih voda u vodna tijela, potreban je niz mjera, uključujući poštivanje normi i rokova primjene gnojiva i pesticida, tretiranje pesticidima na licu mjesta umjesto kontinuiranog tretiranja, zamjenu pesticida biološkim metodama zaštite bilja, itd.
Težak zadatak je i zbrinjavanje otpadnih voda iz stočarskih kompleksa koje štetno utječu na vodene ekosustave. Trenutno je tehnologija prepoznata kao najekonomičnija, prema kojoj se otpadne vode odvajaju centrifugiranjem u čvrste i tekuće frakcije. Pritom se kruta frakcija pretvara u kompost i iznosi na polja. Tekući dio (gnojnica) prolazi kroz kemijski reaktor i pretvara se u humus. Prilikom raspadanja organskih tvari oslobađaju se metan, ugljikov dioksid i sumporovodik. Energija iz ovog bioplina može se koristiti za proizvodnju topline.
Jedan od obećavajućih načina za smanjenje onečišćenja površinskih voda je utiskivanje otpadnih voda u duboke vodonosnike kroz sustav upojnih zdenaca (podzemno odlaganje). Ovom metodom nema potrebe za skupim pročišćavanjem otpadnih voda i izgradnjom uređaja za pročišćavanje. Međutim, ova metoda je korisna samo za izolaciju malih količina visoko toksičnih otpadnih voda, jer je vrlo teško procijeniti moguće ekološke posljedice opsežnog onečišćenja izoliranih dubokih vodonosnika podzemne vode. Posebno je ovom metodom tehnički vrlo teško potpuno isključiti mogućnost prodiranja onečišćene vode iz podzemnih vodonosnika na površinu zemlje ili u druge vodonosnike kroz prstenaste prostore bušotina.
Među problemima zaštite voda, jedan od najvažnijih je razvoj i primjena učinkovitih metoda dezinfekcije i pročišćavanja površinskih voda koje se koriste za opskrba pitkom vodom. Od 1896. godine pa sve do danas, najčešći način borbe protiv bakterijske kontaminacije u našoj zemlji je metoda dezinfekcije klorom. Međutim, kloriranje vode nosi određenu opasnost za ljudsko zdravlje. U mnogim zapadnim zemljama obrada vode ozonom ili ultraljubičastim zračenjem koristi se umjesto kloriranja u postrojenjima za obradu vode. U našoj je zemlji uporaba ovih ekološki učinkovitih tehnologija ograničena zbog visokih troškova naknadne ugradnje postrojenja za pročišćavanje vode.
Suvremena tehnologija pročišćavanja vode za piće od drugih tvari opasnih po okoliš (naftni derivati, sintetski tenzidi, pesticidi itd.) temelji se na korištenju sorpcijskih procesa pomoću aktivnog ugljena ili njegovih analoga.
Značajnu ulogu u zaštiti površinskih voda od onečišćenja i začepljenja ima agrošumarstvo i hidrotehničke mjere. Uz njihovu pomoć moguće je spriječiti zamuljivanje i zarastanje jezera, akumulacija i rječica, kao i eroziju, klizišta, urušavanje obala itd.
Važnu zaštitnu funkciju u svakom vodnom tijelu može obavljati vodozaštitne zoneširine od 0,1 do 2 km, unutar koje se odvijaju oranje, ispaša, uporaba pesticida i gnojiva te proizvodnja Građevinski radovi i tako dalje.
No, uzimajući u obzir neraskidivu povezanost svih prirodnih i antropogenih ekosustava, mora se imati na umu da je nemoguće osigurati čistoću površinskih vodnih tijela i vodotoka bez zaštite od onečišćenja atmosfere, tla, podzemnih voda i dr.
Osnovne mjere zaštite podzemne vode su spriječiti iscrpljivanje resursa podzemnih voda i zaštititi ih od onečišćenja. Za suzbijanje iscrpljivanja podzemnih voda pogodnih za opskrbu pitkom vodom predviđene su različite mjere: regulacija načina zahvaćanja podzemnih voda, racionalniji raspored vodozahvata po prostoru, ograničavanje količine zahvata vode te uvođenje ventilskog načina rada vodozahvata. samoprotočne arteške bušotine. Posljednjih godina, kako bi se spriječilo iscrpljivanje podzemnih voda, često se koristi umjetno obnavljanje njihovih rezervi prijenosom dijela površinskog otjecanja u podzemne vode.
Glavne mjere za suzbijanje onečišćenja podzemnih voda su preventivne. U tu svrhu poboljšavaju se metode pročišćavanja otpadnih voda, uvodi se proizvodnja bez odvodne tehnologije, pažljivo se izoliraju spremnici industrijskih otpadnih voda, regulira uporaba pesticida i gnojiva u poljoprivredi itd.
Najvažnija mjera za sprječavanje onečišćenja podzemnih voda u područjima vodozahvata je uređenje zona sanitarne zaštite oko njih, koje se sastoje od tri pojasa. Na području pojaseva zabranjeno je postavljanje bilo kakvih predmeta koji mogu uzrokovati kemijsko ili bakterijsko onečišćenje, zabranjeno je korištenje mineralna gnojiva i pesticidi, industrijsko krčenje šuma.
Slične informacije.
Izvori onečišćenja otpadnih voda su industrijski, kućni i površinski odvodi.
Industrijske otpadne vode nastaju kao rezultat korištenja vode u tehnološkim procesima.
Kućne otpadne vode iz umivaonika, sanitarnih čvorova, tuševa i slično sadrže velike nečistoće (ostaci hrane, pijesak, izmet i sl.); nečistoće organskog i mineralnog podrijetla u neotopljenom obliku, koloidnom i otopljenom stanju; razne, uključujući i patogene bakterije. Koncentracija ovih nečistoća u kućnim otpadnim vodama ovisi o stupnju njihove razrijeđenosti vodom iz slavine.
Površinske otpadne vode nastaju kao rezultat ispiranja onečišćenja koja se nalaze na površini tla, na krovovima i zidovima zgrada itd. kišom, snijegom i vodama za navodnjavanje. Glavne nečistoće površinskih otpadnih voda su mehaničke čestice (zemlja, pijesak, kamen, strugotine drva i metala, prašina, čađa i naftni proizvodi, ulja, benzin, kerozin koji se koriste u motorima vozila).
Vodoopskrbni sustavi industrijskih poduzeća, ovisno o vodi i tehnološkim procesima, mogu biti izravna, ponovljena (sekvencijalna) i cirkulacijska vodoopskrba. Prilikom odabira sheme postrojenja za pročišćavanje i procesne opreme potrebno je znati protok otpadnih voda i koncentraciju nečistoća sadržanih u njima, kao i dopušteni sastav otpadnih voda koje se ispuštaju u vodna tijela. Dopušteni sastav otpadnih voda izračunava se uzimajući u obzir "Pravila za zaštitu površinskih voda". Ova pravila su za
sprječavanje prekomjernog onečišćenja vodnih tijela kanalizacijom. Oni uspostavljaju standarde za MPC tvari, sastav i svojstva vode akumulacije.
Ovisno o tehnološkoj namjeni, voda u vodoopskrbnim sustavima može biti podvrgnuta različitim obradama: mehaničkim, fizikalno-kemijskim i biološkim.
mehaničko čišćenje otpadne vode od lebdećih čestica provodi se filtriranjem, taloženjem, obradom u polju djelovanja centrifugalnih sila i filtriranjem.
Cijeđenje se provodi u rešetkama i kolektorima vlakana. U okomitim ili nagnutim rešetkama širina razmaka je obično 15-20 mm. Za izolaciju vlaknastih tvari iz otpadnih voda celulozno-papirnih i tekstilnih poduzeća koriste se različiti hvatači vlakana, na primjer, pomoću perforiranih diskova ili u obliku pokretnih mreža na koje se nanosi sloj vlaknaste mase.
Taloženje se temelji na slobodnom taloženju (plutanju) nečistoća gustoće veće (manje) od gustoće vode. Proces taloženja odvija se u pjeskolovima, taložnicima i mastolovima. Pjeskohvati se koriste za pročišćavanje otpadnih voda od čestica metala i pijeska većih od 0,25 mm; taložnice - za pročišćavanje otpadnih voda od mehaničkih čestica većih od 0,1 mm, kao i od čestica naftnih derivata. Pročišćavanje otpadnih voda u polju djelovanja centrifugalnih sila provodi se u hidrociklonima i centrifugama.
Filtracija se koristi za pročišćavanje otpadnih voda od finih nečistoća niske koncentracije. Koristi se kako u početnoj fazi pročišćavanja, tako i nakon nekih metoda fizikalno-kemijskog ili biološkog pročišćavanja. Fizikalne i kemijske metode pročišćavanja koriste se, u pravilu, za pročišćavanje od otopljenih nečistoća. Glavne su flotacija, ekstrakcija, neutralizacija, sorpcija, ionska izmjena i elektrokemijsko pročišćavanje, hiperfiltracija, isparavanje, isparavanje, isparavanje i kristalizacija.
Flotacija je osmišljena kako bi se intenzivirao proces plutanja naftnih proizvoda kada su njihove čestice obavijene mjehurićima plina koji se dovode u otpadnu vodu.
Ekstrakcija otpadnih voda temelji se na preraspodjeli nečistoća otpadnih voda u smjesi dviju međusobno netopljivih tekućina (otpadne vode i ekstraktanta).
8.1. Sredstva za zaštitu okoliša (eko-biozaštitna oprema)... 159
Neutralizacija otpadnih voda namijenjena je izolaciji kiselina, lužina, kao i metalnih soli na bazi kiselina i lužina. Neutralizacija kiselina i njihovih soli provodi se alkalijama ili solima jakih alkalija: kaustična soda, kaustična potaša, vapno, vapnenac, dolomit, mramor, kreda, magnezit, soda, alkalijski otpad. Najjeftiniji i najpristupačniji reagens za neutralizaciju kiselih otpadnih voda je kalcijev hidroksid (gašeno vapno). Za neutralizaciju otpadnih voda koje sadrže lužine i mogu se koristiti njihove soli, sumporna, klorovodična, dušična, fosforna i druge kiseline.
Sorpcija se koristi za pročišćavanje otpadnih voda od topivih nečistoća; svi fini materijali (pepeo, treset, piljevina, troska, glina) uzimaju se kao sorbenti; najučinkovitiji sorbent je aktivni ugljen.
Pročišćavanje ionskom izmjenom koristi se za desalinizaciju i pročišćavanje otpadnih voda od metalnih iona i drugih nečistoća.Pročišćavanje se provodi ionskim izmjenjivačima - sintetskim ionsko-izmjenjivačkim smolama izrađenim u obliku granula 0,2-2 mm. Ioniti su izrađeni od u vodi netopljivih polimernih tvari koje na svojoj površini imaju pokretni ion (kation ili anion) koji pod određenim uvjetima stupa u reakciju izmjene s ionima istog predznaka koji se nalaze u otpadnoj vodi.
Elektrokemijsko pročišćavanje ostvaruje se oksidacijom tvari prijenosom elektrona izravno na površinu anode ili preko tvari nosača, kao i interakcijom s jakim oksidacijskim sredstvima koja nastaju tijekom elektrolize.
Hiperfiltracija se ostvaruje odvajanjem otopina filtriranjem kroz membrane čije su pore veličine oko 1 nm, propuštaju molekule vode, zadržavaju hidratizirane ione soli ili molekule nedisociranih spojeva.
Isparavanje se provodi obradom vodenom parom otpadne vode koja sadrži hlapljive organske tvari, koje prelaze u parnu fazu i zajedno s parom uklanjaju iz otpadne vode.
Evaporacija, isparavanje i kristalizacija koriste se za obradu malih količina otpadnih voda s visokim sadržajem hlapljivih tvari.
160 CH. 8. Oprema za eko-biološku zaštitu i osobna zaštitna oprema
Biološki tretman koristi se za izolaciju fino raspršenih i otopljenih organskih tvari. Temelji se na sposobnosti mikroorganizama da iskoriste organske tvari sadržane u otpadnoj vodi (kiseline, alkoholi, bjelančevine, ugljikohidrati itd.) za prehranu. Proces se sastoji od dvije faze koje se odvijaju istovremeno, ali različitim brzinama: adsorpcija fino raspršenih i otopljenih nečistoća organskih tvari iz otpadnih voda i uništavanje adsorbiranih tvari unutar stanica mikroorganizama tijekom biokemijskih procesa koji se odvijaju u njima (oksidacija ili redukcija). Biokemijsko pročišćavanje provodi se u prirodnim i umjetnim uvjetima.
U prirodnim uvjetima otpadne vode se pročišćavaju u poljima za filtriranje, poljima za navodnjavanje i biološkim jezercima.
Biološki filtri naširoko se koriste za pročišćavanje kućnih i industrijskih otpadnih voda. Kao filtarski materijal za punjenje biofiltera koristi se troska, drobljeni kamen, ekspandirana glina, plastika, šljunak. Postoje biofilteri s prirodnim dovodom zraka - za pročišćavanje otpadnih voda s dnevnim protokom ne većim od 1000 kubičnih metara. m i biofilteri s prisilnim dovodom zraka - za obradu industrijskih otpadnih voda po visokim troškovima i snažno
koncentrirana.
Za provedbu ovih metoda koriste se postrojenja za pročišćavanje kroz koje se moraju propuštati sve otpadne vode iz industrijskih poduzeća i gradske kanalizacije.
Osnova za izdavanje dozvola za ispuštanje industrijskih otpadnih voda u kanalizacijski sustav naselja za operativna poduzeća je vodoprivredna putovnica, koja je jedan od dijelova ekološke putovnice poduzeća.
Vodoprivrednu putovnicu izrađuje poduzeće u propisanom obliku i podnosi je na odobrenje odjelu za vodoopskrbu i odvodnju, gdje se navodi:
Mjesta ispusta u kanalizacijske sustave kućne kanalizacije
vode naselja;
Stope ispuštanja i sastav ispuštene otpadne vode prije i
nakon postrojenja za obradu na ispustima u prosjeku i
maksimalnu količinu kontaminanata.
Dozvola za ispuštanje industrijskih otpadnih voda može se poništiti u slučaju promjene uvjeta kanalizacije u naseljima ili nepoštivanja uvjeta od strane industrijskog poduzeća, uključujući potrošnju vode i masu onečišćenja. Izračun dopuštenih koncentracija onečišćujućih tvari u otpadnim vodama uzima u obzir njihov stupanj pročišćavanja na stanici za prozračivanje.
8.2. Sredstva individualne zaštite
Nomenklatura osobne zaštitne opreme (OZO) uključuje opsežan popis opreme koja se koristi u radnim uvjetima (OZO za svakodnevnu uporabu), kao i one koja se koristi u hitnim situacijama (OZO za kratkotrajnu uporabu). Ovisno o namjeni, OZO uključuje: specijalnu odjeću i obuću, izolacijska odijela, zaštitu za dišne puteve, oči, ruke, glavu, lice, sluh, zaštitna sredstva i zaštitna dermatološka sredstva.
Posebna odjeća služi za zaštitu tijela radnika od štetnih učinaka mehaničkih i kemijskih čimbenika proizvodnog okoliša. Trebao bi pouzdano zaštititi osobu od štetnih utjecaja, ne ometati normalnu termoregulaciju tijela, osigurati slobodu kretanja, udobnost nošenja i dobro se očistiti od prljavštine bez promjene svojstava.
Specijalna obuća mora zaštititi noge radnika od djelovanja opasnih i štetnih čimbenika proizvodnje. Zaštitne cipele izrađene su od kože i kožnih zamjena, gustih pamučnih tkanina s PVC premazom, gume. U kemijskoj industriji, gdje se koriste kiseline, lužine i drugi agresivni mediji, koriste se gumene cipele. Također se široko koriste plastične čizme izrađene od mješavine polivinilkloridnih smola i sintetičke gume.
Za zaštitu stopala od oštećenja uzrokovanih padom odljevaka i otkovaka na stopala, cipele su opremljene čeličnim vrhom koji može izdržati udar do 20 kg. Nalazi primjenu i posebna antivibracijska obuća.
Zaštita za oči i lice- to su naočale otvorenog i zatvorenog tipa, naočale s vizirom, ručne i naglavne
162
Štitovi, kacige koje štite oči i dišne organe. Pri obradi materijala koriste se naočale zatvorenog tipa sa zaštitnim staklima; kod izlijevanja metala i legura, agresivnih tekućina - naočale zatvorenog tipa, maske sa zaslonom ili svjetlosnim filtrom. Reflektirano svjetlosno zračenje zahtijeva korištenje zaštitnih naočala ili maski sa zaštitnim zaslonom i svjetlosnim filterima. Za zaštitu očiju od energije zračenja koriste se naočale sa svjetlosnim filterima. Za zaštitu očiju od elektromagnetskog zračenja u milimetarskom, centimetarskom, decimetarskom i metarskom području preporučuju se posebne naočale s metaliziranim staklima.
Posebni štitnici i maske štite od oštećenja metala i zračenja. Za zaštitu elektrozavarivača proizvodi se štit-maska, štitnik za glavu ili zaštitna maska s prozirnim zaslonom.
Zaštitni dermatološki proizvodi služe za sprječavanje kožnih bolesti kada su izloženi određenim štetnim čimbenicima proizvodnje. Dostupni su u obliku masti ili pasta koje su namijenjene zaštiti:
1) od naftnih derivata, otapala raznih ugljikovodika,
masti, ulja, lakovi, boje i druge organske tvari;
2) od vode, vodenih otopina kiselina, lužina, soli, hlađenja
dajući emulzije ulje u vodi.
Zaštita sluha koristi se u bučnim industrijama, pri servisiranju elektrana itd. To uključuje čepiće za uši i slušalice. Čepići za uši se stavljaju u uši kada se koriste. Jednokratni čepići za uši smiju se koristiti samo jednom, višekratni čepići i štitnici za uši zahtijevaju pažljivo održavanje, čistoću i pravovremeno otkrivanje nedostataka. Pravilna i stalna uporaba zaštite sluha smanjuje opterećenje bukom za čepiće za uši za 10-20, za slušalice za 20-30 dB.
Sredstva za zaštitu dišnih organa i kože namijenjeni za zaštitu od udisanja i gutanja štetnih tvari (prašine, pare, plina) u ljudski organizam tijekom raznih tehnoloških procesa ili akcija spašavanja u slučaju kemijskog onečišćenja atmosfere i terena jako otrovnim tvarima. Prilikom odabira osobne opreme za zaštitu dišnih puteva, nemojte
8.2 Osobna zaštitna oprema
morate znati: tvari s kojima morate raditi; koncentracija onečišćujućih tvari; vrijeme tijekom kojeg će biti potrebno raditi; stanje tih tvari (plin, para ili aerosoli); vjerojatnost opasnosti od gladovanja kisikom; fizičko opterećenje osobe u procesu rada. Prema načelu zaštitnog djelovanja, osobna zaštitna sredstva za dišne organe i kožu dijele se na filtracijska i izolacijska. U plinskim maskama za filtriranje zrak koji se dovodi za disanje pročišćava se od štetnih tvari. U izolacijskom - disanje se provodi zbog rezervi kisika u samoj plinskoj maski; koriste se kada je nemoguće koristiti filterske plinske maske, na primjer, kada postoji nedostatak kisika u zraku, a također i kada je koncentracija štetnih tvari vrlo visoka ili nepoznata. U filterskim medijima zaštita kože osigurana je neutralizacijom para kemijski opasnih tvari posebnom impregnacijom na tkaninu i nepropusnošću dizajna odijela; u izolaciji - pomoću gumiranih tkanina i polimernih materijala.
Trenutno se najviše koriste filtrirne plinske maske GP-5 (GP-5 M) i GP-7 (GP-7 V). Civilne plinske maske GP-5, GP-7 dizajnirane su za zaštitu osobe od ulaska u dišni sustav, na oči i na lice radioaktivnih, otrovnih, jakih otrovnih tvari i bakterijskih sredstava. Gas maska GP-7 jedan je od najnovijih modela. Do danas je ova plinska maska najpouzdanije sredstvo za zaštitu dišnog sustava. U stvarnim uvjetima pruža visoko učinkovitu zaštitu od para živčanih otrova (kao što su sarin, soman), općeg otrovnog djelovanja (cijanogen klorid, cijanovodična kiselina), radioaktivnih tvari - do 6 sati, od kapi agensa mjehurajućeg djelovanja (iperit). plin) - do 2 sata na temperaturi od - 40 do + 40 ° S.
U usporedbi s GP-5, plinska maska GP-7 ima smanjeni otpor filtersko-upijajuće kutije, što olakšava disanje, smanjen je pritisak prednjeg dijela na glavu, što omogućuje povećanje vremena provedenog u plinskoj maski. . Zahvaljujući tome, mogu ga koristiti osobe starije od 60 godina, kao i oboljeli od plućnih i kardiovaskularnih bolesti. Prisutnost interkoma (membrane) u plinskoj maski omogućuje jasno razumijevanje prenesenog govora i značenja
164 CH. 8. Osobna zaštitna oprema eko-biozaštitnih tehničara
Uvelike olakšava korištenje sredstava komunikacije (telefon, radio).
Plinska maska GP-7V razlikuje se od GP-7 po tome što na prednjem dijelu ima uređaj za prihvat vode, koji vam omogućuje da utažite žeđ bez skidanja gas maske.
Razlika između plinske maske GP-7 VM i plinske maske GP-7 je u tome što njen prednji dio ima sklop naočala u obliku trapezoidnih zakrivljenih stakala, koji omogućavaju rad s optičkim uređajima.
Lagana zaštita dišnog sustava od štetnih plinova, para, aerosola i prašine respiratori. Dijele se u dvije vrste: prva su respiratori, u kojima polumaska i filtarski element istovremeno služe kao prednji dio; drugi - čisti udahnuti zrak u filtarskim ulošcima pričvršćenim na polumasku.
Prema dogovoru, respiratori se dijele na zaštitu od prašine, zaštitu od plina i zaštitu od plina i prašine. Protuprašina štiti dišne organe od različitih vrsta aerosola, plinozaštita - od štetnih para i plinova, a plinsko-prašina zaštita - od plinova, para i aerosola uz njihovu istovremenu prisutnost u zraku.
Zaštita kože dizajniran za zaštitu ljudi od učinaka SDYAV, OV, radioaktivnih tvari i bakterijskih agenasa. Izrađuju se u obliku jakni s kapuljačom, polukombinezona i kombinezona.
Za zaštitu od SDYAV u zoni nesreće koriste se uglavnom sredstva zaštite izolacijskog tipa. To uključuje: kemijski izolacijski komplet KIKH-4 (KIKH-5); zaštitni komplet kombiniranog oružja; lagano zaštitno odijelo L-1. Komplet zaštitne filterske odjeće sastoji se od pamučnog kombinezona impregniranog vodenom otopinom posebne paste koja hvata pare otrovnih tvari (adsorpcijski tip) ili ih neutralizira (kemisorpcijski tip), te muškog donjeg rublja, pamučne balaclave i dva para krpica (od kojih je jedna impregnirana istim sastavom kao i kombinezon).
Medicinska osobna zaštitna oprema važni su u sustavu mjera zaštite stanovništva od štetnih čimbenika katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem, elementarnih nepogoda i zaraznih bolesti. To uključuje:
8.2 "Osobna zaštitna oprema"
radioprotektivna sredstva, antidoti, antibakterijski lijekovi, sredstva za djelomično liječenje. Svi su oni dizajnirani za sprječavanje bolesti i pružanje prve pomoći stanovništvu. Najvažniji od njih nalaze se u pojedinačnom kompletu prve pomoći (AI-2), koji se izdaje stanovništvu uz najavu opasnosti od hitnog slučaja. To je narančasta plastična kutija u kojoj se nalaze kutije za lijekove i cijev šprice s protuotrovom. Lijekovi se postavljaju na sljedeći način:
Utor 1 namijenjen je za štrcaljku-cijev s anti-
lijevo lijek koji se koristi za prijelome, opsežan
ny ozljede i opekline;
Utor 2 drži crvenu kutiju sa 6 TARE-
ON - za prevenciju FOV lezija (pojedinačna doza -
2 tablete, ponovljeni unos - 1 tableta u 6-8 sati);
Utor 3 sadrži antibakterijsko sredstvo br. 2 SUL-
FADIMETOXIN (15 tableta) za uklanjanje ventrikularnih
ny poremećaji koji nastaju nakon zračenja. U traci
Sutradan se uzima 7 tableta, u naredna dva
dana - 4 tablete;
U utoru 4 nalazi se radioprotektivno sredstvo br. 1 CYSTA-
MIN (dvije pernice po 6 tableta). Koristi se u slučaju prijetnje
zračenje: u jednoj dozi - 6 tableta; s novom prijetnjom
zračenja, uzima se još 6 tableta, ali ne prije
4-5 sati nakon prve doze;
Utor 5 sadrži antibakterijsko sredstvo br. 1
TETRACEKLIN (dvije kutije po 5 tableta). Primjenjuje se
u slučaju prijetnje ili infekcije, ozljeda i opeklina
gah: prvo 5 tableta s vodom, a nakon 6 sati -
još 5 tableta;
Utor 6 sadrži radioaktivni agens br. 2 - 10 tableta
struja KALIJ JODIDA, koji se uzima jedan po jedan
tabletu unutar 10 dana od radioaktivnog ispadanja
padalina;
Utor 7 sadrži antiemetik ETAPERA-
ZIN (5 tableta). Nakon zračenja primijeniti 1 tabletu
cheniya ili kada se mučnina javlja s modricom glave.
Individualni protukemijski paket (IPP-8, IPP-10) koristi se za dezinfekciju otvorenih površina
166 CH. 8. Ekobiozaštitna oprema i osobna zaštitna oprema
Kožu i dijelove odjeće uz njih dezinficirajte kapljičnim tekućinama ili maglovitim sredstvima i bakterijskim aerosolima koji su pali na njih. Pakiranje sadrži bočicu s polidegazirajućom tekućinom koja može neutralizirati agense i 4 maramice od pamučne gaze u hermetičkoj vrećici. Učinkovitost dezinfekcije je visoka ako se otopina za otplinjavanje nanese odmah nakon što RH kapljice dođu na koža:
Za dezinfekciju tdividualnya zaliha vode schyazhonyakp- Xia PANTOCIN tablete koje sadrže kloramin. Jedna tableta namijenjena je za dezinfekciju 1 litre vode. Voda je prikladna za piće 45 minuta nakon što je tableta potpuno otopljena u njoj.
Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija
Elementarne nepogode, nesreće i katastrofe vrlo su česta pojava u našoj zemlji. Svake godine u određenoj regiji dolazi do jakih riječnih poplava, pucanja brana i brana, potresa, oluja i uragana, šumskih i tresetnih požara.
Svaki od ovih fenomena ima svoje karakteristike, prirodu lezija, obujam i razmjere razaranja, veličinu katastrofa i ljudske gubitke. Svaki od njih ostavlja svoj trag na okoliš.
Poznavanje uzroka i prirode elementarnih nepogoda omogućuje značajno smanjenje svih vrsta šteta uz rano poduzimanje mjera zaštite i razumno ponašanje stanovništva.
Pravodobno informiranje omogućuje preventivni rad, uzbunjivanje snaga i sredstava te objašnjavanje ljudima pravila ponašanja.
Cjelokupno stanovništvo mora biti spremno za djelovanje u ekstremnim situacijama, za sudjelovanje u otklanjanju elementarnih nepogoda, nesreća i katastrofa, da može ovladati načinima pružanja prve pomoći unesrećenima.
Što su prirodne katastrofe? Koje su njihove karakteristike? Koja su pravila ponašanja i djelovanja ljudi u izvanrednim situacijama?
„Hitno- to je stanje na određenom području koje je nastalo kao posljedica nesreće, elementarne nepogode, katastrofe, prirodne ili druge nepogode koja je mogla ili je prouzročila ljudske žrtve, štetu zdravlju ljudi ili okolišu, značajne materijalne gubitke i povrede uvjeta života ljudi" (članak 1. Saveznog zakona Ruske Federacije "O
168
Zaštita stanovništva i teritorija od prirodnih i vještačkih nesreća").
Izvori izvanrednih situacija mogu biti prirodne katastrofe, nesreće, raširene zarazne bolesti ljudi, životinja i biljaka, kao i suvremena sredstva uništavanja, zbog kojih je došlo ili može nastati izvanredno stanje.
U regulatornim dokumentima Jedinstvenog državnog sustava za prevenciju i uklanjanje izvanrednih situacija razlikuju se sljedeće skupine hitnih slučajeva:
I - prirodno;
II - biološki i socijalni;
III - tehnogeni;
IV - okoliš.
U skladu s Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 1094 od 13. rujna 1996., ovisno o opsegu rasprostranjenosti i težini posljedica, sve izvanredne situacije dijele se na lokalne, lokalne, teritorijalne, regionalne, savezne i prekogranične.
Lokalni- ovo je takva hitna situacija, zbog koje je ozlijeđeno najviše 10 ljudi, ili su povrijeđeni životni uvjeti ne više od 100 ljudi, ili materijalna šteta nije veća od 1 tisuću rubalja. minimalna plaća (SMW) na dan izvanrednog stanja i njezina zona ne prelazi područje industrijskog ili društvenog objekta.
lokalni- radi se o hitnom slučaju, usljed kojeg je ozlijeđeno više od 10, ali ne više od 50 osoba; ili su povrijeđeni životni uvjeti više od 100, ali ne više od 300 ljudi; ili materijalna šteta veća od 1 tisuće, ali ne više od 5 tisuća minimalnih plaća na dan izvanrednog stanja, a zona izvanrednog stanja ne izlazi izvan granica naselja, grada, okruga.
Teritorijalni - ovo je hitan slučaj, zbog čega je stradalo više od 50, ali ne više od 500 ljudi; ili narušio životne uvjete više od 300, ali je više od 500 ljudi; ili materijalna šteta veća od 5 tisuća, ali ne više od 0,5 milijuna minimalne plaće na dan izvanrednog događaja, a zona izvanrednog stanja ne prelazi granice subjekta Ruske Federacije.
169
Regionalni- radi se o hitnom slučaju, usljed kojeg je stradalo više od 50, ali ne više od 500 ljudi; ili je narušio životne uvjete više od 500, ali ne više od 1000 ljudi; ili materijalna šteta je veća od 0,5 milijuna, ali ne više od 5 milijuna minimalne plaće na dan izvanrednog stanja, a zona izvanrednog stanja pokriva područje dvaju konstitutivnih entiteta Ruske Federacije.
federalni - radi se o izvanrednom događaju u kojem je ozlijeđeno više od 500 osoba, ili su narušeni životni uvjeti više od 1000 ljudi, ili je materijalna šteta veća od 5 milijuna minimalnih plaća na dan izvanrednog događaja i zone izvanrednog stanja. proteže se izvan više od dva konstitutivna entiteta Ruske Federacije.
prekogranični- ovo je izvanredna situacija čiji štetni čimbenici nadilaze granice Ruske Federacije ili se izvanredna situacija dogodila u inozemstvu, ali utječe na teritorij Ruske Federacije.
U medijima se isti događaji povezani s izvanrednim situacijama nazivaju nesrećama ili katastrofama.
Koja je razlika među njima? Nesreća- to je oštećenje stroja, alatnog stroja, instalacije, proizvodne linije, sustava napajanja, opreme, vozila, zgrade, strukture. Ovi incidenti nisu toliko značajni i bez ljudskih žrtava.
Katastrofa- događaj s tragičnim posljedicama, kao što je velika nesreća s gubitkom života i značajnom materijalnom štetom.
Prirodne katastrofe - to su opasne pojave ili procesi geofizičkog, geološkog, hidrološkog, atmosferskog i drugog podrijetla čiji su razmjeri uzrokovani katastrofalnim situacijama koje karakterizira nagli poremećaj života stanovništva, razaranje i uništenje materijalnih vrijednosti, poraz i smrt ljudi.
Prirodne katastrofe kao pojave često dovode do nesreća i katastrofa u industriji, prometu, komunalnim djelatnostima i drugim područjima ljudske djelatnosti.
Ekološka katastrofa– elementarna nepogoda, veća industrijska ili prometna nesreća (katastrofa),
170 CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
Što je dovelo do izrazito nepovoljnih promjena u staništu i, u pravilu, do masovnog uginuća živih organizama i značajnih gospodarskih šteta.
/. Prirodne opasnosti. Prema uzrocima (uvjetima) nastanka dijele se u sljedeće skupine: geološki, meteorološki, hidrološki, prirodni požari.
1. Prirodne katastrofe geološke prirode dijele se na katastrofe uzrokovane potresima, vulkanskim erupcijama, klizištima, blatnim tokovima, snježnim lavinama, odronima, slijeganjem zemljine površine kao posljedicom krških pojava.
potresi - to su podzemni udari (potresi) i vibracije zemljine površine uzrokovane prirodnim procesima koji se odvijaju u zemljinoj kori. Veličina izvora potresa obično se kreće od nekoliko desetaka metara do stotina kilometara. U tom slučaju često dolazi do narušavanja cjelovitosti tla, uništavanja zgrada i objekata, kvarova na vodovodu, kanalizaciji, komunikacijskim vodovima, opskrbi električnom energijom i plinom, a dolazi i do ljudskih žrtava. Ovo je jedna od najgorih prirodnih katastrofa. Prema UNESCO-u, potresi su na prvom mjestu po ekonomskoj šteti i gubitku života.
Potresi se događaju neočekivano, a iako trajanje glavnog udara ne prelazi nekoliko sekundi, njegove su posljedice tragične. Na području Rusije oko 28% regija je seizmički opasno. Područja mogućih potresa magnitude 9 nalaze se u regiji Baikal, Kamčatka i Kurilsko otočje, potresi magnitude 8 - u južnom Sibiru i Sjevernom Kavkazu.
Vulkanska aktivnost nastaje kao rezultat stalnih aktivnih procesa koji se odvijaju u dubinama Zemlje, čiji je unutarnji dio stalno u zagrijanom stanju. Na dubini od 10 do 30 km nakuplja se rastaljeno kamenje, odnosno magma. Tijekom tektonskih procesa nastaju pukotine u zemljinoj kori i magma izbija na površinu. Ovaj proces prati oslobađanje vodene pare i plinova, koji stvaraju ogroman pritisak, uklanjajući prepreke na svom putu. Kada dođe do površine Zemlje, dio magme se pretvara u trosku, a drugi se izlijeva u obliku lave. Od para i plinova ispuštenih u atmosferu,
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija
čestice vulkanske stijene zvane tefra talože se na tlo.
Vulkanska šljaka, plovućac, pepeo, kamenje, gomilajući se, formiraju planinu pretežno stožastog oblika, koja se naziva vulkan. Na vrhu vulkana nalazi se krater u obliku lijevka koji je kanalom povezan s izvorom magme.
Prema stupnju aktivnosti vulkani se dijele na aktivne, uspavane i ugašene. U aktivne spadaju one koje su eruptirale u povijesnom vremenu, za razliku od ugaslih, koje nisu eruptirale. Uspavani vulkani se povremeno manifestiraju, ali ne dolazi do erupcije.
U Rusiji, u blizini Petropavlovsk-Kamčatskog, nalazi se aktivni vulkan Avača. U blizini su ugašeni vulkani - Koryakskaya i Kozelskaya brda. Na Kurilskom otočju ima 39 aktivnih vulkana, a na Kamčatki 26. Istočno od Sredozemnog mora širokim su pojasom raštrkani ugašeni vulkani Male Azije i Kavkaskog lanca - Ararat, Kazbek i Elbrus.
Klizišta- ovo je klizno pomicanje zemljinih masa pod djelovanjem vlastite težine. Najčešće se javljaju uz obale rijeka i akumulacija, na planinskim padinama. Glavni razlog njihove pojave je prekomjerna zasićenost glinenih stijena podzemnom vodom. Klizišta se obrušavaju u bilo koje doba godine, a najviše u proljeće i ljeto.
Klizišta uzrokuju značajne štete nacionalnom gospodarstvu, ugrožavaju promet vlakova, cestovni promet, stambene zgrade i druge građevine. Tijekom klizišta intenzivno se odvija proces povlačenja zemljišta iz poljoprivrednog prometa. Često dovode do ljudskih žrtava.
sel(mudflow, od arapskog jedra "turbulentni tok") - nemirni muljeviti ili muljeviti tok, koji se sastoji od mješavine vode i krhotina stijena, iznenada nastaje u bazenima malih planinskih rijeka. Razlog za njegovu pojavu su intenzivni i dugotrajni pljuskovi, brzo topljenje snijega ili ledenjaka, probijanje akumulacija, rjeđe potresi, vulkanske erupcije.
Za razliku od običnih potoka, blato se kreće, u pravilu, u zasebnim valovima, a ne u kontinuiranom toku. Jedan-
CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
.jedan. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija173
Privremeno se na površinu izvlači ogromna količina viskozne magme. Strma vodeća fronta muljnog vala s visinom od 5 do 15 m čini "glavu" muljnog toka. Najveća visina osovine protoka vode i blata ponekad doseže 25 m.
Sve to ne traje jako dugo - 1-3 sata: Vrijeme od početka blatnog toka u planinama do ulaska u ravničarski dio procjenjuje se na 20-30 minuta. No, imajući veliku masu i veliku brzinu kretanja (do 15 km / h), blatni tokovi uništavaju zgrade, ceste, hidrotehničke i druge građevine, onesposobljavaju komunikacijske vodove, dalekovode i dovode do smrti ljudi i životinja.
U Rusiji se do 20% teritorija nalazi u zonama blata. Blatni tokovi su posebno aktivni u Kabardino-Balkariji, Sjevernoj Osetiji, Dagestanu, u regiji Novorossiysk, Sayano-Baikalskoj regiji, u zoni Bajkalsko-Amurske magistrale, na Kamčatki, unutar grebena Stanovoy i Verkhoyansk. Također se javljaju u nekim područjima Primorja, poluotoka Kola i Urala.
snježne lavine- snježne mase koje padaju s padina planina pod utjecajem gravitacije.
Snijeg koji se nakuplja na planinskim padinama, pod utjecajem gravitacije i slabljenja strukturnih veza unutar snježne mase, klizi ili pada s padine. Započevši kretanje, brzo ubrzava, hvatajući nove snježne mase, kamenje i druge predmete na putu. Kretanje se nastavlja sve dok lavina ne dođe do ravnijih dijelova ili dna doline, gdje se usporava i zaustavlja.
Snježne lavine vrlo često ugrožavaju naselja, sportske i lječilišne komplekse, željezničke i cestovne pruge, dalekovode, rudarske objekte i druge gospodarske objekte. Udarna sposobnost lavina je drugačija. Dakle, lavina već na 10 m 3 predstavlja opasnost za ljude i laku opremu, velike su u stanju uništiti kapitalne građevinske konstrukcije, formirati teške ili nepremostive blokade na prometnim rutama.
U Rusiji se takve prirodne katastrofe najčešće događaju na poluotoku Kola, Uralu, Sjevernom Kavkazu, na jugu zapadnog i istočnog Sibira te na Dalekom istoku.
U velikoj većini planinskih područja lavine se spuštaju godišnje, a ponekad i nekoliko puta godišnje.
2. Elementarne nepogode meteorološke prirode pod, ispod
dijele se na katastrofe uzrokovane:
Vjetar, uključujući oluju, uragan, tornado (pri brzini
rast od 25 m/s i više, za arktička i dalekoistočna mora - 30 m/s i više);
Jaka kiša (s padalinama od 50 mm ili više tijekom 12 sati ili manje, au planinskim, blatnim i kišnim područjima - 30 mm ili više tijekom 12 sati ili manje);
Krupna tuča (s promjerom zrna tuče od 20 mm ili više);
Obilne snježne padaline (sa količinom padalina od 20 mm i
više od 12 sati ili manje);
Jake snježne oluje (brzina vjetra od 15 m/s ili više);
prašnjave oluje;
Mraz (s padom temperature zraka u povrću
tacijsko razdoblje na površini tla ispod 0°S);
Jak mraz ili ekstremna vrućina.
3. Elementarne nepogode hidrološke prirode pododjeljak
dijele se na katastrofe uzrokovane:
Visoki vodostaji – poplave u kojima pro
plavljenje nižih dijelova gradova i drugo
naselja, poljoprivredni usjevi,
štete na industrijskim i prometnim objektima;
Nizak vodostaj, kada je plovidba poremećena, tijekom
dodatna opskrba gradova i narodnih gospodarskih objekata,
sustavi za navodnjavanje;
Rano smrzavanje i pojava leda na plovnim putovima
emah;
Tsunamiji su jaki valovi u morima i oceanima.
poplave- ovo je poplava područja uz rijeku, jezero ili akumulaciju, koja uzrokuje materijalnu štetu, oštećuje zdravlje ljudi ili dovodi do njihove smrti. Ako poplava nije popraćena štetom, to je poplava rijeka, jezera, akumulacija.
Poplave u većoj ili manjoj mjeri povremeno se opažaju na većini rijeka Rusije. Po učestalosti, rasprostranjenosti i ukupnoj prosječnoj godišnjoj materijalnoj šteti zauzimaju prvo mjesto u
CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija175
Po broju prirodnih katastrofa, po broju ljudskih žrtava i materijalnoj šteti, na drugom su mjestu nakon potresa. Ni u sadašnjosti ni u bliskoj budućnosti nije ih moguće u potpunosti spriječiti. Poplave mogu biti samo oslabljene ili lokalizirane.
Iako su sve regije Rusije različite u pogledu meteoroloških uvjeta, poplave se događaju gotovo svake godine u jednoj ili drugoj regiji. Šteta se računa u ogromnim brojevima. Područje koje može biti poplavljeno poplavnim vodama je oko 500 tisuća km 2 , međutim godišnje će zapravo biti poplavljeno od 36 do 56 tisuća km 2 .
Negativni utjecaj poplava najveći je u slivovima rijeka Amur, Ussuri, Iman, Zeya, Bureya, sibirskih rijeka koje se ulijevaju u sjeverna mora i rijeka Sjevernog Kavkaza.
Ovisno o uzrocima nastanka, poplave se dijele u četiri skupine, i to poplave:
a) povezan s maksimalnim otjecanjem od proljetnog otapanja snijega;
odlikuju se značajnim i prilično dugim usponom
volumen razine vode u rijeci i nazivaju se visokim vodama;
b) nastale intenzivnim kišama; karakterizira
intenzivni, relativno kratkotrajni porasti
vodostaji i nazivaju se poplavama;
c) uzrokovana uglavnom velikim otporom, koji
vodeni tok susreće se u rijeci; javljaju se najvećim dijelom
na početku i na kraju zime s ledenim džemovima i džemovima od leda;
d) voda nastala valovima vjetra na velikim jezerima
i rezervoarima, kao iu morskim ušćima rijeka.
U Rusiji uglavnom prevladavaju poplave prve dvije skupine.
Prema veličini i opsegu gubitaka, poplave se također dijele u četiri skupine:
a) nizak (mali); obično se promatraju u ravnicama
rijeke i imaju učestalost oko jednom po
5-10 godina. U isto vrijeme, manje od 10% poljoprivrednog zemljišta je poplavljeno,
nalazi se u nizinskom dijelu. Nanijeti beznačajno
materijalne štete i gotovo da ne remete ritam života na
sela;
b) visoka; praćeno značajnim poplavama,
ponekad je potrebno evakuirati stanovništvo; pokriti
relativno velike površine terena, značajno uznemirujuće
gospodarsku aktivnost i ustaljeni ritam života. Čine značajnu materijalnu i moralnu štetu. Javljaju se jednom u 20-25 godina;
c) izvanredan; pokrivaju cijele riječne slivove. Par
lizirati gospodarsku aktivnost, nanijeti velike ma
materijalnu i moralnu štetu. Vrlo često moraju
pribjeći masovnoj evakuaciji stanovništva i materijala
dragocjenosti. Ponovite otprilike jednom svakih 50-
100 godina;
d) katastrofalan; uzrokovati ogromne poplave
teritorij unutar jednog ili više riječnih sustava.
Gospodarska aktivnost je potpuno paralizirana. Oštar
mijenja se način života stanovništva. Materijal
šteta je ogromna. Ima slučajeva da ljudi umiru. profesionalac
izlaze jednom u 100-200 godina i rjeđe.
Glavne karakteristike posljedica poplava su:
Stanovništvo u zoni podliježe
nojev potop;
Broj naselja koja su pala u poplavnu zonu
mišljenja;
Broj poduzeća, duljina automobila
i željeznice, dalekovodi, komunikacije i kom
komunikacije koje su u zoni poplave;
Broj uginulih životinja, srušenih mostova i tunela.
Razlikovati izravne i neizravne štete od poplava.
Izravno - to je, na primjer, oštećenje i uništenje stambenih i industrijskih zgrada, željeznica i cesta, dalekovoda i komunikacija, smrt stoke i usjeva, uništenje i oštećenje sirovina, goriva, hrane, hrane za životinje, troškovi privremenih evakuacija stanovništva i materijalnih sredstava.
Neizravne štete obično uključuju: troškove nabave i dostave hrane, građevinskog materijala i hrane za stoku u pogođena područja, smanjenje proizvodnje i pogoršanje životnih uvjeta stanovništva.
Izravne i neizravne štete uglavnom su u omjeru 70% : 30%.
tsunami- to su dugi valovi koji nastaju uslijed podvodnih potresa, kao i vulkanskih erupcija
176CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija177
Niy ili klizišta na morskom dnu. Njihov izvor je na dnu oceana. U 90% slučajeva tsunami su uzrokovani podvodnim potresima.
Nakon što se formirao na bilo kojem mjestu, tsunami može putovati nekoliko tisuća kilometara, gotovo bez smanjenja. To je zbog dugih valnih razdoblja (od 150 do 300 km). Na otvorenom moru brodovi možda neće detektirati te valove, iako se kreću velikom brzinom (od 100 do 1000 km/h). Visina valova je mala, međutim, dolaskom do plitke vode, val se naglo usporava, prednja strana mu se diže i pada strašnom snagom na kopno. Visina velikih valova u ovom slučaju u blizini obale doseže 5-20 m, a ponekad doseže 40 m.
Val tsunamija možda nije jedini. Vrlo često je to serija valova u razmacima od oko sat vremena. Najviši od njih naziva se glavnim.
4. Pojam prirodnih požara uključuje:šumski požari, požari stepa i žitnih masiva, tresetni i podzemni požari fosilnih goriva.
šumski požari- to su nekontrolirana spaljivanja raslinja koja se spontano šire šumskim područjem, a koja za suhog vremena i vjetra zahvataju velike površine.
U 90-97 slučajeva od 100, počinitelji katastrofe su ljudi koji ne pokazuju dužnu pažnju pri korištenju vatre na mjestima rada i rekreacije. Udio požara uzrokovanih munjama nije veći od 2% od njihovog ukupnog broja.
Ovisno o prirodi požara i sastavu šume, požari se dijele na zemaljske, jahaće, zemljišne. Gotovo svi su na početku svog razvoja puzavi i, ako se stvore određeni uvjeti, prelaze u brdske ili tla.
U slučaju prizemnog požara, a može ih biti i do 90% od ukupnog broja, vatra se širi samo po pokrovu tla, zahvatajući donje dijelove drveća, travu i stršeće korijenje.
Kod gornjeg zaletnog požara, koji počinje samo s jakim vjetrom, vatra se obično "skokovima" kreće po krošnjama drveća. Vjetar nosi iskre, goruće grane i iglice, koje stvaraju nova ognjišta nekoliko desetaka, pa i stotina metara. Plamen se kreće brzinom od 15-20 km/h.
Podzemni požari rezultat su prizemnih ili površinskih požara. Nakon izgaranja gornjeg pokrova tla, požar se produbljuje u tresetni horizont. Podzemni požari nazivaju se požari treseta.
Veliki šumski požari bjesne u razdoblju izuzetne požarne opasnosti u šumi, posebno tijekom duge i jake suše. Vjetrovito vrijeme i nepregledne šume doprinose njihovu razvoju.
Prosječno trajanje velikih šumskih požara je od 10 do 15 dana, opožarena površina je u prosjeku 40-500 hektara s opsegom od 8 do 16 km.
Područja u kojima bjesne šumski požari obično se proglašavaju "zonom katastrofe".
Prirodne katastrofe često uzrokuju masovna obolijevanja ljudi, životinja, biljaka i dovode do bioloških i društvenih izvanrednih situacija.
//. Biološko-socijalna izvanredna stanja- to je stanje u kojem su, kao posljedica nastanka izvora bioloških i društvenih izvanrednih situacija na određenom području, narušeni normalni uvjeti za život i djelovanje ljudi, postojanje domaćih životinja i rast biljaka, postoji opasnost za život i zdravlje ljudi, raširene zarazne bolesti, gubici domaćih životinja i biljaka.
Zarazne bolesti kod ljudi To su bolesti uzrokovane patogenim mikroorganizmima koje se prenose sa zaražene osobe ili životinje na zdravu.
epidemijski proces naziva se pojava pojave i širenja zaraznih bolesti među ljudima, koje predstavljaju kontinuirani lanac uzastopnih homogenih bolesti. Za karakterizaciju intenziteta širenja bolesti koriste se pojmovi kao što su izbijanje epidemije, epidemija i pandemija.
izbijanje epidemije- ovo je nagli porast morbiditeta, vremenski i teritorijalno ograničen, povezan s istovremenom infekcijom ljudi.
Epidemija- široko rasprostranjena zarazna bolest, koja znatno premašuje stopu incidencije koja se obično bilježi na određenom teritoriju.
CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija179
Pandemija - neobično široko rasprostranjenost morbiditeta u smislu razine i razmjera distribucije, pokrivajući niz zemalja, čitave kontinente, pa čak i cijeli svijet.
U posebno opasne zarazne bolesti ljudi ubrajaju se: kuga, kolera, žuta groznica, SIDA (sindrom stečenog nedostatka imuniteta), difterija, gripa, dizenterija, hepatitis, tuberkuloza i dr.
Zarazne bolesti životinja- skupina bolesti koje imaju zajedničke značajke kao što su prisutnost specifičnog patogena, cikličnost razvoja, sposobnost prijenosa sa zaražene životinje na zdravu i epizootskog širenja.
Prema širini rasprostranjenosti, epizootski proces karakteriziraju tri oblika: sporadični morbiditet, epizootika, panzootika.
Sporadija - to su pojedinačni ili malobrojni slučajevi manifestacije zarazne bolesti, obično međusobno nepovezani jednim izvorom zaraznog agensa, najmanji stupanj intenziteta epizootskog procesa.
Epizootija - prosječni stupanj intenziteta (napetosti) epizootskog procesa. Karakterizira ga široka rasprostranjenost zaraznih bolesti u gospodarstvu, okrugu, regiji, zemlji. Karakterizira ga masovni karakter, zajedničkost izvora infektivnog agensa, istodobnost lezije, periodičnost i sezonalnost.
Panzootski ~ najviši stupanj razvoja epizootije. Karakterizira ga neuobičajeno široko širenje zarazne bolesti, koja pokriva jednu državu, nekoliko zemalja, kopno. Zarazne bolesti životinja sklone panzootijama su slinavka i šap, goveđa kuga, svinjska i ptičja kuga, bruceloza, bjesnoća goveda itd.
biljna bolest - To je kršenje normalnog metabolizma, stanica organa i cijele biljke pod utjecajem fitopatogena ili nepovoljnih uvjeta okoliša, što dovodi do smanjenja produktivnosti biljaka ili do njihove potpune smrti.
fitopatogen - uzročnik bolesti biljaka, oslobađa biološki aktivne tvari koje štetno utječu na metabolizam, utječu na korijenski sustav i ometaju opskrbu hranjivim tvarima.
Za procjenu opsega biljnih bolesti koriste se pojmovi kao što su "epifitotije" i "panfitotije".
Epifitotije -širenje zaraznih bolesti na velikim područjima tijekom određenog vremenskog razdoblja.
Panfitotija - masovne bolesti koje pokrivaju nekoliko zemalja ili kontinenata.
III. Hitni slučajevi koje je uzrokovao čovjek vrlo raznolika kako u pogledu uzroka tako iu opsegu. Prema prirodi fenomena dijele se u 6 glavnih skupina - to su nesreće na:
1) kemijski opasni objekti (CHOO);
2) objekti opasni od zračenja (ROO);
3) požarno-eksplozivna postrojenja;
4) hidrodinamički opasni objekti;
5) transport (željeznički, cestovni, zračni
nom, voda, metro);
6) komunalne i energetske mreže.
1. kemijska nesreća su emisije moćnih
otrovne tvari koje se mogu pojaviti kada su oštećene
jame i uništavanje kontejnera tijekom skladištenja, transporta
ili obrade tih tvari. Osim toga, neki neto
tvari pod određenim uvjetima (eksplozija, požar) u
Kao rezultat kemijske reakcije može nastati SDYAV. NA
u slučaju nesreće, ne samo tlo
sloj atmosfere, ali i izvori vode, hrane
nia, tlo.
Glavni štetni čimbenik u nesrećama u objektima s kemijskim oružjem je kemijska kontaminacija površinskog sloja atmosfere, što dovodi do poraza ljudi u zoni djelovanja SDYAV-a. Njegovu ljestvicu karakterizira veličina zona infekcije. Razlikuju se sljedeće zone: smrtonosna toksodoza, onesposobljavajuća i toksodoza praga.
2. Radijacijska nesreća- incident koji vodi do
otpuštanje (otpuštanje) radioaktivnih proizvoda i ionizirajuće
zračenje izvan okvira (granica) predviđenih projektom u
količine koje prelaze utvrđene sigurnosne standarde
nost.
Utjecaj zračenja na osoblje i stanovništvo u zoni radioaktivnog onečišćenja karakteriziraju doze vanjske i unutarnje izloženosti ljudi. Pod vanjskim
CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
9.1. Opće informacije i klasifikacija izvanrednih situacija181
U obzir se uzima izravno ozračenje osobe iz izvora ionizirajućeg zračenja koji se nalaze izvan njezina tijela, uglavnom iz izvora y-zračenja i neutrona. Unutarnja izloženost nastaje zbog ionizirajućeg zračenja iz izvora unutar osobe. Ovi izvori nastaju u kritičnim (najosjetljivijim) organima i tkivima. Unutarnje izlaganje nastaje zbog izvora a-, p- i y-zračenja.
3. Nesreće na požarnim i eksplozivnim objektima, srodni
s jakim eksplozijama i požarima, može dovesti do teških
društvene i ekonomske posljedice. Se zovu
to su uglavnom eksplozije spremnika i cjevovoda s lakim
zapaljive i eksplozivne tekućine i plinovi
mi, kratki spoj električne instalacije, eksplozije i
izgaranje određenih tvari i materijala. Pali na pro
mentalne nezgode uzrokuju razaranje struktura zbog
izgaranje ili deformacija njihovih elemenata od visokih temperatura.
4. U slučaju nezgoda na hidrodinamički opasnim objektima, do
koji uključuju hidrotehničke građevine tlaka
tipa, uništavanje brana je opasno. Kad brane puknu
dolazi do probojnog vala čiji razorni učinak
uglavnom je uključen u kretanje velikih masa vode sa
velika brzina i ramsko djelovanje svega što je
postavlja se zajedno s vodom (kamenje, daske, balvani, razno
strukture).
Visina i brzina probojnog vala ovisi o hidrološkim i topografskim uvjetima rijeke. Na primjer, za ravna područja brzina probojnog vala može doseći od 3 do 25 km/h, au planinskim i predplaninskim područjima - 100 km/h. Šumovita područja usporavaju brzinu i smanjuju visinu vala.
Prilikom pucanja brana znatne površine terena obično budu poplavljene slojem vode debljine od 0,5 do 10 m ili više za 15-30 minuta. Vrijeme tijekom kojeg teritorij može biti pod vodom varira od nekoliko sati do nekoliko dana.
5. Nezgode u prometu i komunalne djelatnosti
mreže sasvim uobičajene pojave u našim životima, a nažalost,
nyu, njihov broj raste iz godine u godinu. Za danas bilo koji
način prijevoza predstavlja potencijalnu opasnost.
U željezničkom prometu željezničko vozilo najčešće isklizne iz tračnica, sudari, sudari s
prepreke na prijelazima, požari i eksplozije izravno u automobilima. Nemoguće je isključiti eroziju željezničkih tračnica, klizišta, odrone. Prilikom prijevoza opasnih tvari kao što su plinovi, zapaljive, eksplozivne, otrovne i radioaktivne tvari može doći do eksplozija i požara.
Uzroci nesreća u željezničkom prometu su dotrajalost kolosijeka i vagona, neispravnost opreme za signalizaciju, centralizaciju i blokadu, pogreške dispečera, nepažnja i nepažnja strojovođa.
Jedan od glavnih problema cestovnog prometa je osiguranje prometne sigurnosti. Oko 75% svih prometnih nesreća događa se zbog kršenja prometnih pravila od strane vozača, a trećina nesreća posljedica je loše osposobljenosti vozača. Ili uopće nemaju pravo upravljati vozilom odgovarajuće kategorije ili, štoviše, kupuju vozačke dozvole. Najopasnija vrsta prekršaja i dalje je prekoračenje brzine, vožnja u nadolazeći trak, vožnja u pijanom stanju.
U zračnom prometu, unatoč poduzetim mjerama, broj nesreća i katastrofa se ne smanjuje. Uništavanje pojedinih struktura zrakoplova, kvar motora, poremećaj sustava upravljanja, napajanja, komunikacije, pilotiranja, nedostatak goriva ili njegove loše kvalitete, prekidi u održavanju života posade i putnika dovode do ozbiljnih posljedica.
U vodnom prometu većina velikih nesreća i katastrofa događa se pod utjecajem uragana, oluja, magle, leda, ali i krivnjom ljudi - kapetana, pilota i članova posade. Polovica nesreća na rijekama i morima posljedica je nestručnog upravljanja prijevozom, nepravilnog smještaja tereta, lošeg pričvršćivanja i sl. Sve to dovodi do sudara i prevrtanja brodova, njihovog nasukavanja, eksplozija i požara na brodu.
6. Havarije na komunalnim mrežama postale uobičajene u našim životima. Godine 2002-2003 cijeli su se gradovi zimi smrzavali. Zbog starenja opreme, korozije i dotrajalosti cijevi, deformacije tla, lomova vodovodne, kanalizacijske mreže i cjevovoda
CH. 9. Mirnodopska i ratna izvanredna stanja
bili su prava pošast za zaposlenike stambenih i komunalnih usluga.
Pri planiranju mjera za suzbijanje nesreća treba uzeti u obzir da one u svom razvoju prolaze kroz pet karakterističnih faza:
Akumulacija odstupanja od normalnog procesa;
Inicijacija nesreće;
Razvoj nezgode tijekom koje je udar
pogled na ljude, prirodni okoliš i predmete narodnog ho
farme;
Obavljanje spasilačkih i drugih hitnih poslova,
Obnova života nakon likvidacije naselja
posljedice nesreće.
Zbog činjenice da broj nesreća teži da do povećavati iz godine u godinu, hitne službe spašavanja, spasilački timovi, formacije Ministarstva za izvanredna stanja i civilne zaštite trebaju biti spremni za obavljanje zadataka za otklanjanje nepredviđenih situacija.
GU. Ekološki hitni slučajevi vrlo su raznolike i praktički pokrivaju sve aspekte ljudskog života i djelovanja. To je zbog širokog raspona izvora ovog hitnog slučaja.
Prema prirodi fenomena, izvanredne situacije u okolišu dijele se u četiri glavne skupine, koje karakteriziraju promjene:
Zemljišni uvjeti (degradacija tla, erozija, dezertifikacija);
svojstva zračne okoline (zagrijavanje klime, nedostatak
kisik, štetne tvari, kisele kiše, buka,
oštećenje ozonskog omotača);
Stanje hidrosfere (iscrpljivanje i onečišćenje rijeka,
mora i oceani);
Stanja biosfere (zone Zemlje - uključujući gornji ili
tosfera i donja atmosfera).
Slične informacije.
Svojstva vode i globalna izmjena vode.
Hidrosfera igra ključnu ulogu u održavanju relativno stalne klime na planetu, budući da obavlja sljedeće bitne funkcije:
§ djeluje kao globalni akumulator topline u Zemljinom ekosustavu (toplinski kapacitet vode je 3300 puta veći od zraka, stoga su površinske vode oceana glavni akumulator i distributer sunčeve energije, osiguravajući konstantnost prosječne planetarne temperature atmosfera);
§ Proizvodi gotovo polovicu ukupnog atmosferskog kisika zahvaljujući fitoplanktonu koji živi u Svjetskom oceanu.
Vodeni okoliš čovjek koristi za lov ribe i drugih morskih plodova, sakupljanje biljaka, vađenje podvodnih naslaga ruda (mangan, nikal, kobalt) i vađenje nafte na šelfu, prijevoz robe i putnika. U proizvodnim i gospodarskim djelatnostima osoba koristi vodu za čišćenje, pranje, hlađenje opreme i materijala, zalijevanje biljaka, hidrotransport, osiguravanje specifičnih procesa, na primjer, proizvodnju električne energije itd.
Prirodne vode se dijele u dvije velike klase: slatke i slane. Slatka voda je voda, čiji 1 kg ne sadrži više od 1 g soli. Ostatak prirodnih voda klasificira se kao slana, koja čini 97,5% ukupne svjetske zalihe vode.
Koncentracija soli otopljenih u vodi određuje stupanj njezine slanosti (tvrdoće). U vodama oceana koncentracija otopljenih tvari je u prosjeku 175 puta veća od one u vodama rijeka i jezera (iz toga ne proizlazi da ne mogu biti jako desalinizirane morske vode i jako slane jezerske, pa čak i riječne vode) .
Unatoč golemim rezervama prirodnih voda na Zemlji, samo mali dio njih je dostupan i pogodan za praktičnu upotrebu. Prije svega, to je slatka voda. Ako godišnjoj ljudskoj potrošnji od 60 tona svježe vode koja je potrebna za zadovoljenje ostalih vitalnih potreba dodamo još 300 tona vode, tada će godišnja potrošnja svježe vode po stanovniku planeta iznositi 360 tona/god. Iz toga proizlazi da bi ograničene jednokratne rezerve slatke vode mogle biti iscrpljene unutar 3-4 mjeseca. Međutim, rezerve slatke vode na Zemlji stalno se obnavljaju pod utjecajem prirodnih sila i, prije svega, globalne izmjene vode.
Globalna izmjena vode uključuje i izmjenu vode u sustavu ocean-kontinent, kada se voda, koja isparava s površine oceana, prenosi vjetrovima na kontinente i vraća se u ocean s riječnim otjecanjem, i lokalne cikluse vode u pojedinim krajolicima, kada isparavanje vode dovodi do naoblake i oborina.
Sunčeva energija utrošena na isparavanje vode, nakon padalina, pretvara se u kinetičku energiju rijeka i potoka. Za ovaj proces troši se vrlo velika količina sunčeve energije, prema nekim procjenama od 20% do trećine onoga što Zemlja dobije od Sunca.
Nad Svjetskim oceanom ima manje oborina nego nad kontinentima, ali za planet u cjelini oborine su uravnotežene. Ravnoteža vode između kontinenata i oceana održava se uglavnom otjecanjem. Istodobno, isparavanje čini do 65%, a površinsko otjecanje - do 35% vode uključene u cirkulaciju.
Isparavanje vode je najvažniji proces u njenom kruženju. Voda isparava s površine oceana i tla, kao i lišća biljaka nakon što je korijenje upije. Količina vode koju biljke transpiriraju je značajna. Sva kopnena vegetacija ispušta u atmosferu od 27 do 30% ukupne količine vlage koju kopno prima u obliku padalina godišnje.
Razvojem civilizacije mijenja se prirodni ciklus vode, prvenstveno zbog promjene ravnoteže transpirirane vode, kao i formiranja takve međukarike kao što je potrošnja tehničke vode. Posebnu ulogu u tom procesu ima navodnjavanje - umjetno vlaženje tla i biljnih površina dovođenjem vode iz izvora vode kako bi se biljkama osigurala vlaga, ispralo tlo i regulirao njihov slani režim.
70% slatke vode koju ljudi konzumiraju koristi se u poljoprivredi. Istovremeno, 60% vode koja se koristi za navodnjavanje ne dolazi do polja.
Ukupna površina navodnjavanog zemljišta u svijetu iznosi više od 230 milijuna hektara. Navodnjavano zemljište najmanje je dvostruko produktivnije od nenavodnjavanog zemljišta: čini jednu šestinu obradivog zemljišta i proizvodi jednu trećinu svih usjeva.
Posebno treba voditi računa da intenzitet transpirirane vlage ovisi o vrsti vegetacije. Tako tijekom vegetacije pšenica transpira 6000 tona vode s 1 ha navodnjavane zemlje, riža 4,6 puta više, a pamuk 6,7 puta.
Za uštedu vode za navodnjavanje potrebno je primjenjivati progresivne metode. Najekonomičniji i najučinkovitiji način navodnjavanja je kap po kap, kada se voda dovodi do korijenskog sustava biljaka kroz sustav posebnih cijevi položenih u tlo.
Zagađenje hidrosfere
Najopasniji zagađivači hidrosfere po utjecaju na prirodne ekosustave su ugljikovodici (sirova nafta, naftni derivati), otrovni metali, klorirani ugljikovodici (prvenstveno pesticidi) i radioaktivne tvari. Od ostalih zagađivača hidrosfere potrebno je spomenuti deterdžente (detergente) i fenole.
Onečišćenje prirodnih voda naftom i naftnim derivatima. Najčešći i štetni onečišćivači uključuju naftu, čiji godišnji protok u mora i oceane, prema UN-u, doseže 6 ... 7 milijuna tona.Očekuje se daljnji porast onečišćenja naftom zbog stalnog povećanja njegove proizvodnje , posebno na kontinentalnom pojasu.
Sirova nafta je mješavina kemikalija koja sadrži 200-300 komponenti. Nafta se sastoji od 50-98% ugljikovodika, sadrži do 4% sumpora, do 1% dušika i kisika. Naftni ugljikovodici (naftni proizvodi) dijele se u tri skupine: alkani (25%); cikloalkani (nafteni) (30-60%); aromatski i poliaromatski (PAH) (do 5%). Najotrovniji dio su PAH. Biosfera sadrži nekoliko desetaka PAH (ukupno ova skupina sadrži više od 200 spojeva). Najčešći i najtoksičniji je 3,4-benz(a)piren (BP) (osim antracena, pirena, krizena itd.). Pozadinska razina PAH je 1 ng/l, u Baltičkom moru - 100 ng/l. Posebno je visoka razina sadržaja PAH-a u pridnenim sedimentima.
Glavni izvori onečišćenja morskog okoliša naftom: promet; uklanjanje rijekama; industrijski i komunalni otpad, otpad iz rafinerija nafte. Postoje i prirodni izvori onečišćenja naftom. Jedan od glavnih antropogenih izvora je pomorski promet, prvenstveno tankerski. Svijet ima ogromnu tankersku flotu ukupnog kapaciteta više od 120 milijuna bruto registarskih tona, što je više od trećine kapaciteta svih brodskih vozila. Sada ima 230 brodova nosivosti od 200 do 700 tisuća tona svaki. To predstavlja kolosalnu potencijalnu opasnost za vode oceana. Prema poznatim podacima, zbog nesreća na tankerima, oko 5% sve prevezene nafte ulazi u mora i oceane. Izračunato je da će Baltičko more, ako 200.000 tona nafte uđe u more, biti pretvoreno u biološku pustinju.
Ogromne količine nafte dospijevaju u more kao rezultat ispuštanja vode od pranja, balasta i kaljužne vode s brodova, kao i gubitaka tijekom ukrcaja i iskrcaja tankera. Iz tih razloga svake godine u morima i oceanima završi oko 3 milijuna tona nafte. Pritom su uglavnom onečišćena lučka područja, lučki akvatorij, obalna područja i područja intenzivne plovidbe.
Početkom trećeg tisućljeća podvodne će bušotine proizvoditi 50% svjetske nafte. Tijekom proizvodnje nafte u moru moguće je onečišćenje morskog okoliša zbog akcidenata, kao i manjih curenja nafte (procjenjuje se na 0,1 milijun tona godišnje). Očito, ovaj izvor predstavlja ogromnu potencijalnu opasnost, a njegova će uloga u nastanku naftnog onečišćenja mora i oceana s vremenom rasti.
Izvor onečišćenja voda naftom je priobalna industrija, a prvenstveno rafinerije nafte. Iako se otpadne vode iz industrijskih poduzeća pročišćavaju, ne može se postići potpuno pročišćavanje otpadnih voda od nafte i naftnih derivata.
Velika količina naftnih derivata ulazi u oceanske bazene iz atmosfere. Na primjer, motori s unutarnjim izgaranjem, koji su opremljeni raznim vozila, emitiraju više od 50 milijuna tona raznih ugljikovodika u zrak godišnje.
Kao što je gore navedeno, osim tehnogenih izvora, postoje i prirodni. Prirodna curenja nafte nastaju na mjestima gdje ona curi iz naftonosnih slojeva kroz zemljinu koru. Takvi su izlazi poznati uz obalu južne Kalifornije, u Meksičkom i Perzijskom zaljevu te Karipskom moru. Stopa dotoka nafte iz prirodnih ispusta obično je niska, stoga relativno mala količina naftnih ugljikovodika na taj način ulazi u mora i oceane, a najveći dio onečišćenja Svjetskog oceana (više od 90%) dolazi iz izvora antropogenog porijekla.
Polja zagađenja naftom, koja tvore lokalne zone, ostaju stabilna u vremenu, pa oceanska kruženja igraju veliku ulogu u njihovoj distribuciji. Oni su ti koji prenose zagađenje naftom u najčišća područja Svjetskog oceana, uključujući Arktički ocean.
Naftni produkti koji dospijevaju u vodu razgrađuju se kao posljedica kemijske, fotokemijske i bakterijske razgradnje, kao i djelovanja nekih morskih organizama i viših biljaka. Međutim, "proces" prirodne neutralizacije naftnih derivata prilično je dugotrajan i može trajati od jednog do nekoliko mjeseci.
Kada se pomiješa s vodom, ulje stvara emulziju dvije vrste: izravnu "ulje u vodi" i obrnutu "vodu u ulju". Izravne emulzije, sastavljene od kapljica ulja promjera do 0,5 µm, manje su stabilne i karakteristične su za površinski aktivne tvari koje sadrže ulje. Kada se hlapljive frakcije uklone, nafta stvara viskozne inverzne emulzije, koje mogu ostati na površini, biti nošene strujom, izbačene na obalu i taložiti se na dno. Najveću opasnost po svojim posljedicama predstavljaju uljni filmovi koji se stvaraju na površini vode i smanjuju toplinsku vodljivost i toplinski kapacitet gornjeg sloja vode. Prisutnost uljnog filma snažno utječe na proces isparavanja. Dakle, na mirnoj vodi, zbog tankog sloja ulja, isparavanje se smanjuje za 1,5 puta, a pri brzinama vjetra do 6 ... 8 m / s - za 60%, budući da filmovi služe kao barijera za molekule vode i smanjiti aerodinamičku hrapavost vodene površine. Eksperimentalno je utvrđeno da 45 tona vode ispari s površine oceana na jednoj četvornoj milji u prisutnosti uljnog filma, dok u odsutnosti filma - 97 tona.Usporavanje procesa isparavanja dovodi do činjenice da zračne mase koji se kreću preko oceana manje su zasićeni vodenom parom.
U prirodnim uvjetima, kroz sučelje između atmosfere i površine vode, postoji kontinuirana izmjena kisika i ugljičnog dioksida, čiji je intenzitet uvelike smanjen u prisutnosti uljnog filma. Pod određenim uvjetima, uljni filmovi snižavaju temperaturu površinskog sloja vode (ne nižu od +4°C), što dovodi do povećanja njegove gustoće i, kao rezultat toga, gornji sloj vode tone u dubinu, donoseći tamošnje zagađenje naftom. U plitkim bazenima, površinski onečišćeni slojevi mogu potonuti na dno i formirati vode pri dnu koje sadrže značajnu količinu nafte. Nastanak ovakvih onečišćenih pridnenih slojeva posebno je vjerojatan u razdoblju jesenskog hlađenja vode.
Dakle, naftni filmovi su tehnogeni čimbenik koji utječe na nastanak i tijek hidroloških i hidrokemijskih procesa u površinskim slojevima vode mora i oceana.
Zagađenje uljem također utječe na žive organizme štiteći sunčevo zračenje i usporavajući obnavljanje kisika u vodi. Kao rezultat toga, plankton, glavna hrana morskog života, prestaje se razmnožavati. Debeli uljni filmovi često su uzrok smrti morskih ptica. Nafta ima negativan utjecaj na fiziološki procesi, koji se javljaju u živim organizmima, uzrokuju patološke promjene u tkivima i organima, ometaju funkcioniranje enzimskog aparata, živčanog sustava.
Posebno je opasno onečišćenje voda visokih geografskih širina, gdje se zbog niskih temperatura naftni derivati praktički ne raspadaju i takoreći su „konzervirani“ ledom, pa onečišćenje naftom može uzrokovati ozbiljne štete okolišu Arktika i Antarktik.
Onečišćenje prirodnih voda teškim metalima. U uvjetima aktivne antropogene aktivnosti, onečišćenje oceanskih voda teškim metalima postalo je posebno akutan problem. Skupina teških metala gustoće iznad 4,5 g/cm3 objedinjuje više od 30 elemenata periodnog sustava. U najotrovnije metale spadaju prvenstveno Pb (olovo), Hg (živa), Cd (kadmij), As (arsen), Zn (cink), Se (selen), kao i Fe, Al, Cu, Mn, Ni, Co , Sn, Ti, Bi, Mo, V, Ag, Cr, Te. Imaju široku primjenu u raznim industrijskim proizvodnjama, stoga je, unatoč mjerama pročišćavanja, sadržaj teških metala i njihovih spojeva u industrijskim otpadnim vodama prilično visok. Velike mase ovih spojeva ulaze u ocean kroz atmosferu.
Glavni izvori onečišćenja prirodnih voda teškim metalima su:
Industrijska ispuštanja;
Atmosferske oborine, uglavnom kiša (teški metali ulaze u atmosferu kao rezultat izgaranja goriva i vulkanskih erupcija; sadržaj toksičnih elemenata atmosferskog podrijetla može doseći 25-100%);
Vodeni prijevoz (trupovi brodova premazuju se bojama koje sadrže Hg, As, Cu, Cr, Pb, Zn, Cd kako bi se spriječilo prljanje trupova od algi i morskih organizama);
Ispiranje iz tla u koje teški metali (HM) dospijevaju iz gnojiva i pesticida (anorganska gnojiva sadrže HM kao nečistoće).
Veliki postotak HM nalazi se u mulju, koji je jedno od glavnih organskih gnojiva. Pesticidi također sadrže HM, koji se često koriste kao katalizatori za njihovu sintezu.
Za morske biocenoze najopasniji su živa, olovo i kadmij, jer ostaju otrovni neograničeno dugo. Na primjer, spojevi koji sadrže živu (osobito metil živa) - najjači otrovi koji djeluju na živčani sustav, predstavljaju prijetnju životu svih živih bića. U 50-60-im godinama XX stoljeća. na području zaljeva Minomata (Japan) registrirano je masovno trovanje, čije su žrtve bili deseci tisuća ljudi koji su jeli zaraženu ribu. Uzrok onečišćenja bilo je poduzeće koje je izbacilo živu u vodu zaljeva.
Godišnje u Svjetski ocean dospijeva do 2 milijuna tona olova, do 20 tisuća tona kadmija i do 10 tisuća tona žive. Najviše visoke razine onečišćenje imaju obalne vode i unutarnja mora. Atmosfera također igra značajnu ulogu u onečišćenju oceana. Tako se do 30% sve žive i 50% olova koji godišnje uđu u ocean transportira kroz atmosferu. Kad dospiju u morsku vodu, teški se metali koncentriraju uglavnom u površinskom sloju, u pridnenom sedimentu iu bioti, dok u samoj vodi ostaju samo u relativno malim koncentracijama. Ovdje je posebno značajan površinski film, koji se obično proteže do dubine od 50-500 µm. U tom području odvijaju se svi ravnotežni procesi prijenosa mase između vode i atmosfere.
Aktivnost nakupljanja raznih tvari u živim organizmima iz okoliša izražava se odgovarajućim koeficijentima. Dakle, omjer sadržaja tvari u tkivima hidrobionata (stanovnika vodenog okoliša) i njegove koncentracije u vodi naziva se koeficijent akumulacije. Na primjer, kod dafnije koeficijent akumulacije metilžive iznosi 4 tisuće, u planktonu koeficijent akumulacije olova je 12 tisuća, kobalta je 16 tisuća, a bakra 90 tisuća. Istraživači kažu da za svaki kemijski element postoji barem jedna vrsta planktona koji ga može koncentrirati.
Velike količine teških metala koncentrirane su u pridnenim sedimentima. To potvrđuje i činjenica da koncentracija metala u sedimentu može biti nekoliko redova veličine veća nego u vodi.
Onečišćenje prirodnih voda pesticidima i drugim kemijskim spojevima. Pesticidi su klasa sintetiziranih organskih tvari koje imaju toksična svojstva i dijele se u skupine prema namjeni:
Insekticidi - za ubijanje insekata;
Herbicidi - protiv korova;
Fungicidi - protiv gljivica;
Specifično - protiv štakora, puževa itd.
Količina insekticida znatno premašuje količinu herbicida.
Na temelju kemijskog sastava pesticida mogu se razlikovati 3 velike skupine:
Klorirani ugljikovodici;
Fosforni organski spojevi;
Topivost i stabilnost pesticida u vodi su različite. Unatoč velikom uklanjanju pesticida u hidrosferu, njihova je koncentracija relativno niska: ~10-7% u slatkim i ~10-9% u oceanskim vodama. No, čak i tako niske koncentracije opasne su za život živih organizama.
Najčešći organoklorni pesticidi su:
Aromatični: DDT i njegovi metaboliti - DDD i DDE;
Alifatski i aliciklički - lindan ili heksaklorocikloheksan, heksakloran;
Klorirani produkti sinteze diena.
Svi ovi spojevi klasificirani su kao insekticidi; prilično otporan na raspadanje, te se stoga nakuplja u okolišu i organizmima (osobito u mekušcima, pronađenim u dupinima). Klorirani ugljikovodici također uključuju vrlo važnu klasu spojeva - poliklorirane bifenile (PCB). Dobivaju se kloriranjem bifenila.
Analiza spojeva koji sadrže klor pokazala je da svi oni kao nečistoće sadrže tisućinke dioksina, tj. potonji nastaju kao nusproizvodi većine kemijskih industrija. Ovi različiti derivati aromatskih kloriranih etera su supertoksikanti. PCB i dioksini potiskuju imunološki sustav.
Fosforni organski pesticidi (OP) - esteri fosforne, tiofosforne i ditiofosforne kiseline, spadaju u insekticide. Njihova prednost je niska kemijska otpornost.
Deterdženti. To su deterdženti čiji su glavni sastojci površinski aktivne tvari (tenzidi), (aditivi - enzimi, izbjeljivači, mirisi, inhibitori korozije itd.).
U slabo onečišćenim vodama koncentracija površinski aktivnih tvari kreće se od tisućinki do stotinki mg/l. Surfaktanti su koncentrirani u površinskom filmu, tvoreći monosloj. Surfaktanti ne spadaju u visoko toksične tvari, njihov MDK je ~ 0,5-2 mg/l. Istovremeno su izuzetno česti zbog široke upotrebe u svakodnevnom životu i industriji. Oni mogu pojačati štetne učinke drugih zagađivača koji su toksikanti: povećati njihovu topljivost u vodi, stvoriti stabilne emulzije, na primjer; naftni proizvodi.
Fenoli. Spojevi ove klase obično se dijele na:
Hlapljivo s parom (fenol, krezoli, ksilenoli, itd.);
Neisparljivi (višeatomski, kao što su resorcinol, pirogalol, itd.). Izvori fenola mogu biti prirodnog podrijetla – metabolizam vodenih organizama, razgradnja organske tvari, te antropogeni, npr. antiseptici. Sadržaj fenola u vodama obično ne prelazi 20 µg/l.
Često je prikladnije grupirati gore navedene brojne izvore onečišćenja Svjetskog oceana prema “ekološkom” načelu, pri čemu su izvori podijeljeni u tri velike skupine:
§ pomorstvo - brodovi za razne namjene (uključujući ratne brodove) i druge instalacije i uređaji koji rade u morskom okruženju; cjevovodi, instalacije i uređaji koji se koriste u istraživanju i razradi prirodnih bogatstava morskog dna i njegova podzemlja;
§ kopnene - rijeke i drugi vodni sustavi koji komuniciraju s morima, gdje zagađivači ulaze kao rezultat ispuštanja otpadnih i zagrijanih voda iz industrijskih poduzeća, ili s podzemnim vodama onečišćenim zakopavanjem posebno štetnih tvari (uključujući radioaktivni otpad), kao i raznim kopneni objekti koji se ispuštaju u more;
§ Atmosferski - razna industrijska poduzeća, vozila i drugi objekti koji ispuštaju štetne plinovite otpadne tvari u atmosferu, čija velika količina iz atmosfere ulazi u oceanske bazene.
Utvrđeno je da su prirodne mogućnosti neutralizacije onečišćenja u oceanu danas praktički iscrpljene. Ukupna ocjena stanja oceana alarmantnija je od procjene stanja atmosfere. Za održavanje ekološke ravnoteže morskih prostora našeg planeta vrlo je važna međunarodna suradnja, uključujući i za razvoj normi suvremenog međunarodnog prava. Prirodni okoliš je jedan i nedjeljiv te se promjene u njegovom stanju ne mogu ograničiti na neki određeni prostor. Niti jedna država, ma koliko gospodarskih i znanstveno-tehničkih potencijala imala, ne može riješiti sve probleme vezane uz očuvanje i poboljšanje stanja okoliša. Međunarodna specijalizacija i koordinacija u znanosti i tehnologiji može ubrzati stvaranje procesa s malim brojem otpada i učinkovitih uređaja protiv onečišćenja.
Iscrpljivanje kontinentalnih voda.
Općenito, unutarnje vode se obično dijele na sljedeći način:
površinski,
tlo,
Pod zemljom.
Slatke vode raspoređene su na površini Zemlje izuzetno neravnomjerno. Tako je u Europi i Aziji, gdje živi 70% svjetskog stanovništva, koncentrirano samo 39% svjetskih riječnih voda. Na području Rusije 82% riječnog toka otpada na sjeverne regije zemlje, koje su zbog klimatskih uvjeta nepogodne za razvoj poljoprivrede i znatno su manje naseljene od južnih regija koje su gospodarski razvijenije , ali doživljavaju nedostatak svježe vode.
Neravnomjerna raspodjela padalina i sve veće zagađenje hidrosfere doveli su do toga da u mnogim zemljama postoji nedostatak slatke vode.
Dolazi do iscrpljivanja najvrjednijih izvora slatke vode dostupnih čovjeku – podzemnih voda. Iscrpljivanje gornjih horizonata podzemnih voda uočeno je u SAD-u, Njemačkoj, Velikoj Britaniji, Nizozemskoj i Japanu. Zabilježeno je iscrpljivanje arteškog bazena ispod Kubanske ravnice. Razina arteških voda u blizini Krasnodara svake godine opada.
Najozbiljniji problem je stanje malih rijeka. Nekontrolirano korištenje vode, uništavanje vodozaštitnih šumskih pojaseva i isušivanje visokih močvara doveli su do masovnog pomora rječica. Prema njemačkim biolozima, polovica potoka i ribnjaka označenih na zemljopisnim kartama zemlje je presušila; 90% izvora i močvara iz kojih izviru izvori više ne postoje.
Međutim, moderne tehnologije zadale su najopipljiviji udarac slatkoj vodi, jer pod njihovim utjecajem raste onečišćenje rijeka i jezera industrijskim i kućnim otpadom, otrovnim tvarima. Samo industrija godišnje u rijeke ispusti više od 160 km3 industrijskih otpadnih voda - nepročišćenih ili nedovoljno pročišćenih. One zagađuju preko 4 tisuće km3 riječnih voda, tj. oko 10% ukupnog riječnog otjecanja. U industrijaliziranim zemljama ta brojka doseže 30% ili više.
Trenutno većina svjetskih rijeka u svojim kanalima više ne nosi slatku vodu pogodnu za opskrbu stanovništva vodom, već razrijeđenu otpadnu vodu iz gradova, industrijskih poduzeća, stočnih farmi itd. U rijekama se umjesto čiste vode nalaze složene otopine i suspenzije štetnih kemikalija i bakterija.
Nepromišljeno korištenje vode, koje premašuje mogućnosti njezine obnove, kao i njezino intenzivno onečišćenje, dovode do pretvaranja velikih površina kontinenata u pustinje. Nekad punovodne čiste rijeke i jezera stalno postaju plitke, u njima se razmnožavaju modrozelene alge, a voda postaje neprikladna za piće i život riba i drugih vodenih organizama.
Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije, do 80% svih bolesti povezanih s kvalitetom okoliša rezultat je konzumacije prljave vode od strane stanovništva.
Gotovo 2,5 milijarde ljudi na planetu pati od dizenterije, hepatitisa, proljeva i drugih bolesti povezanih s onečišćenjem vode.
Korištenje slatke vode
Svi sektori nacionalnog gospodarstva koji koriste vodne resurse podijeljeni su u dvije kategorije:
Korisnici vode su gospodarske grane koje koriste vodna tijela u razne svrhe, ali ne uzimaju nepovratnu vodu. To uključuje hidroenergiju, vodeni promet, ribarstvo, komunalne usluge za kućanstvo i opskrbu pićem.
Potrošači vode su industrije koje crpe vodu iz akumulacija, a dio se nepovratno koristi. Najveći potrošači vode su termoenergetika (osobito nuklearne elektrane), poljoprivreda, a od industrije kemijska i metalurška industrija.
Moderan grad s populacijom od milijun ljudi troši 300 tisuća m3 vode dnevno, od čega se 75 ... 80% pretvara u otpadnu vodu.
Postoji sljedeća klasifikacija slatke vode prema namjeni:
Voda za piće - voda u kojoj su bakteriološki, organoleptički pokazatelji i pokazatelji otrovnih kemikalija u granicama normi za opskrbu pitkom vodom;
Mineralna voda - voda čiji sastav udovoljava medicinskim zahtjevima;
Termalna voda - termalna voda, čiji se izvori toplinske energije mogu koristiti u bilo kojem sektoru nacionalnog gospodarstva;
Industrijska voda - voda čiji sastav komponenti i izvori dovoljni za ekstrakciju ovih komponenti u industrijskim razmjerima;
Tehnička voda - svaka voda, osim gore navedenih, pogodna za korištenje u nacionalnom gospodarstvu.
Istodobno se razlikuju sljedeće vrste industrijske vode:
Voda za domaćinstvo - voda koju stanovništvo koristi za kućne i sanitarne potrebe, kao i praonice, kupatila, kantine, bolnice itd.;
Voda za navodnjavanje - voda koja se koristi za navodnjavanje zemljišta i navodnjavanje poljoprivrednih biljaka;
Procesna voda - voda koja je u izravnom kontaktu s proizvodima i proizvodima i podijeljena je, pak, na vodu za stvaranje medija, vodu za pranje i reakcijsku vodu (voda za stvaranje medija koristi se za otapanje i stvaranje pulpe, u obogaćivanju i preradi ruda , hidrotransport produkata i proizvodnog otpada Vode za pranje - za pranje plinovitih (apsorpcija), tekućih (ekstrakcija) i krutih produkata i produkata, te reakcijske - kao dio reagensa, tijekom destilacije i sličnih procesa);
Energetska voda je voda koja se koristi za proizvodnju pare i grijanje prostorija, opreme i okoliša, kao i za hlađenje tekućih i plinovitih proizvoda u izmjenjivačima topline i izravno krutih tvari.
Energetska voda se može reciklirati i dopuniti (dodatno). Voda se često koristi za hlađenje tekućih i plinovitih proizvoda u izmjenjivačima topline. Energetska voda ne dolazi u dodir s materijalnim tokovima i ne onečišćuje se, već se samo zagrijava. U industriji se 65...80% potrošnje vode troši za hlađenje.
Kvaliteta vode
Ovo svojstvo sastava i svojstava vode određuje njezinu prikladnost za posebne namjene. Razlikuju se sljedeći pokazatelji vode, regulirani relevantnim dokumentima:
organoleptički;
hidrokemijski;
mikrobiološki;
Određivanje organoleptičkih pokazatelja obavezno je za svako ispitivanje vode. To uključuje boju, miris, okus i naknadni okus, mutnoću i pjenušavost.
Hidrokemijski pokazatelji zauzimaju značajno mjesto u ukupnosti podataka o stanju vodnog tijela, a mogu se odrediti terenskim ili laboratorijskim metodama. Za terenske metode u Rusiji proizvodi se širok raspon testnih setova koji omogućuju izvođenje objedinjene analize izravno u vodnom tijelu. Hidrokemijski pokazatelji kakvoće vode određeni terenskim metodama su: pH vrijednost (pH), otopljeni kisik, mineralizacija (karbonati i bikarbonati, sulfati, kloridi, suhi ostatak, ukupna tvrdoća, kationi kalcija i magnezija, natrija i kalija), biogeni elementi (nitrati). , fosfati, amonij, nitriti), fluoridi, ukupno željezo.
pH vrijednost- jedna od najinformativnijih karakteristika. pH vrijednost u prirodnim vodama određena je kvantitativnim omjerom CO 2 otopljenog u vodi, bikarbonatnih i karbonatnih iona; procesi fotosinteze (potrošnja CO 2 vodenom vegetacijom) i raspadanja organskih tvari; disocijacija tvari humusne prirode (močvarne vode imaju nizak pH); hidroliza akva-iona metala. pH vrijednost varira: u riječnim vodama u rasponu od 6,5-8,5, u atmosferskim oborinama - 4,6-6,1; u močvarama - 5,5-6,0; u oceanskim vodama - 7,9-8,3; u rudnicima i rudnicima - ~ 1; u soda jezerima - ~ 10. pH vrijednost ima značajan utjecaj na oblik postojanja tvari u vodenim ekosustavima.
Integralna ocjena kakvoće vode obično se provodi prema hidrokemijskim pokazateljima, ako su oni dostatni, a može se provesti na više načina.
U općem slučaju, ako postoje podaci o nekoliko procijenjenih pokazatelja, moguće je izračunati zbroj smanjenih koncentracija parametara na MDK (načelo zbrajanja učinaka). U ovom slučaju, kriterij kvalitete vode je vrijednost
gdje IZ f ja- stvarna koncentracija i-te tvari u vodi akumulacije.
Ako su dostupni podaci o dovoljnom broju pokazatelja, moguće je procijeniti indeks onečišćenja vode (WPI), koji se izračunava kao zbroj stvarnih vrijednosti pokazatelja kvalitete svedenih na MPC za 6 glavnih onečišćivača vode:
(3.2)
gdje C i- prosječna vrijednost utvrđenog pokazatelja za razdoblje promatranja (za hidrokemijsko praćenje to je prosječna vrijednost godine); MPCi – najveća dopuštena koncentracija onečišćujuće tvari; 6 - strogo ograničen (ograničen) broj pokazatelja koji se koriste za izračun.
Kao integralna karakteristika onečišćenja površinskih voda koriste se klase kakvoće vode, koje se utvrđuju ovisno o vrijednosti WPI (vidi Tablicu P.2 u Dodatku 2).
Kod izračuna WPI, šest pokazatelja obavezno uključuje koncentraciju DO (otopljenog kisika) i vrijednost BPK5, te još 4 pokazatelja koji su najnepovoljniji za određeno ležište (vodu), tj. s najvišim relativnim koncentracijama (omjer C i/ MPC i).
Otopljeni kisik uvijek se nalazi u prirodnoj vodi.U principu, svi plinovi sadržani u atmosferi: O 2 , H 2 S, N 2 CO 2 i drugi prisutni su u hidrosferi. Izmjena plinova (fazna ravnoteža) odvija se kroz površinski film. Glavni izvori otopljenog kisika (uobičajeni sadržaj ~ 14 mg/l) su atmosfera, fotosintetska aktivnost, kišnica i snježna voda prezasićena kisikom.
Biokemijska potreba za kisikom (BPK) daje relativnu predodžbu o sadržaju lako oksidirajućih organskih tvari i može karakterizirati količinu organskog otpada ili kvalitetu vode. Za procjenu ovog parametra određuje se kisik otopljen u uzorku, zatim se inkubira najmanje 5 dana u posebnoj boci u mraku. Kao rezultat vitalne aktivnosti bakterija, kisik se troši na oksidaciju organskih spojeva prisutnih u vodi. Gubitak otopljenog kisika tijekom određenog vremenskog razdoblja karakterizira BPK.
Određivanje sadržaja kemijskih otrova (pesticidi, naftni derivati, teški metali, površinski aktivne tvari i dr.) poboljšava kvalitetu procjene, ali je prepuno poteškoća, budući da analiza zahtijeva posebnu laboratorijsku opremu, složene metode ili instrumente, visokokvalificirano osoblje , itd. Međutim, procjena kvalitete vode za ovu skupinu pokazatelja ili za neke od njih, u nekim slučajevima, moguća je ako se koriste rezultati analiza vode dobiveni od strane posebnih službi - zaštite okoliša, sanitarnih, ribarstva itd.
Površinska hidrosfera
Površinske vode zaštićene su od začepljenja, onečišćenja i iscrpljivanja. Kako bi se spriječilo začepljenje, poduzimaju se mjere za sprječavanje ulaska građevinskog otpada, krutog otpada, plutajućih ostataka drvne građe i drugih predmeta koji nepovoljno utječu na kvalitetu vode, riblja staništa i sl. Iscrpljivanje površinskih voda sprječava se strogom kontrolom nad minimalni dopušteni protok vode.
Najvažniji i najteži problem je zaštita površinskih voda od onečišćenja. U tu svrhu predviđene su sljedeće mjere zaštite okoliša:
Razvoj bezotpadnih i bezvodnih tehnologija; uvođenje sustava recikliranja vode;
Pročišćavanje otpadnih voda (industrijskih, komunalnih itd.);
Injektiranje otpadnih voda u duboke vodonosnike;
Pročišćavanje i dezinfekcija površinskih voda koje se koriste za vodoopskrbu i druge potrebe.
Glavni zagađivač površinskih voda je kanalizacija pa je razvoj i implementacija učinkovite metode pročišćavanja otpadnih vodačini se vrlo hitan i ekološki važan zadatak. Najučinkovitiji način zaštite površinskih voda od onečišćenja otpadnim vodama je razvoj i implementacija bezvodne i bezotpadne proizvodne tehnologije, čija je početna faza stvaranje reciklažna opskrba vodom.
Prilikom organiziranja sustava opskrbe reciklažnom vodom uključuje niz postrojenja i instalacija za pročišćavanje, što omogućuje stvaranje zatvorenog ciklusa za korištenje industrijskih i kućnih otpadnih voda.
Ovom metodom pročišćavanja vode otpadne vode su uvijek u cirkulaciji i potpuno je isključen njihov ulaz u površinske vode.
Zbog velike raznolikosti sastava otpadnih voda, postoje različiti načini njihove obrade: mehanički, fizikalno-kemijski, kemijski, biološki itd. Ovisno o stupnju opasnosti i prirodi onečišćenja, pročišćavanje otpadnih voda može se provoditi bilo kojim jedna metoda ili skup metoda (kombinirana metoda). Proces pročišćavanja uključuje obradu mulja (ili viška biomase) i dezinfekciju otpadne vode prije ispuštanja u akumulaciju.
Na mehaničko čišćenje Iz industrijskih otpadnih voda procjeđivanjem, taloženjem i filtriranjem uklanja se do 90% netopivih mehaničkih nečistoća različitog stupnja disperzivnosti (pijesak, čestice gline, kamenac i dr.), a iz kućnih otpadnih voda do 60%. U ove svrhe koriste se rešetke, pješčane zamke, pješčani filtri; taložnice raznih vrsta. Tvari koje plutaju na površini otpadne vode (nafta, smole, ulja, masti, polimeri i dr.) zadržavaju se hvatačima ulja i ulja i drugim vrstama hvatača ili izgaraju.
Za pročišćavanje industrijskih otpadnih voda najučinkovitije su kemijske i fizikalno-kemijske metode pročišćavanja.
Na glavno kemijske metode uključuju neutralizaciju i oksidaciju. U prvom slučaju, posebni reagensi (vapno, soda pepeo, amonijak) uvode se u otpadnu vodu za neutralizaciju kiselina i lužina, u drugom slučaju, različita oksidacijska sredstva. Uz njihovu pomoć, otpadna voda se oslobađa od toksičnih i drugih komponenti.
Na fizikalno – kemijska obrada su korišteni:
Koagulacija - uvođenje koagulansa (amonijeve soli, željezo, bakar, otpadni mulj itd.) u otpadnu vodu radi stvaranja flokulentnih taloga, koji se zatim lako uklanjaju;
Sorpcija - sposobnost određenih tvari (bentonitna glina, aktivni ugljen, zeoliti, silikagel, treset itd.) da apsorbiraju onečišćenje. Metodom sorpcije moguće je izdvojiti vrijedne topljive tvari iz otpadnih voda i njihovo naknadno zbrinjavanje;
Flotacija je prolazak zraka kroz otpadnu vodu. Mjehurići plina hvataju površinski aktivne tvari, naftu, ulja i druge zagađivače kada se kreću prema gore i tvore pjenasti sloj koji se lako uklanja na površini vode.
Za obradu komunalnih industrijskih otpadnih voda iz celuloze i papira, rafinerija nafte i prehrambenih poduzeća, široko se koristi biološki (biokemijski) metoda. Metoda se temelji na sposobnosti umjetno unesenih mikroorganizama da za svoj razvoj iskoriste organske i neke anorganske spojeve sadržane u otpadnoj vodi (sumporovodik, amonijak, nitriti, sulfidi i dr.). Čišćenje se provodi prirodnim (polja za navodnjavanje, biološka jezerca itd.) i umjetnim metodama (aerotankovi, metatankovi, biofilteri).
Posljednjih godina aktivno se razvijaju nove učinkovite metode koje pridonose ozelenjavanju procesa pročišćavanja otpadnih voda:
Elektrokemijske metode temeljene na procesima anodne oksidacije i katodne redukcije, elektrokoagulacije i elektroflotacije;
Membranski procesi pročišćavanja (ultrafiltri, elektrodijaliza, itd.);
Magnetska obrada za poboljšanje flotacije suspendiranih krutih tvari;
Pročišćavanje vode zračenjem, koje omogućuje podvrgavanje zagađivača oksidaciji, koagulaciji i razgradnji u najkraćem mogućem vremenu;
Ozonizacija, u kojoj otpadna voda ne stvara tvari koje negativno utječu na prirodne biokemijske procese;
Uvođenje novih selektivnih tipova sorbenata za selektivno odvajanje korisnih komponenti iz otpadnih voda za reciklažu i dr.
Poznato je da značajnu ulogu u onečišćenju vodenih tijela imaju pesticidi i gnojiva isprani površinskim otjecanjem s poljoprivrednog zemljišta. Kako bi se spriječio ulazak zagađujućih otpadnih voda u vodna tijela, potreban je skup mjera, uključujući:
1) poštivanje normi i rokova primjene gnojiva i pesticida;
2) žarišno i trakasto tretiranje pesticidima umjesto kontinuiranog;
3) primjena gnojiva u obliku granula i po mogućnosti zajedno s vodom za navodnjavanje;
4) zamjena pesticida biološkim metodama zaštite bilja i dr.
Vrlo je teško zbrinuti stočni otpad koji štetno djeluje na vodene ekosustave. Trenutačno je najekonomičnija tehnologija u kojoj se štetne otpadne vode odvajaju centrifugiranjem na krutu i tekuću frakciju (Jakovljev, 1991.). Pritom se čvrsti dio pretvara u kompost i iznosi na polja. Tekući dio (gnojnica) koncentracije do 18% prolazi kroz reaktor (slika 2) i pretvara se u humus. Prilikom raspadanja organskih tvari oslobađaju se metan, ugljikov dioksid i sumporovodik. Energija ovog bioplina koristi se za proizvodnju topline i energije.
Slika 2. Shema korištenja komponenti sadržanih u otpadnim vodama stočarskog kompleksa. 1 - bunar za gnojnicu; 2 - pumpa; 3 - bioplinski reaktor; 4 - istrošeni mulj; 5 - bioplin; 6 - skladište bioplina; 7 - plinski plamenik; 8 - toplinska energija; 9 - električna instalacija; 10 - struja; 11 - toplinska energija.
Jedan od obećavajućih načina za smanjenje onečišćenja površinskih voda je ubrizgavanje kanalizacije u duboki vodonosnici kroz sustav upojnih zdenaca (podzemno odlaganje). Ovom metodom nema potrebe za skupim pročišćavanjem i zbrinjavanjem otpadnih voda te izgradnjom uređaja za pročišćavanje.
Međutim, prema mnogim vodećim stručnjacima, ova metoda je prikladna za izolaciju samo malih količina visoko toksičnih otpadnih voda koje se ne mogu pročišćavati postojećim tehnologijama.
Među problemima zaštite voda, jedan od najvažnijih je razvoj i primjena učinkovitih metoda dezinfekcije i pročišćavanja površinskih voda koje se koriste za opskrba pitkom vodom.
Neadekvatno pročišćena voda za piće opasna je i s ekološkog i s društvenog stajališta.
Od 1896. godine pa sve do danas metoda dezinfekcije vode klorom je najčešća metoda borbe protiv bakterijskog onečišćenja u našoj zemlji. Međutim, pokazalo se da kloriranje vode nosi ozbiljnu opasnost za ljudsko zdravlje. Moguće je eliminirati ovaj učinak opasan po ljudsko zdravlje i postići smanjenje sadržaja kancerogenih tvari u vodi za piće zamjenom primarnog kloriranja ozonizacijom ili ultraljubičastom obradom, kao i korištenjem metoda predtretmana bez reagensa u biološkim reaktorima.
Valja napomenuti da je obrada vode ozonom ili ultraljubičastim zrakama gotovo u potpunosti zamijenila kloriranje u postrojenjima za obradu vode u mnogim zemljama zapadne Europe. U našoj je zemlji uporaba ovih ekološki učinkovitih tehnologija ograničena zbog visokih troškova naknadne ugradnje postrojenja za pročišćavanje vode.
Suvremena tehnologija pročišćavanja vode za piće od drugih tvari opasnih po okoliš - naftnih derivata, površinski aktivnih tvari, pesticida, organoklorovih i drugih spojeva temelji se na korištenju sorpcijskih procesa pomoću aktivnog ugljena ili njegovih analoga - grafitno-mineralnih sorbenata.
Sve veći značaj u zaštiti površinskih voda od onečišćenja i začepljenja imaju agrošumarske i hidrotehničke mjere. Uz njihovu pomoć moguće je spriječiti zamuljivanje i zarastanje jezera, akumulacija i rječica, kao i nastanak erozija, klizišta, urušavanja obala i sl. Provedbom seta ovih radova smanjit će se onečišćeni površinski sloj i doprinose čistoći rezervoara. U tom smislu, velika se važnost pridaje smanjenju procesa eutrofikacije vodnih tijela, posebno akumulacija takvih hidrotehničkih kaskada kao što su Volga-Kama itd.
Važnu zaštitnu funkciju u svakom vodnom tijelu obavlja vodozaštitne zone.Širina vodozaštitne zone rijeka može biti od 0,1 do 1,5-2,0 km, uključujući riječnu poplavnu ravnicu, terase i padinu obale stijene. Svrha vodozaštitne zone je spriječiti onečišćenje, začepljenje i iscrpljivanje vodnog tijela. Unutar vodozaštitnih zona zabranjeno je oranje, ispaša, uporaba pesticida i gnojiva, građevinski radovi i sl.
Površinska hidrosfera je organski povezana s atmosferom, podzemnom hidrosferom, litosferom i drugim komponentama prirodnog okoliša. S obzirom na neraskidivu povezanost svih njegovih ekosustava, nemoguće je osigurati čistoću površinskih vodnih tijela i vodotoka bez zaštite od onečišćenja atmosfere, tla, podzemnih voda i dr.
Kako bi se površinske vode zaštitile od onečišćenja, u nekim je slučajevima potrebno poduzeti drastične mjere: zatvaranje ili preprofiliranje zagađujućih industrija, potpuno prebacivanje otpadnih voda u zatvoreni ciklus potrošnje vode i sl.
Podzemna hidrosfera
Glavne mjere zaštite podzemnih voda koje se trenutačno poduzimaju su sprječavanje iscrpljivanja rezervi podzemnih voda i njihova zaštita od onečišćenja. Što se tiče površinskih voda, ovaj velik i složen problem može se uspješno riješiti samo uz usku povezanost sa zaštitom cjelokupnog prirodnog okoliša.
Za suzbijanje iscrpljivanja zaliha slatke podzemne vode pogodne za opskrbu pitkom vodom, predviđene su različite mjere, uključujući: regulaciju režima crpljenja podzemne vode; racionalniji raspored vodozahvata na području; određivanje vrijednosti operativnih rezervi kao granice njihove racionalne uporabe; uvođenje kranskog načina rada samoprotučnih arteških bunara.
Posljednjih godina, kako bi se spriječilo iscrpljivanje podzemnih voda, sve se više koristi umjetno obnavljanje njihovih rezervi prijenosom površinskog otjecanja u podzemne vode. Nadopunjavanje se provodi infiltracijom (istjecanjem) vode iz površinskih izvora (rijeke, jezera, akumulacije) u vodonosnike. Istodobno, podzemna voda dobiva dodatnu prehranu, što omogućuje povećanje produktivnosti vodozahvata bez iscrpljivanja prirodnih rezervi.
Mjere za suzbijanje onečišćenja podzemnih voda dijele se na:
1) preventivne i 2) posebne, čiji je zadatak lokalizirati ili ukloniti izvor onečišćenja.
Ukloniti izvor onečišćenja, odnosno izvući zagađivače iz podzemnih voda i stijena vrlo je teško i to može trajati godinama. Stoga su preventivne mjere glavne u mjerama zaštite okoliša. Onečišćenje podzemnih voda može se spriječiti na različite načine. U tu svrhu poboljšavaju se metode pročišćavanja otpadnih voda kako bi se spriječio prodor onečišćenih otpadnih voda u podzemne vode. Uvode proizvodnju s tehnologijom bez odvoda, pažljivo provjeravaju zdjele bazena s industrijskim otpadnim vodama, smanjuju emisije opasnih plinova i dima u poduzećima, reguliraju upotrebu pesticida i gnojiva u poljoprivrednim radovima itd.
Najvažnija mjera za sprječavanje onečišćenja podzemnih voda u područjima vodozahvata je uređenje zona sanitarne zaštite oko njih.
Zone sanitarne zaštite (ZSO)- to su područja oko vodozahvata stvorena kako bi se isključila mogućnost onečišćenja podzemnih voda. Sastoje se od tri pojasa. Prvi pojas (zona strogog režima) uključuje područje na udaljenosti od 30-50 m od vodozahvata. Ovdje je zabranjeno prisustvo neovlaštenih osoba i izvođenje bilo kakvih radova koji nisu vezani uz rad vodozahvata. Druga zona ZSO dizajnirana je za zaštitu vodonosnika od bakterijskog (mikrobnog) onečišćenja, a treća - od kemijskog onečišćenja. Granice pojaseva određuju se posebnim izračunima. Na njihovom području zabranjeno je postavljanje bilo kakvih objekata koji mogu izazvati kemijsko ili bakterijsko onečišćenje (skladišta mulja, stočni kompleksi, farme peradi i dr.). Također je zabranjena uporaba mineralnih gnojiva i pesticida, industrijska sječa. Ograničena ili zabranjena i druga proizvodnja i ekonomska aktivnost osoba.
Posebne mjere zaštite podzemnih voda od onečišćenja usmjerene su na presretanje onečišćenih voda odvodnjom, kao i izolaciju izvora onečišćenja od ostatka vodonosnika. Vrlo obećavajuće u tom smislu je stvaranje umjetnih geokemijskih barijera koje se temelje na prijenosu onečišćujućih tvari u neaktivne oblike. Kako bi se uklonili lokalni izvori onečišćenja, provodi se dugotrajno crpljenje onečišćene podzemne vode iz posebnih bunara.
Mjere zaštite podzemnih voda od iscrpljivanja i onečišćenja provode se u sklopu cjelokupnog skupa mjera zaštite okoliša.
Opće karakteristike onečišćenja otpadnih voda. Pojam "otpadne vode" objedinjuje vode različitog podrijetla, sastava i svojstava, koje su ljudskom uporabom dodatno onečišćene i promijenile kvalitetu.
Po svojoj prirodi onečišćenja otpadnih voda dijele se na organska, anorganska i biološka. Prema klasifikaciji L.A. Kulsky, sve nečistoće iz kanalizacije, bez obzira na njihovu prirodu, podijeljene su u četiri skupine (tablica 3.1).
Tablica 3.1
Glavne skupine nečistoća prema fazno-disperzijskom stanju
|
Gouppa |
Glavna karakteristika |
Priroda nečistoća |
udarac |
|
U vodi netopljive grube nečistoće koje tvore suspenzije i emulzije. Tvore heterogene kinetički nestabilne sustave s vodom |
Netopljive nečistoće organske i anorganske prirode; mikroorganizama |
Odvajanje od vode pod utjecajem gravitacijskih ili centrifugalnih sila |
|
|
Koloidni stupanj disperzije s veličinom čestica ne većom od 10-6 cm. hidrofilne i hidrofobne koloidne nečistoće ove skupine tvore s vodom heterogeni sustav s posebnim molekularno kinetičkim svojstvima |
koloidni sustavi; makromolekularni spojevi; od mikroorganizama – virusa |
Uništavanje agregatne stabilnosti nečistoća |
|
|
Molekularni stupanj disperzije s veličinom čestica ne većom od 10-7 cm. U vodi stvaraju homogene sustave |
Raznovrsnog sastava; pokazatelje uvelike određuju: miris, boja, MIK i KPK |
Biološke i fizikalno-kemijske metode |
|
|
Ionski stupanj disperzije s veličinom čestica ne većom od 10-8 cm |
Baze, kiseline i njihove soli |
Složene fizikalno-kemijske metode: ionska izmjena, membranska separacija |
Na sl. 3.1 prikazuje glavne metode pročišćavanja otpadnih voda, čija učinkovita uporaba omogućuje zaštitu hidrosfere.
Mehaničke metode čišćenja. Odvajanje netopljivih nečistoća temelji se na dva različita principa:
1) pod djelovanjem gravitacije i/ili centrifugalne sile (ovisno o veličini i specifičnoj težini čestica). Centrifugalne sile povećavaju razdvajanje. Na ovom principu temelji se prethodna (gruba) obrada otpadnih voda. Stupanj pročišćavanja je od 40% do 70% (s preliminarnom obradom reagensa, učinkovitost uklanjanja nečistoća povećava se na 90%);
Riža. 3.1.
2) filtriranje i cijeđenje, kada se voda koja sadrži nečistoće propušta kroz filterski materijal koji je propustan za tekućinu i nepropustan za čvrste čestice. Ova metoda se koristi za dubinsko pročišćavanje (tretman) otpadnih voda. Stupanj pročišćavanja doseže 99%. Proces je popraćen visokim troškovima energije.
Metode mehaničkog čišćenja mogu se koristiti samostalno ako je volumen otpadne vode znatno manji od volumena rezervoara ili kada se, prema zahtjevima proizvodnje, mehanički pročišćena industrijska voda može koristiti u tehnološkim procesima u poduzeću (tvornička ili radionička cirkulacija vode) . Na sl. 3.2 prikazuje glavne uređaje koji se koriste za mehaničku obradu otpadnih voda.
1. Taloženje je najjednostavnija, energetski najmanje intenzivna i jeftina metoda odvajanja suspendiranih krutih tvari iz otpadne vode s gustoćom različitom od one vode. Za uspješnu separaciju potrebno je stvoriti laminarni režim strujanja u uređaju za pročišćavanje. Pod djelovanjem gravitacije čestice onečišćenja talože se na dno konstrukcije ili isplivaju na njezinu površinu. Korištenje hidrociklona i centrifuga povećava učinkovitost separacije.
Riža. 3.2.
Za pročišćavanje kućnih otpadnih voda taložnici se obično postavljaju ispred:
- rešetke i sita, koji su dizajnirani za hvatanje velikih onečišćenja, uglavnom organskog podrijetla;
- pijeskolovke, koje služe za hvatanje nečistoća mineralnog porijekla, uglavnom pijeska. Zadrži čestice promjera većeg od 0,25 mm.
Pjeskohvati moraju biti projektirani s kapacitetom pročišćavanja iznad 100 m 3 /dan.
Vertikalni taložnici - to su u pravilu cilindrični (ili kvadratni u tlocrtu) spremnici s konusnim dnom promjera do 10 m i kapaciteta do 3000 m 3 /dan. Kretanje pročišćene vode u taložnim spremnicima odvija se u okomitom smjeru - odozdo prema gore. Suspendirane čestice talože se u uzlaznom toku vode. Procijenjena uzvodna brzina ne smije prelaziti 0,5-0,6 mm/s; visina zone taloženja je obično 4-5 m. Skupljanje pročišćene vode provodi se perifernim ili radijalnim olucima kroz ustavu. Sediment koji je pao u muljni dio korita uklanja se kroz muljnu cijev. Volumen dijela mulja izračunat je za dvodnevni volumen sedimenta. Pretpostavlja se da je nagib stožastog dijela dna korita najmanje 45-50° kako bi se osiguralo klizanje sedimenta.
Dostojanstvo vertikalni taložnici je jednostavnost njihovog dizajna i jednostavnost korištenja, hendikep - velika dubina struktura, koja ograničava njihov najveći promjer od 9 m, niska učinkovitost pojašnjenja.
Učinkovitost pročišćavanja otpadnih voda u vertikalnim taložnicima je niska (obično ne prelazi 40% u pogledu uklanjanja suspendiranih tvari), što je 10-20% niže nego u horizontalnim i radijalnim taložnicima.
Vertikalni taložnici koriste se kao primarni u postrojenjima za opću obradu.
Horizontalni taložnici - pravokutni spremnici s dubinom zone taloženja (H) jednakom 1,5-4,0 m, duljinom od 8-12 N (ponekad do 20 N), sa širinom koridora od 3-6 m. Sediment se uklanja iz hidraulički ili pokretnim strugačima. Ravnomjerna raspodjela otpadne vode po širini korita provodi se pomoću poprečne posude s pregradom ili perforiranom pregradom. Za zadržavanje plutajućih tvari postavlja se pregrada na izlazu sabirnice, uronjena u vodu za 0,25 m.
Horizontalna brzina kretanja vode u sumpu obično ne prelazi 10-12 mm/s, a za otpadnu vodu koja sadrži pahuljice aluminijevih i željeznih hidroksida iznosi 3-5 mm/s; trajanje taloženja vode je 1-3 sata.Prilikom koagulacijske obrade otpadnih voda ovi taložnici su opremljeni ugrađenim flokulacijskim komorama.
Vrline horizontalni taložnici su njihova relativno visoka iskorištenost volumena (DO = 0,5), a postignuti učinak bistrenja je 50-60%, kao i mogućnost njihovog kompaktnog postavljanja s drugim uređajima za pročišćavanje. nedostatke su: nezadovoljavajuća pouzdanost mehanizama koji se u njima koriste za grabuljanje nanosa kolicastog ili lančanog tipa, posebno zimi; kapitalni troškovi za izgradnju horizontalnih taložnika su veći nego za radijalne, zbog veće (za 30-40%) potrošnje armiranog betona po jedinici volumena konstrukcije.
Radijalni taložnici - to su obično okrugli rezervoari promjera do 60 m (ponekad i više od 100 m), u kojima se voda kreće duž polumjera od središta prema periferiji. Brzina kretanja vode je promjenjiva: u središtu - maksimalna, a na periferiji - minimalna. Otpadna voda ulazi u sump kroz središnji uređaj za odvajanje, a pročišćena voda skuplja se u kružnom perifernom žlijebu. Radijalni taložnici opremljeni su pokretnim farmama sa središnjim ili perifernim pogonom. Dubina protočnog dijela sabirnice je 1,5-5 m, a omjer promjera i dubine je od 6 do 30 m. Vrijeme zadržavanja otpadne vode u sabirnici je 1,5-2 sata. Učinkovitost bistrenja je 50- 55%. Imaju prilično veliku produktivnost.
Prednosti radijalni taložnici - okrugli u smislu oblika, što vam omogućuje smanjenje potrebne debljine zidne ploče zbog upotrebe prednapete armature visoke čvrstoće, što smanjuje njihovu specifičnu potrošnju materijala. Rotirajuća farma omogućuje jednostavnost njihovog rada. Značajan nedostatak radijalni taložnici - povećana brzina u zoni izlaza vode, što dovodi do neučinkovitog korištenja značajnog dijela volumena taložnika. Ovaj nedostatak je uglavnom uklonjen u radijalnim taložnicima s perifernim dovodom otpadne vode. Prikupljanje pročišćene vode vrši se pomoću prstenaste posude koja se nalazi u središtu korita. Ovaj dizajn korita omogućuje 1,3-1,5 puta povećanje njegove propusnosti.
Tankoslojni taložnici karakterizira mala dubina taloženja. Primjenom tankoslojnih taložnika može se povećati potrošnja vode proporcionalno broju elementarnih taložnika (broju slojeva) ili proporcionalno smanjiti gabariti izvornog taložnika.
Prema shemi kretanja vode i sedimenta, tankoslojni taložnici se dijele na taložnike:
- s križnim uzorkom- odvojeni sediment kreće se okomito na kretanje toka pročišćene vode (najracionalniji dizajn);
- protustrujni krug- odabrani talog se uklanja u smjeru suprotnom od kretanja toka pročišćene vode;
- jednokratna shema- izdvojeni talog se uklanja u smjeru koji se podudara sa smjerom protoka pročišćene vode. Po izvedbi se tankoslojne taložnice dijele na
cjevasti i pločasti. Radni element cjevastog korita je cijev promjera 2,5-5 cm, duljine 60-100 cm, nagib cijevi je od 5 do 60 °. Uređaji s malim nagibom cijevi rade u periodičnom načinu rada, a s velikim nagibom - u kontinuiranom načinu rada. Voda se dovodi odozdo prema gore. Ujednačenost dovoda i raspodjele otpadne vode po presjeku cijevi i laminarno strujanje vode u cijevima određuju učinkovitost bistrenja otpadne vode u cijevnim tankoslojnim taložnicama. Sediment klizi niz nagnute ravnine i uklanja se. Cijevasti taložnici koriste se s kapacitetom do 170 tisuća m 3 / dan.
Lamelni tankoslojni taložnici sastoje se od niza kosih ploča postavljenih paralelno. Voda u koritu kreće se paralelno s pločama. Takvi taložni spremnici su obećavajući za upotrebu kao sekundarna posvjetljivača.
Dostojanstvo tankoslojnih taložnika leži u njihovoj učinkovitosti zbog malog volumena i mogućnosti korištenja plastike, što pojednostavljuje njihovu izradu, smanjuje težinu i smanjuje cijenu. Važna prednost je i mogućnost dogradnje postojećih taložnika ugradnjom cijevnih ili pločastih spremnika. Mane- zahtijevajući ujednačenost opskrbe otpadnom vodom, teško je ukloniti sediment s polica.
2. Razdvajanje u polju centrifugalnih sila. Za oslobađanje suspendiranih krutih tvari u polju centrifugalnih sila mogu se koristiti otvoreni, tlačni, višeslojni hidrocikloni i centrifuge. Značajna prednost otvorenih hidrociklona nad tlačnima je njihova visoka produktivnost i mali gubici tlaka, koji obično ne prelaze 0,5 m manje od 200 m 3 / h po jedinici. Takva otpadna voda uključuje otpadnu vodu od kamenca iz valjaonica. Voda se dovodi tangencijalno u cilindrični dio aparata.
Otvoreni hidrocikloni često rade zajedno s drugim postrojenjima za mehaničku obradu industrijskih otpadnih voda, budući da su njihova prva faza.
U tlačnom hidrociklonu mlaz obrađene tekućine ulazi kroz tangencijalnu mlaznicu u cilindrični dio i dobiva rotacijsko gibanje. Projektne dimenzije tlačnih hidrociklona odabiru se ovisno o protoku otpadne vode, koncentraciji i svojstvima nečistoća sadržanih u njoj. Ako je potrebno dublje pročišćavanje otpadnih voda, koristi se sekvencijski rad hidrociklona različitih veličina.
Za odvajanje otpadnih voda koje se sastoje od dvije ili više faza, suspenzija (tekuće - kruto), emulzija (tekuće - tekuće) i aerosola (plin - kruto ili plin - tekuće) koristi se metoda centrifugiranja. Proces odvajanja sustava događa se pod djelovanjem centrifugalnih sila i omogućuje vam da dobijete bilo koji stupanj odvajanja.
Stupanj pročišćavanja od suspendiranih krutina doseže 70-90%, a uz upotrebu visokomolekularnih elektrolita, učinkovitost centrifugiranja je 85-99%.
3. Filtriranje. Kad se filtrira, otpadna voda prolazi kroz porozni materijal koji zadržava krutine, a ne zadržava tekućinu (procjedne vode).
Filtriranje vode nastaje pod djelovanjem razlike tlaka na ulazu u filter i na izlazu iz njega i može se odvijati pri atmosferskom tlaku, pri povišenom tlaku (filtracija pod tlakom) i pod vakuumom.
Fizičke i kemijske metode čišćenja. Glavne metode fizikalne i kemijske obrade industrijskih otpadnih voda su neutralizacija, kemijsko taloženje, redukcija, oksidacija, koagulacija, flotacija.
- 1. Neutralizacija. Koriste se sljedeće metode neutralizacije:
- međusobna neutralizacija kiselih i alkalnih otpadnih voda;
- neutralizacija reagensima (otopine kiselina, živo vapno, gašeno vapno, soda pepeo, kaustična soda, amonijak);
- filtracija kroz neutralizirajuće materijale (vapno, vapnenac, dolomit, magnezit, spaljeni magnezit, kreda).
- 2. kemijsko taloženje. Kemijsko taloženje svodi se na vezanje iona u slabo topljive spojeve. Izbor sredstva za taloženje ovisi o umnošku topljivosti nastalih spojeva (minimalna vrijednost), cijeni i dostupnosti reagensa. Najjeftiniji način je prijenos iona teških metala u hidrokside odgovarajućih metala kalciranjem, obično se koristi 5% otopina vapnenog mlijeka. Upotreba natrijeva sulfida dovodi do stvaranja teže topljivih spojeva od hidroksida.
Kada se pH prijeđe iznad optimalnog, može doći do otapanja hidroksida, što se posebno odnosi na cink hidrokside. Uzastopnom upotrebom natrijevog bikarbonata i natrijevog hidroksida nastaju teško topivi spojevi cinka ZnC0 3 Zn (OH) 2 H 2 0 ili bakra Cu (0H) 2 C0 3.
3. Oksidacija: kloriranje, ozoniranje, vodikov peroksid, fotokemija.
Kloriranje. Kada se uvede u vodu, klor hidrolizira, stvarajući hipokloričnu i klorovodičnu kiselinu:
C12 + H20NOS1 + HC1.
Kod pH više od 4, hipokloritna kiselina disocira na hipokloritni ion (OHG) i vodikov ion, maksimalna količina hipoklorita nastaje u alkalnoj sredini pri pH većoj od 9. Na primjer, u alkalnoj sredini, hipoklorit oksidira otrovne cijanide (SY _) u cijanate (CNO -):
CNT + OSG -> CNO" + SG.
Kloriranje je glavni način pročišćavanja vode za piće. Ozonizacija- metoda je skupa, zahtijeva značajnu količinu električne energije. Uzrokuje koroziju metala, stoga aparati moraju biti izrađeni od nehrđajućeg čelika i aluminija. Ozon i njegovi vodeni spojevi uništavaju čelik, lijevano željezo, bakar, gumu, ebonit.
Međutim, ozon može uništiti onečišćenje koje nije podložno biokemijskoj oksidaciji. Ozon je učinkovit u pročišćavanju otpadnih voda od organskih spojeva, cijanida, sumporovodika, sumpornih spojeva, naftnih proizvoda, mangana, ugljikovodika. Proces je hardverski jednostavan, moguća je potpuna automatizacija procesa, produkti oksidacije su netoksični. Prednosti ozonizacije uključuju: stvaranje male količine sedimenta, odsutnost stvaranja dodatnih nečistoća u tretiranoj vodi, proizvodnju oksidatora na licu mjesta, mogućnost potpune automatizacije.
Oksidacija zrakom, vodikov peroksid. Tehnički kisik, atmosferski kisik i vodikov peroksid također se mogu koristiti za oksidaciju fenola, cijanida, tiocijanata, sumporovodika i drugih nečistoća. Konkretno, za oksidaciju sulfidnih otpadnih voda iz celuloze, rafinerija nafte i petrokemijskih postrojenja, kisik se koristi šire nego reagensi koji sadrže klor.
4. Koagulacija. Prisutnost fino raspršenih kontaminanata otežava odvajanje krute faze od tekućine, na primjer, tijekom taloženja. Proces destabilizacije fino disperznih sustava uz korištenje soli polivalentnih metala i stvaranje ljuskica naziva se koagulacija. Proces koagulacije prati sorpcija polutanata na površini koagulantnih pahuljica, koje imaju minimalni izokinetički potencijal.
Koriste se sljedeće vrste koagulacije.
Međusobna koagulacija sola podešavanjem načina neutralizacije. Ova se metoda može koristiti za pročišćavanje otpadnih voda onečišćenih metalnim ionima s visokom valencijom (> 3), koji su sposobni promijeniti veličinu i predznak naboja s promjenom pH vrijednosti. Kisela otpadna voda dijeli se u dva jednaka toka, od kojih se jedan neutralizira do pH = 3,8-4,5 uz stvaranje pozitivno nabijenih metalnih hidroksida, drugi do pH = 10-12 uz stvaranje negativno nabijenih hidroksida. Naknadnim miješanjem tih struja dolazi do međusobne koagulacije sola i povećava se brzina njihovog taloženja; dobiva se neutralna voda s pH ne većim od 5. U tom slučaju zajedno se talože metalni hidroksidi s valencijom ispod tri. Ova se metoda može koristiti za obradu kiselih rudničkih voda onečišćenih ionima željeza i aluminija.
Koagulacija pomoću reagensa. Proces agregacije uz korištenje reagensa – koagulansa našao je široku primjenu za pročišćavanje otpadnih voda.
Kao koagulansi koriste se sljedeći reagensi:
- A1 2 (S0 4) 3 18N 2 0 - aluminijev sulfat;
- A12(OH)5C16H20-aluminijev oksiklorid;
- NaA10 2 - natrijev aluminat, bijeli su komadi, komercijalni proizvod sadrži 55% A1 2 0 3 ;
- FeS0 4 2H 2 0 - željezni sulfat II (željezni sulfat);
- Fe 2 (S0 4) 3 2H 2 0 - željezni sulfat III (željezni sulfat);
- FeCl 3 - željezni klorid.
Kada se soli aluminija i željeza unesu u vodu, kao rezultat reakcije hidrolize nastaju željezo i aluminijev hidroksid, koji su slabo topljivi u vodi.
Učinkovita koagulacija zahtijeva stvaranje netopivih, električki minimalno nabijenih hidroksida i koagulantnih pahuljica, koje bi zauzvrat trebale formirati velike čvrste pahuljice kada se koaguliraju u slobodnoj vodi.
elektrokemijska koagulacija. Ioni aluminija ili željeza potrebni za koagulaciju mogu se proizvesti elektrokemijski. Za to se koriste posude bez tlaka - elektrolizeri (elektrokoagulatori), u koje se spuštaju pločaste ili cilindrične elektrode od aluminija ili čelika. Elektrolizer je u pravilu spojen na mrežu istosmjerne struje. U procesu anodnog otapanja metala u vodu ulaze ioni A1 +3 ili Fe +2. Budući da se ioni željeza oslobađaju čeličnim elektrodama, oksidira se komprimiranim zrakom ili klorom do Fe +3.
Preporučljivo je koristiti elektrokemijsku proizvodnju koagulansa pri niskim brzinama protoka pročišćene vode.
5. Flotacija. Metoda se temelji na sposobnosti hidrofobnih čestica da prianjaju na mjehuriće zraka i unesu se u pjenasti proizvod. Flotacijsko odvajanje onečišćujućih tvari iz otpadnih voda može biti obećavajuća metoda zbog brzine procesa – ne više od 30 minuta. Primijenite tlačnu visinu, pjenu i flotaciju stupca (Sl. 3.3).
Riža. 3.3.
Separatori pjene služe za uklanjanje finih suspenzija, finih nečistoća. Flotacija pod pritiskom koristi se za uklanjanje naftnih proizvoda i suspendiranih krutih tvari.
Bez upotrebe reagensa, stupanj pročišćavanja ne prelazi 20%, korištenjem reagensa moguće je povećati stupanj pročišćavanja do 93%. Prirodne suspendirane krutine obično imaju negativan naboj, mjehurići također nose negativan naboj, tako da je vjerojatnost kontakta između suspendiranih krutina i mjehurića mala. Na primjer, za pročišćavanje otpadnih voda od iona obojenih metala koristi se isti skup kolektora kao kolektora kao i za flotaciju odgovarajuće vrste rude. Korištenje visokomolekularnih polimera topivih u vodi intenzivira proces flotacije. Koriste se koagulansi.
Priroda zasićenosti mjehurićima može varirati ovisno o dizajnu silaznog cijevi i sustava za dovod zraka. Razlikuju se sljedeće sheme: jednokratna, kada sva pročišćena voda prolazi kroz sustav zasićenja, a zatim ulazi u stroj za flotaciju; recirkulacija, kada 20-50% pročišćene vode prolazi kroz saturator; djelomično direktni protok, kada 30-70% sirove vode prolazi kroz saturator, a ostatak se dovodi izravno u ćeliju flotacije.
Elektroflotacija. Metoda elektroflotacije primjenjiva je za pročišćavanje od iona obojenih metala u obliku hidroksida i bazičnih ugljičnih soli, finih nečistoća, ulja, naftnih proizvoda i površinski aktivnih tvari. Elektroflotacija (elektrokemijska flotacija) kombinacija je dviju metoda - elektrokoagulacije i flotacije pjenom. Suština metode leži u činjenici da se u pročišćenu vodu stavljaju elektrode spojene na izvor napajanja. Na anodi (na primjer, grafit) i katodi (nikal, željezo, itd.) oslobađaju se kisik i vodik u obliku mikromjehurića. Čestice koje mogu plutati ili one koje su spremne za plutanje prianjaju na mjehuriće i prenose se u sloj pjene (flotacija pjene). U slučaju topljive anode (npr. željezo, aluminij, bakar, itd.) metalni ioni će se kretati prema katodi; ovu pojavu prati stvaranje metalnih hidroksida, koji su dobri koagulansi.
Preporučljivo je koristiti elektroflotaciju za obradu otpadnih voda koje sadrže ukupnu koncentraciju metala ne veću od 200-300 mg/dm 3 , inače se smanjuje koncentracija sedimenata u produktu pjene. Kod viših koncentracija koristi se taloženje, a za naknadnu obradu elektroflotacija.
6. Metode sorpcije. Sorpcija je jedna od učinkovitih metoda dubinskog pročišćavanja otpadnih voda. Učinkovitost sorpcije je prvenstveno zbog činjenice da sorbenti mogu ekstrahirati mnoge anorganske i organske spojeve iz vode, uključujući biološki krute koji se ne mogu ukloniti iz nje drugim metodama.
Kao sorbenti mogu se koristiti sve fino raspršene tvari s razvijenom površinom - piljevina, pepeo, treset, glina itd. Najčešće korištene sintetske ionsko-izmjenjivačke smole, ugljik, aktivirani anorganski materijali.
Mehanizam sorpcije ovisi o prirodi sorbensa: molekularna (fizička) sorpcija prevladava na aktivnom ugljenu, na ionskim izmjenjivačima - reakcija ionske izmjene; na anorganskim sorbentima – molekularna sorpcija i kemisorpcija. Proces sorpcije može se odvijati u statičkim i dinamičkim uvjetima. Sorpcija u statičkim uvjetima koristi se ako je sorbent fino dispergirana tvar.
Sorpcijom na aktivni ugljen moguće je postići dubinsko pročišćavanje vode do MPC standarda, što je posebno učinkovito za pročišćavanje otpadnih voda niske koncentracije i izdvajanje vrijednih komponenti (zlato, uran, molibden, renij, itd.) iz otpadnih voda.
Obično se sorpcija na aktivnom ugljenu koristi u kombinaciji s drugim metodama, kao što su mikrobiološko pročišćavanje i ozonizacija.
Sorpcija na anorganskim materijalima. Za industrijsku obradu velikih količina otpadnih voda najčešće se koriste kvarc, talk, dolomit i vapnenac (brzina protoka 500-1000 mg / dm 3), troska iz električnih peći metalurških postrojenja (brzina protoka 75-200 mg / dm 3) . Također se koriste gline, vermikulit, CHP pepeo i zeoliti.
Primjena tehnologija ionske izmjene. Pročišćavanje otpadnih voda tehnologijama ionske izmjene je obećavajuća, ali skupa metoda.
Primjena ionske izmjene ograničena je stupnjem saliniteta otpadne vode. Sadržaj soli ne smije biti veći od 2 g/l, sadržaj ukupnih ekstrahiranih iona ne smije biti veći od 1 g/l.
Sorpcijske tehnologije koriste se za omekšavanje cirkulirajuće vode, desalinizaciju otpadnih i cirkulirajućih voda. Kriterij za korištenje sorpcijskog pročišćavanja trebao bi biti omjer između potrebne dubine pročišćavanja vode i troškova organizacije pročišćavanja, što uključuje i obradu eluata.
7. Biološke metode. Biološke metode temelje se na sposobnosti mikroorganizama da oksidiraju složene organske tvari do krajnjih proizvoda - ugljičnog dioksida i vode.
Biološke metode naširoko se koriste za pročišćavanje otpadnih voda raznih industrija zbog male potrošnje energije, visokog potencijala povrata energije (oslobađanje plina tijekom fermentacije), odsutnosti sekundarnog onečišćenja vode, mogućnosti pružanja strogih standarda ispuštanja i relativno niskih operativnih troškova.
Za biološki tretman, otpadna voda mora imati pH u rasponu od 6,5-8,5 i temperaturu od najmanje 20 ° C, stoga je potrebno osigurati grijanje bioreaktora u hladnoj sezoni u klimatskoj zoni Rusije. Omjer BPK / COD može se procijeniti o izvedivosti korištenja bioloških metoda za pročišćavanje industrijskih otpadnih voda: ovaj omjer treba biti najmanje 0,67 (za kućne otpadne vode, BPK p (pn / COD = = 0,86). Omjer je optimalan za pročišćavanje proces BPK: N: P = 100: 5: 1. Slučajni unos teških metala (bakar, krom VI, kadmij) čak iu malim količinama (0,1 mg/l) može poremetiti aktivnost bakterija. Otpadne vode niske koncentracije - BPK 500 mg /l .
Biorazgradive tvari uključuju celulozu, ugljenu prašinu, lignin, tanin, piljevinu itd.
Mikroorganizmi trebaju proporcionalnu prehranu. Formula C |06 H 18() 0 45 N, 6 P karakterizira opći kemijski sastav stanica biomase. Industrijske otpadne vode često imaju manjak dušika i fosfora.
Slika 3.4 prikazuje klasifikaciju glavnih uređaja za provedbu bioloških metoda čišćenja.
Riža. 3. 4 .
Aerobno čišćenje Provode ga organizmi kojima je potreban slobodni kisik u zraku, a javlja se kako u prirodnim uvjetima (rezervoari, oksidacijski bazeni, polja za navodnjavanje), tako iu umjetnim objektima za pročišćavanje (u aerotankovima raznih sustava, zračnim filtrima, biofilterima). Najčešće se aerobni tretman provodi u aerotanksima - otvorenim protočnim bazenima s prisilnom aeracijom koji sadrže aktivni mulj. U mulju se nalazi ogromna količina bakterija i protozoa. Mješavina mulja (otpadne vode i aktivnog mulja) podvrgava se intenzivnoj aeraciji, čije trajanje ovisi o koncentraciji nečistoća u otpadnoj vodi i željenom stupnju pročišćavanja.
Na proces utječu: primjerenost hranjivog medija, temperatura, toksični elementi, stupanj prozračivanja. Norma otopljenog kisika nije manja od 2 mg / l.
Tvornički bazeni poseban su slučaj aerobne obrade i koriste se za naknadnu obradu u mnogim metalurškim poduzećima i koncentratorima. Nedostatak ove metode organiziranja biološke obrade je smrt flore i faune tijekom salvo ispuštanja otpadnih voda. Stupanj pročišćavanja je u rasponu od 95-99%.
Anaerobno čišćenje, tj. čišćenje bez pristupa atmosferskom kisiku odvija se u menatensima - spremnicima zatvorenog tipa koji sadrže anaerobni mulj, koji uključuje različite skupine mikroorganizama koji provode procese fermentacije. Složeni organski spojevi pretvaraju se u metan i ugljikov dioksid. Prva bakterijska zajednica, koju čine bakterije koje stvaraju kiselinu, pretvara složene organske spojeve u jednostavnije organske tvari (octenu, propionsku i maslačnu kiselinu), koje služe kao izvor hrane za drugu zajednicu bakterija koje proizvode metan - one su glavni organizmi anaerobne digestije, oni su strogi anaerobi i vrlo osjetljivi na temperaturu i promjenu pH medija: Eh 2 sustavi se kreću od -0,2 do +0,3 volta.
Anaerobna obrada se provodi u temperaturnom rasponu od 30-60 °C.
Prednosti anaerobne metode su: mogućnost pročišćavanja vrlo zagađene otpadne vode bez prethodnog razrjeđivanja i relativno niski operativni troškovi, budući da nema potrebe za dovodom zraka, a sadržaj vlage u mulju i njegov rast su višestruko manji nego u aerobni proces; u procesu fermentacije nastaje značajna količina metana koji se može koristiti za energetske potrebe.
Nedostaci procesa: mala brzina procesa, biološka otpornost nekih organskih spojeva na razgradnju, velika osjetljivost anaerobnih procesa na temperaturu i koncentraciju tvari, eksplozivnost plinova koji nastaju tijekom fermentacije).
Zaključak. Na temelju navedenih metoda pročišćavanja otpadnih voda mogu se preporučiti sljedeća tlocrtna tehnološka rješenja uklanjanja onečišćujućih tvari, ovisno o vrsti otpadnih voda prije ispuštanja u površinska vodna tijela.
Industrijske otpadne vode.
Kolektor - izjednačivač otpadnih voda => primar postrojenja za tretman(taložnici, flotacijski spremnici) => reaktor (mješalice, flokulacijske komore, aparati za odvajanje) => naknadna obrada (sorpcija, filtracija, membranske tehnologije => pražnjenje.
Kućne otpadne vode.
Mreže => zamka za pijesak => primarni taložnici => bioreaktor => sekundarni taložnici => jedinica za dehidraciju mulja => jedinica za naknadnu obradu => jedinica za dekontaminaciju => izlaz.
Površinske otpadne vode.
Pjeskolovke => taložnice => ispuštanje na površinske izvore.
U tablici. 3.2 prikazuje usporedne troškove nekih metoda čišćenja.
Tablica 3.2
Usporedni podaci o troškovima za neke metode čišćenja
Dakle, zaštita hidrosfere provodi se organiziranjem učinkovitih shema za pročišćavanje izvora otpadnih voda i smanjenjem opterećenja prirodnih mehanizama samopročišćavanja vodnih tijela.
