Учебник для 10-11 классов

ТЕХНОЛОГИЯ

       

Очистка естественных водоемов

Загрязнения вод происходит не только в процессе их технологического использования. Выбросы в окружающую среду газообразных и твердых веществ в неменьшей степени загрязняют естественные водные объекты. Поступающие в атмосферу в процессе хозяйственной деятельности выбросы в дальнейшем с осадками выпадают на поверхность суши, проникая в поверхностные и подземные воды. Осаждаясь на поверхности Мирового океана, они способствуют закислению вод.

Закисление вод сопровождается увеличением концентрации токсичных металлов в результате перевода их в токсичные соединения. Вследствие этого происходит быстрое разрушение экосистемы, так как фито- и зоопланктон, а также рыбы очень чувствительны к показателю кислотности и к концентрации металлов. Проблемы закисления водоемов особенно актуальны для Скандинавии, Дании, Германии, а также северо-восточной части США и Южной Канады.

Разнообразные химические вещества и масса патогенных микроорганизмов проникает в водоемы со сточными водами городов и агро-промышленных комплексов. Большое количество различных загрязнителей попадает в воды Мирового океана при добыче и перевозке нефти и нефтепродуктов — в результате аварий на нефтяных скважинах и танкерах. Подсчитано, что в моря и океаны ежегодно попадает от 6 до 10 млн т нефти. Нефтяная пленка, покрывая водную поверхность, задерживает солнечную радиацию, что приводит к химическому отравлению и гибели морских организмов.

Водоем — сложная биосистема разнообразных организмов: бактерий, водорослей, высших водных растений, различных беспозвоночных, рыб и других животных. В природных условиях водоем способен справиться с естественным (фоновым) поступлением в него загрязняющих веществ. В результате процессов «разбавления» — растворения и перемешивания загрязнений — происходит снижение концентрации взвешенных частиц. Отстаивание воды и оседание нерастворимых осадков, окисление в них загрязняющих веществ благоприятствует очистке и отмиранию микроорганизмов-загрязнителей.

Ультрафиолетовые лучи солнца, губительные для ряда микроорганизмов в поверхностном слое воды, также способствуют очищению водоема. Процессу самоочищения водоемов служит жизнедеятельность некоторых бактерий, водорослей, плесневых и дрожжевых грибов, амеб. В морях и океанах в самоочищении воды участвуют также планктонные организмы, мидии, устрицы, гребешки и другие моллюски.

Если загрязнение химическими веществами и патогенными микроорганизмами настолько возрастает, что нарушается саморегуляция водных экосистем, развивается иная микрофлора (прежде всего синезеленые водоросли), способствующая дальнейшей деградации природного биоценоза, происходит «цветение» водоема.

Для профилактики «цветения» водоемов в результате разрушения естественных механизмов самоочищения воды рекомендуется:

  • ограничивать на территории водосбора строительство животноводческих комплексов;
  • применять щадящую агротехнику (в частности, использовать гранулированные удобрения);
  • соблюдать сроки внесения удобрений;
  • увеличивать глубину запашки удобрений в почву;
  • создавать вокруг водоемов водоохранные зоны наземной и подземной растительности (например, тростник подавляет развитие синезеленых водорослей, а кроме того, поглощает из воды различные загрязняющие вещества);
  • строить буферные водоемы и водохранилища, не допускающие сточные воды в основной водоем;
  • связывать и осаждать фосфор в водоемах;
  • использовать искусственную аэрацию;
  • сбрасывать обогащенный питательными веществами придонный слой воды;
  • удалять избыточное органическое вещество; использовать растительноядных рыб (толстолобика, теплолюбивую тиляпию);
  • целенаправленно регулировать видовой состав фитопланктона (использовать популяции конкурентов, например отбирать популяции зеленых водорослей, устойчивых к продуктам метаболизма синезеленых водорослей).

Так, для лечения оз. Вашингтон (США) от него отвели стоки города Сиэтл, что обеспечило снижение массы фитопланктона, повышение прозрачности воды, запустило восстановительные процессы. «Цветение» Цюрихского озера в Швейцарии успешно устраняется благодаря использованию технологии, очищающей стоки от соединений фосфора. В Германии применяются установки для аэрации глубинных слоев воды.

Нет необходимости ждать наступления нехватки воды в глобальном масштабе, чтобы понять, что случится, если общество выйдет за допу стимые пределы ее потребления. Надо уже сегодня учиться расходовать воду экономно, разумно и уменьшать ее загрязнение.

Ответственность за сохранение гидросферы. Чтобы сохранить гидросферу пригодной для жизнедеятельности животных и человека, необходимо строго соблюдать нормы предельно допустимых концентраций в воде всех видов загрязнителей. Вода не должна содержать возбудителей заболеваний, в противном случае она должна подвергаться очистке и обеззараживанию.

Мероприятия по борьбе с загрязнением водоемов связаны с совершенствованием производственных технологий. Ученые и инженеры работают над тем, чтобы полностью исключить сброс сточных вод в природные водоемы.

Все организации, деятельность которых влияет на водный режим, обязаны:

  • проводить на используемых территориях гидромелиоративные, агротехнические и санитарные мероприятия, улучшающие водный режим;
  • использовать водные источники, не превышая установленных норм;
  • сооружать и использовать очистные устройства искусственной или естественной очистки воды.

Практическая работа

Оценка качества пресной воды

Мы пьем воду; поливаем огород, купаемся в реке. Как определить качество этой воды? Не опасно ли ее использовать?

Суть метода. Специалисты исследуют состав воды с помощью приборов и реактивов. Однако можно определить содержание сверхпо-роговых количеств некоторых вредных веществ, полагаясь на органы чувств.

Ход работы:

  1. В три стакана из термостойкого стекла налейте дистиллированную воду; артезианскую и воду из ближайшего водоема. (При отсутствии артезианской воды можно взять пробы из двух разных природных водоемов.)
  2. Рассмотрите цвет воды в каждом стакане. Запишите ваши наблюдения в тетрадь.

    Органические вещества могут сделать воду мутной и зеленоватой, глинистые придадут ей желтый или коричневый оттенок.

  3. Определите запах воды в каждом стакане и сделайте запись в тетрадь. Пробы воды нагрейте до 60° С.

    Органические вещества могут сделать воду затхлой, при этом она может пахнуть болотом, землей, рыбой и гнилью. Если вода чистая, то при комнатной температуре и при нагревании до 60°С вы не почувствуете запаха.

    Появление запаха будет означать присутствие в воде посторонних загрязняющих веществ. Содержание ионола более 0,007 мкг/кг придает воде запах цветков фиалки, табачный запах возникает при загрязнении воды органическими соединениями типа циклоцитраля. Запахи плодов и зеленых яблок возникают при содержании в воде гексанала. Загрязненная ароматическими соединениями вода может пахнуть грибами, затхлой рыбой, иметь затхло-плесневый, землистый, сернистый и селедочный запах.

    Если вода имеет запах, ее ни в коем случае нельзя использовать!

    О плохой воде нужно срочно сообщить в санэпидстанцию.

  4. Припомните знакомые вам природные водоемы. По внешнему виду воды в водоеме можно определить, годна ли она для жизни рыб. Пригодная для рыборазведения вода прозрачная, без пленки, с зеленоватым оттенком, запаху нее свежий, речной, посторонние запахи отсутствуют.

    Не пригодная для жизни рыб вода выглядит и пахнет иначе. Веспой и летом на ее поверхности появляются пятна пены (пена возникает при попадании навозной жижи, сточных вод сахарных заводов, бытовых стоков, содержащих остатки стиральных порошков), изменяется окраска воды (от коричневой до бурой) и появляется запах. Рыба поднимается, плавает поверху кругами или стремится к берегу, координация ее движений нарушена, широко раскрыты жаберные крышки, можно увидеть и погибшую рыбу. Использовать в пищу и для других личных нужд такую вод\' нельзя! В заморенной рыбе могут содержаться ядовитые вещества, поэтому употреблять ее в пищу опасно!

  5. Выводы о качестве воды в стаканах запишите в тетрадь.
  6. Оцените и опишите состояние воды в близлежащем водоеме.

Основные понятия, термины

Мониторинг, экологическая экспертиза, утилизация, устойчивое развитие, безотходные технологии, экологизация сельского хозяйства, закисление вод, биоиндикация.

Вопросы для самопроверки

  1. Что такое экологический мониторинг?
  2. Раскройте понятие «безотходные технологии». Приведите известные вам примеры.
  3. Какие способы утилизации мусора вы знаете?
  4. Какова роль гидросферы в жизнедеятельности человека?
  5. Назовите факторы загрязнения водной среды.
  6. В чем заключается опасность загрязнения вод?
  7. Назовите основные технологии защиты гидросферы.

 

 

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru