Источники загрязнения внутренних водоемов

Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Биологическая очистка сточных вод » Источники загрязнения внутренних водоемов


 

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения

Натяжной потолок цена tpotolok.ru.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых;  воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и  др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются  основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде  нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются  молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек  и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое  применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются  в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.

В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”. Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.


2 МОРФОЛОГИЯ МИКРОБОВ

 

В отличие от многообразия макромира (мира больших и видимых невооруженным глазом существ) мир микробов характеризуется относительным однообразием. Существующие в настоящее время более 3000 различных видов бактерии, но своему внешнему виду подразделяются на 3 основные формы:

1. Шаровидные или эллипсовидные (кокки) размерами от 1 до 2 микрон (рис. 1). Кокки относятся к наиболее простои форме бактерии; они могут соединяться друг с другом, образуя диплококки (по две), тетра-кокки (по четыре) и стрептококки (цепочки) (рис. 2-5).

2. Палочковидные или цилиндрические размерами от 1 до 5 микрон. Они также способны соединяться друг с другом попарно ив цепочку и дают большое разнообразие форм бактерий (диплобактерии, диплобациллы, стрептобациллы, стрептобактерии) (рис. 2)

     

              а                                 б                               в

Рисунок 1 – Шаровидные формы; а – кокки; б – микрококки; в – диплококки.

                   

       а                                  б                      в                   г                         д

Рисунок 2 – Палочковидные формы; а – тетракокки; б – стрептококки; в – палочки; г – диплобактерии; д – стрептобактерии.

3. Извитые или спириллы размерами от 1 до 30 микрон. Извитые формы разделяют на три группы:

·                   вибрионы (слегка изогнутые, в виде запятой) величиной от 1 до 3 микрон (рис. 3а);

·                   спирохеты (сильно изогнутые с крупными завитками на конце) размерами от 5 до 30 микрон (рис. 3б);

·                   спириллы (изогнутые палочки с небольшим количеством изгибов) – от 5 до 10 микрон (рис. 3в).

Характерно, что в капле жидкости можно обнаружить почти все формы бактерий, но особенно много там содержится бактерий-палочек.

Нитчатые   бактерии, к которым относятся следующие многоклеточные микроорганизмы: серобактерии; железобактерии; марганцовистые бактерии, вызывают разрушения и закупорку металлических труб, проводов, холодильников и других сооружений.

Нитчатые бактерии могут быть как свободно плавающими, так и прикрепленными, причем многие из них покрыты слизистой оболочкой. Они размножаются очень быстро с помощью гонидий и конидий – особых спороподобных овальных телец, возникающи в конце нити.

Гонидии созревают в материнской нити и затем отслаиваются, приобретая самостоятельное движение за счет жгутиков.

Конидии созревают и развиваются в теле материнской нити. Но они не обладают собственным движением.

Нитчатые бактерии устойчивы к высыханию, солнечному свету и действию некоторых слабых дезинфицирующих веществ, поэтому борьба с ними ведется следующими способами:

а) термической обработкой воды (при высокой температуре)

б) действием сильных окислителей (хлором, озоном, хлораминами, растворами КМпО4 пли К2Сг2О7).

К микроорганизмам относятся также плесневые грибы и дрожжи. Морфология грибов разнообразна, но основной структурой их тела являются мицелии, или грибница, состоящая из разветвленных бесцветных нитей, называемых гифами. Большинство грибов имеет многоклеточное строение. Они сочетают признаки низших растительных организмов и бактерии. Ветвистый мицелий частью погружен в питательную среду (воду) и быстро прорастает, образуя полый мицелии. Грибы размножаются вегетативным способом (путем деления мицелии, и спорами; в воде мицелии грибов способны распадаться на мелкие отрезки, которые по размерам и составу оболочки близки к палочковидным бактериям).

Важность грибов при минерализации водоемов обусловливается тем, что в процессе жизнедеятельности они продуцируют полезные антибиотики (пенициллин и стрептомицин) и активно участвуют в расщеплении устойчивых органических соединений (целлюлозы, парафинов, крахмала и др.).

Дрожжи относятся к одноклеточным грибам, не образующим мицелий. Их клетка имеет шарообразную или овальную форму размером от 6 до 10 микрон, т. е. значительно больше величины обычных бактерий. Дрожжевая клетка подобно бактериям состоит из ядра, цитоплазмы и оболочки, но построена более сложно; она размножается, как и бактерии, путем деления (отпочкования) материнской клетки на дочерние.

Дрожжи участвуют в процессах брожения различных углеводов, расщепляя их в конечном итоге до спиртов и углекислого газа.