Основные химические примеси, загрязняющие атмосферу

В рамках настоящего пособия невозможно не только охарак-теризовать, но даже перечислить все химические примеси, загряз-няющие атмосферу. Из 105 известных элементов таблицы Менде-леева 90 в настоящее время используются в производственной практике, а на их базе получено свыше 500 тысяч новых химиче-ских соединений, почти 10% из которых вредные или особо вред-ные (данные ВОЗ). В городах, как правило, насчитывается не-сколько сотен различных загрязнителей воздуха. Наиболее распространенные химические примеси, загряз-няющие атмосферу (см. приложение, табл. П1):

• оксид углерода (СО),

• диоксид углерода (СО2),

• диоксид серы (SO2),

• окислы азота (NOх), в том числе оксид (NO) и диоксид азота (NO2).

К химическим примесям, представляющим интерес в рамках настоящего курса, отнесем также следующие:

• озон (О3),

• углеводороды (CхHy),

• фреоны (хладоны) или ХФУ,

• сероводород (H2S),

• аммиак (NH3),

• углерод (С) – промышленная сажа,

• свинец (Рb), ртуть (Hg), кадмий (Cd) (аэрозоли токсичных тяжелых металлов),

• диоксины.

III. Антропогенное воздействие на ГИДРОСФЕРУ, методы защиты

1. Главные особенности загрязнения открытых водоемов Наиболее опасные загрязнители гидросферы с точки зрения их воздействия на природные экосистемы – углеводороды (сырая нефть, нефтепродукты), токсичные металлы, хлорированные угле-водороды (в первую очередь пестициды), радиоактивные вещест-ва. Из других загрязнителей гидросферы необходимо упомянуть детергенты (моющие средства) и фенолы. 1) морские – суда различного назначения (в том числе воен-ные корабли) и другие установки и устройства, эксплуатируемые в морской среде; трубопроводы, установки и устройства, исполь-зуемые при разведке и разработке природных ресурсов морского дна и его недр; 2) наземные – реки и другие сообщающиеся с морями водные системы, куда загрязняющие вещества попадают в результате сбросов сточных и нагретых вод промышленными предприятиями, либо с грунтовыми водами, загрязненными от захоронений особо вредных веществ (в том числе радиоактивных отходов), а также различные береговые объекты, осуществляющие сбросы в море; 3) атмосферные – различные промышленные предприятия, транспортные средства и другие объекты, производящие выбросы в атмосферу вредных газообразных отходов, большое количество которых из атмосферы попадает в океанические бассейны

Типовые стадии очистки питьевой воды

Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:

• очистка сточной воды от загрязнений;

• очистка пресной воды, поступающей к потребителю;

• обеспечение режима и регулирование качества воды в вод-ных объектах.

Основным элементом водоснабжения населения (рис. 3.1) яв-ляется очистка воды (водоподготовка). Основные типовые стадии очистки воды:

• введение сульфата меди и последующая аэрация для удале-ния неприятного вкуса и запаха;

• первое хлорирование для удаления болезнетворных микро-организмов;

• коагуляция и осаждение загрязнений из воды;

• фильтрование для удаления болезнетворных микроорганиз-мов;

• заключительное хлорирование для окончательного уничто-жения микроорганизмов

Группы показателей качества воды

Эта характеристика определяет пригодность воды для кон-кретных видов использования. Выделяют следующие показатели воды, регламентированные соответствующими документами:

• органолептические;

• гидрохимические;

• микробиологические;

• содержание химических токсинов.

Определение органолептических показателей обязательно при любом исследовании воды. К ним относятся цветность, запах, вкус и привкус, мутность и пенистость.

4. Гидрохимические показатели (важнейшие) Гидрохимические показатели занимают значительное место в совокупности данных о состоянии водного объекта, при этом они могут быть определены полевыми или лабораторными методами. Для полевых методов в России выпускается широкий перечень тест-комплектов, позволяющих выполнить унифицированный ана-лиз непосредственно у водного объекта. В число гидрохимических показателей качества воды, определяемых полевыми методами, входят следующие: водородный (рН), растворенный кислород, минерализация (карбонаты и гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, сухой остаток, общая жесткость, катионы кальция и магния, на-трия и калия), биогенные элементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты), фториды, общее железо. Водородный показатель рН – одна из наиболее информатив-ных характеристик. Величина рН в природных водах обусловлена количественным соотношением СО2,

5. Интегральный показатель качества воды природных водоемов (ИЗВ) Интегральная оценка качества воды осуществляется обычно по гидрохимическим показателям, при их достаточном количестве, и может проводиться несколькими способами. В общем случае, при наличии данных о нескольких оценивае-мых показателях, можно рассчитать сумму приведенных концен-траций параметров к ПДК (принцип суммации воздействий). При этом критерием качества воды является значение где Сфi – фактическая концентрация i-го вещества в воде водоема. При наличии достаточного количества показателей можно оценить индекс загрязненности воды, который рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений показателей ка-чества для шести основных загрязнителей воды. где Сi – среднее значение определяемого показателя за период на-блюдений (при гидрохимическом мониторинге это среднее значе-ние за год); ПДКi– предельно допустимая концентрация загряз-няющего вещества; 6 – строго ограниченное (лимитируемое) число показателей, использующихся для расчета. В качестве интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод используются классы качества воды, уста-новленные в зависимости от значения ИЗВ (см. приложение, табл. П.2). При расчете ИЗВ в число шести показателей обязательно вхо-дят концентрация растворенного кислорода и значение БПК5, а также еще четыре показателя, являющиеся для данного водоема (воды) наиболее неблагополучными, т.е. имеющие наибольшие относительные концентрации (отношение Ci/ПДКi)