Выбранный для просмотра документ Оценка качества очищенных сточных вод завода по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ) и вод ручья без названия - приемника сточных вод.doc
Петров Антон и Терентьев Евгений Муниципальное
образовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа
учащиеся 11 б класса
XIII научная конференция молодых исследователей
научно-социальной программы «Шаг в будущее»
Ханты-Мансийского автономного округа - Югры
Оценка качества очищенных сточных вод завода по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ) и вод ручья без названия - приемника сточных вод.
1 место – районная НПК «Шаг в будущее»
1 место – Окружная НПК «Шаг в будущее»
Участие – Всероссийский молодежный форум «Шаг в будущее»
Российская Федерация Тюменская область
Ханты-Мансийский округ-Югра Кондинский район поселок Мортка
Авторы: Петров Антон Васильевич,
Терентьев Евгений Александрович
Муниципальное образовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа
учащиеся 11 б класса
Руководитель: Кайгородова Надежда Анатольевна
учитель географии 1 квалификационной категории
Муниципальное образовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа
2008 г.
Оценка качества очищенных сточных вод завода по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ) и вод ручья без названия - приемника сточных вод.
Петров Антон Васильевич,
Терентьев Евгений Александрович
Российская Федерация Тюменская область Ханты-Мансийский округ-Югра Кондинский район поселок Мортка
Муниципальное образовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа, 11б класс
Аннотация
Цель данной исследования работы - оценить качество сточных вод завода МДФ и приемника сточных вод – ручья без названия. Задачи по достижению цели направлены на установление вредных веществ содержащихся в сточных вода, определения степени их опасности для природных экосистем, определение качества очищенных сточных вод по наиболее значимым органолептическим и гидрохимическим показателям. Для достижения цели использовались как общетеоретические методы исследования, так и эмпирические: органолептический и гидрохимический анализ качества сточных вод; наблюдения
На основе полученных результатов предполагаем, что качество очищенных сточных вод после очистки может не соответствовать общим требованиям к составу воды водоемов в местах рекреационного водопользования по температуре воды, рН, органолептическим показателям, формальдегиду и нефтепродуктам. Такое качество очищенных сточных вод может привести к значительному обеднению видового состава природных экосистем прилегающих территорий и как следствие к их гибели.
Оценка качества очищенных сточных вод завода по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ) и вод ручья без названия - приемника сточных вод.
Петров Антон Васильевич,
Терентьев Евгений Александрович
Российская Федерация Тюменская область Ханты-Мансийский округ-Югра Кондинский район поселок Мортка
Муниципальное образовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа, 11б класс
План исследований
Рассмотрев специальную литературу о влиянии промышленного производства на окружающую среду, мы пришли к выводу, что к числу нарушителей природного равновесия относится и лесопромышленный комплекс. В классификации отраслей промышленности по экологической опасности для природной среды деревообрабатывающая промышленность относится к классу - опасных, а по коэффициенту токсичности выбросов - к отрасли с токсичными выбросами. На основе изученных литературных источников, мы предполагаем, что по качеству сбрасываемые очищенные сточные воды завода МДФ могут не соответствовать общим требованиям, предъявляемым к составу воды водоемов в местах рекреационного использования.
1. Исходя из поставленных задач, были изучены материалы Проекта нормативов предельно-допустимых выбросов ООО «ЛПК МДФ»-2005, аудиторские отчеты 2002 – 2004 г, по которым установлены: источники и объемы потребления воды, направления использования воды на предприятии, способы очистки сточных вод, их качество после очистки, способы водоотведения очищенных сточных вод Составлены таблицы 1,2.
2. По литературным источникам Проекта нормативов предельно-допустимых выбросов ООО «ЛПК МДФ»-2005, Романова В.Ю и др. 2005, Алексеев и др. 2005, «Деревообрабатывающая промышленность» №3/2000, Розанов Л.Л. Геоэкология., 2005.
установлены наиболее опасные вещества, содержащиеся в неочищенных сточных водах, установлены их ПДК. Составлена таблица 3
3. По литературным источникам (Голополосова Т. В., Савинова Л. Н., Глушанков В. К. и др., 2001, Добровольский Л.Н. Плотников В.В., 1997, Легета У.В., 1989., Мансурова С.Е., 2001, Ноздрин, В.И. Альбанова., К.С. Гузев и др, 2002, Романова В.Ю и др. 2005) изучена степень опасности веществ содержащихся в неочищенных сточных водах для живых организмов
4. Для определения качества очищенных сточных вод завода МДФ были проведены мини-экспедиции с целью: а) установления района сброса сточных вод; в) установления района истока ручья без названия- приемника сточных вод; г) определения некоторых органолептических и гидрохимических показателей проб воды в районе сброса д) забора проб воды для установления ее качества в лабораторных условиях. Экспедиции проводились в сентябре-октябре 2007 года 2) В лабораторных условиях по методике (Мансурова С.Е., 2001, Цветков Л.А.,1988) были проведены исследования проб воды по органолептическим и гидрохимическим показателям, полученные результаты обобщены в Таблице 4
5. При формулировке выводов были сопоставлены данные по объему используемой воды для производства, объему сточных вод, производительности очистной станции, качеству сточных вод до и после очистки, результаты собственных исследований, а также данные о влиянии на растительный и животный мир не очищенных сточных вод.
6. На основе полученных выводов предложены меры по стабилизации экологической ситуации прилегающих к заводу территорий.
Методика
оценки качества сточных вод завода МДФ
Определение качества сточных вод и вод из ручья без
названия (по ее температуре, прозрачности, мутности, кислотности, цветности,
запаху) проводилось по существующей методике (Мансурова С.Е., 2001).
1. Отбор проб. Предварительно готовим чистые пластиковые бутылки. Бутылки обезжириваем с помощью синтетических моющих средств и тщательно обмываем дистиллированной водой. Непосредственно перед отбором пробы бутылки и пробки ополаскиваем не менее трех раз отбираемой водой. К каждой бутылке с пробой воды приклеивается этикетка с указанием места забора и датой ее отбора. Пробы воды берем в месте сброса сточных вод производственно-бытовой канализации; ливневой канализации, в ручье без названия – приемника сточных вод.
2.Определение температуры воды. В текущей воде температуру определяем путем погружения водного спиртового термометра в струю стекающей воды на 5-10 минут. Не вынимая термометр, производим отсчет по шкале термометра.
3. Определение рН воды. Для ее определения пользуемся специальной универсальной индикаторной бумажкой. Опускаем универсальную индикаторную бумажку в исследуемую воду и по ее изменившемуся цвету сразу определяем рН, пользуясь шкалой, нанесенной на коробке. За результат анализа принимают значение рН, соответствующее ближайшему по окраске образцу контрольной шкалы
4. Определение в лабораторных условиях органолептических свойств воды. Определение цветности Оборудование: Пробирка стеклянная высотой 15-20 см, лист белой бумаги. Заполняем пробирку водой до высоты 10-12 см. Определяем цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освящении. Отмечаем наиболее подходящий оттенок по таблице в методике. Методика определения характера и интенсивности запаха воды Оборудование: колба на 250 – 500 мл с пробкой. Заполняем колбу водой на 1/3 объема и закрываем пробкой. Взбалтываем содержимое колбы вращательными движениями руки. Открываем колбу и сразу же определяем характер и интенсивность запаха, вдыхая воздух из колбы. Если запах сразу не ощущается, нагреваем воду в колбе до 60 0С. Отмечаем наиболее подходящий запах по таблице в методике. Методика определения прозрачности: Оборудование: цилиндр с внутренним диаметром 2,5см, высотой не менее 30 см с экраном, линейка, образец шрифта на белом фоне (высота 3,5 мм и высота 0,35мм или шрифт обычной газеты). Пробу тщательно перемешиваем и переливаем в цилиндр. Устанавливаем цилиндр на высоту 4 см над образцом шрифта. Наблюдая с верху через столб воды, и сливая или доливая воду в цилиндр, определяем высоту столба, еще отчетливо позволяющего определить четкость шрифта. Методика определения количество взвешенных веществ или осадок. Осадок определяем через час после отбора пробы. Наливаем 1 литр исследуемой воды в мерный цилиндр, с помощью обычной линейки измеряем высоту осадка. Объём осадка определяем по методике как: незначительный, заметный, большой; характер осадка: хлопьевидный, илистый, глинистый, песчаный; цвет осадка: серый, коричневый, бурый.
5.Определение в лабораторных условиях гидрохимических свойств воды. Определение присутствия формальдегида проводилось по описанию качественной реакции на альдегид (Цветков Л.А., 1988). Химические свойства альдегидов обуславливаются, прежде всего, наличием в их молекуле карбонильной группы. По месту двойной связи в ней могут проходить реакции присоединения. Полярный характер двойной связи обуславливает и другие реакции альдегидов, например присоединение воды. Особенно это характерно для формальдегида. Под влиянием карбонильного атома кислорода формальдегид легко окисляется по связи С-Н в альдегидной группе. Методика определения: Берем пробирки не бывшие в употреблении, наливаем 2 мл нитрата серебра (АgNO3), 1-2 капли КОН. В растворе выпадает осадок. К раствору прибавляем по каплям гидрооксид аммония (NH4OH) до полного растворения осадка. Полученный раствор – аммиачный раствор оксида серебра. Для контроля добавляем к полученному раствору (аммиачному раствору оксида серебра) дистиллированную воду, для определения присутствия формальдегида - исследуемую воду. Нагреваем пробирки с раствором над спиртовкой, не доводя до кипения. При этой окислительно-восстановительной реакции формальдегид превращается в кислоту, а серебро выделяется в свободном виде. О присутствии формальдегида судят по интенсивности выпавшего осадка в виде хлопьев, образовании серебряной пленки на поверхности раствора, стенках пробирки.
Окислительно-восстановительная реакция «серебряного зеркала».
6. Определение внешнего вида водного объекта. По существующей методике (Мансурова С.Е., 2001), внешний вид водного объекта можно характеризовать как: наличие или отсутствие пленок и пятен на поверхности воды, нефтяных пятен на берегу, на водных и прибрежных растениях; наличие и состав плавающего мусора или мусора на дне и берегах водоема; искусственные или естественные запруды из веток или упавших деревьев; наличие омутов, отмелей.
Обобщенная таблица результатов исследования №4
Библиография
1. Алексеев С.В, Груздев Н.В. и др. Экологический практикум школьника: справочное пособие.- Изд. «Учебная литература», 2005.
2. Мансурова С.Е., Кокуев Г.Н. Следим за окружающей средой нашего города: 9-11кл.: Школьныйпрактикум.М.:Гуманит.изд.центр ВЛАДОС, 2001
3. Отчет по экологическому аудиту объектов, входящих в состав строящегося завода МДФ-50. ООО «Западно-Сибирская научно-исследовательская инженерно экологическая академия» - Нижневартовск, 2004
4. Проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение ООО «Лесопромышленная компания МДФ», Тюмень-2005г
5. Предельно-допустимый сброс веществ (ПДС), поступающих в реку Мортка со сточными водами, ООО «ЛПК МДФ» , Тюмень – 2005
6. Розанов Л.Л. Геоэкология. 10-11 кл.: учеб. пособие. М.: Дрофа, 2005.
7. Романова В.Ю., Костенко В.К., Колесникова В.В., Мартынова Е.А. Основы экологии / Учебное пособие для студентов заочного отделения, Донецк 2005
8. Цветков Л.А. Органическая химия: Учеб. для 10 кл. – Просвещение,1988
Оценка качества очищенных сточных вод завода по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ) и вод ручья без названия - приемника сточных вод.
Петров Антон Васильевич,
Терентьев Евгений Александрович
Российская Федерация Тюменская область Ханты-Мансийский округ-Югра Кондинский район поселок Мортка
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Морткинская общеобразовательная средняя школа, 11б класс
Научная статья (описание работы)
Введение. В рамках реализации окружной программы “Развитие и реструктуризация лесопромышленного комплекса Ханты-Мансийского автономного округа ” в марте 2005 года в поселке Мортка введен в эксплуатацию завод по производству плит мелкодревесной фракции (МДФ).
Рассмотрев специальную литературу о влиянии промышленного производства на окружающую среду, мы пришли к выводу, что к числу нарушителей природного равновесия относится и лесопромышленный комплекс. По данным, опубликованным в журнале «Деревообрабатывающая промышленность» №3, 2000 год, в классификации отраслей промышленности по экологической опасности для природной среды - деревообрабатывающая промышленность относится к классу - опасных, а по коэффициенту токсичности выбросов - к отрасли с токсичными выбросами. [1] По данным [2], вредными компонентами сточных вод завода МДФ являются: формальдегид, фосфаты, хлориды, нефтепродукты, рН ближе к слабощелочной, большой объем взвешенных веществ, БПКп (биологическое потребление кислорода) составляет 873 мг/л. По данным [3,4,5,6,7,8] превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) этих веществ в поверхностных водах приводит в целом к значительному обеднению видового состава экосистем. По данным [2] после прохождения физико-химичской, механической, биологической очистки, а также ультрафиолетовым излучением, концентрации опасных веществ в сточных водах завода (МДФ) существенно снижаются и не превышают предельно-допустимых норм. При изучении данных [2,9] мы обратили внимание на тот факт, что проектными решениями предусматривалась станция обезжелезивания производительностью 3200м3/сут. В связи с корректировкой схемы водопотребления и водоотведения существующая станция обезжелезивания имеет производительность 300м3/сут. при суточном расходе сточных вод 1000м3/сут. По данным [2] из «Краткой характеристики применяемых методов очистки сточных вод, очистных сооружений, величины остаточного загрязнения сточных вод» количество загрязняющих веществ после очистки сточных вод не соответствует ПДК по формальдегиду. Исходя из выше сказанного, мы предполагаем, что по качеству сбрасываемые очищенные сточные воды завода МДФ могут не соответствовать общим требованиям, предъявляемым к составу воды водоемов в местах рекреационного использования.
Данное предположение определило цель исследования:
Оценить качество очищенных сточных вод завода МДФ и приемника сточных вод – ручья без названия.
Задачи по достижению цели:
1. На основе специальных источников установить, какие вредные вещества содержат сточные воды, при производстве плит мелкодревесной фракции завода МДФ;
2. На основе специальной литературы определить степень опасности этих веществ для природных экосистем.
3. С помощью существующих методик определить качество очищенных сточных вод по наиболее значимым органолептическим и гидрохимическим показателям;
4. На основе обобщения результатов проведенных исследований сделать вывод о возможности влияния сброса очищенных сточных вод завода на экосистемы прилегающих территорий
5. Предложить ряд мер по улучшению экологической обстановки прилегающих территорий к предприятию.
Объект исследования: ООО “Лесопромышленная компания МДФ” (далее завод МДФ), п.Мортка расположенный на северо-западе от п.Мортка
Предмет исследования: Качество сбрасываемых сточных вод завода МДФ, качество воды ручья без названия – приемника сточных вод.
Методы исследования используемые в работе:
общетеоретические: анализ и синтез, сравнение, обобщение;
эмпирические: органолептический и гидрохимический анализ качества сточных вод; наблюдения
Место проведения исследований: Район сброса сточных вод завода МДФ - обводненная часть заболоченного массива на расстоянии 100-80 м от ручья без названия впадающего в реку Мортка. Район истока ручья без названия – заболоченный лесной массив.
Сроки проведения исследований сентябрь - октябрь 2007 года
Глава I. Обзор литературных источников по проблеме исследования
1.1. Положение объекта исследования: Поселок Мортка находится на юге Кондинского района в пределах подзоны южной тайги, в пределах увалистых равнин с густыми берёзово-кедрово-сосновыми и мелколиственно-темнохвойными кустарничково-зеленомошными лесами на дерново-сильно-подзолистых почвах Кондинско-Тавдинской ландшафтной провинции.[10] В настоящее время эта местность сильно нарушена лесозаготовками. Объект исследования – завод МДФ был построен на расстоянии 1 км к северо-западу от поселка на участке бывшей лесозаготовки (в начале 70-х), где идет восстановление берёзово-елово-соснового леса. На территории предприятия 30 источников загрязнения. [11]
Таблица 1.
Номенклатура и объем работ
(по данным Проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение ООО «Лесопромышленная компания МДФ», Тюмень-2005г.)
|
№ |
Наименование продукции |
Ед.изм. |
Количество в год |
|
|
1. Основное производство |
|
|
|
1 |
Плиты древесноволокнистые, МДФ, шлифованных |
м3 |
60 000 |
|
2 |
щепа |
пл.м3 |
13 4400 |
|
3 |
клей |
т |
14 100 |
|
|
2. Вспомогательное производство |
|
|
|
4. |
Щепа, отходы для котельной |
пл.м3 |
118 630 |
|
5 |
Тепловая энергия |
гкал |
75 430,6 |
|
6 |
Водоснабжение |
т.м3/год |
433204 |
|
7 |
Обслуживание автотранспорта |
шт. |
25 |
|
8 |
Очистка стоков |
тыс.м3/год |
95 |
Таблица 2.
Потребление материальных ресурсов.
(по данным Проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение ООО «Лесопромышленная компания МДФ», Тюмень-2005г.)
|
№ |
Наименование |
Ед.изм. |
Количество в год |
|
1 |
Лесоматериалы |
пл.м3 |
133 800 |
|
2 |
Смола карбамидо-формальдегидная |
т |
7682 |
|
3 |
Парафин |
т |
693,8 |
|
4 |
Карбамид |
т |
615,9 |
|
5 |
Аммоний хлористый |
т |
148,68 |
|
6 |
Шкурка шлифовальная |
п.м2 |
3120 |
|
7 |
Круги шлифовальные |
шт. |
72 |
1.2. Характеристика предприятия как источника загрязнения водных объектов.
Предприятие предназначено для производства древесноволокнистых плит средней и высокой плотности (МДФ), на основе карбамидно-формальдегидной смолы, с годовой производительностью 60 тыс. м3 в год Водоснабжение предприятия в объеме 1186,86 м3/сут. производится от собственного водозабора подземных вод. Вода поступает с сети хозяйственно-питьевого и производственно-противопожарного водоснабжения. Направления использования воды на предприятии: пополнение оборотной системы гидромойки щепы. промывка оборудования. подпитка котельной, собственные нужды подземного водозабора, автомойка, хозбытовые нужды работающих;
Водоотведение на предприятии осуществляется по двум системам канализации: – производственно-бытовая канализация; - ливневая канализация. Производственные и бытовые стоки сбрасываются в сеть промбытовой канализации и направляются на очистные сооружения. Совместный сток бытовых и производственных сточных вод составляет 400 м3/сут. (Приложение № 1 фото)
В неочищенных сточных водах в количестве 400 м3/сут. содержатся: БПКп (биологическое потребление кислорода) – 873 мг/л, взвешенные вещества – 1136 мг/л, формальдегид – 100 мг/л, фосфаты – 1,8 мг/л, хлориды – 120 мг/л, нефтепродукты – 15 мг/л, рН – 6-8 мг/л, температура – 14-15◦ С.
После прохождения механической, биологической и очистки, а также ультрофеолетовым излучением, по данным [2] их концентрации существенно снижаются и не превышают предельно-допустимых норм.
Значительная часть стока 1768 м3/сут. направляется в водоотводной канал. Эти сточные воды имеют превышение ПДК по взвешенным веществам (700 мг/л), нефтепродуктам (24 мг/л). Очистка стоков производится физико-химическим методом. В качестве коагулянта применяют сернокислый алюминий. Очищенные стоки поступают в пруд-накопитель. (Приложение № 2 фото) Из пруда-накопителя осуществляется сброс очищенных сточных вод в непрерывном режиме с переменным расходом в канал, протяженностью 300 м. [2] (Приложение № 3 фото)
Таблица 3.
Качественная характеристика сточных вод
(по данным Предельно-допустимый сброс веществ (ПДС), поступающих в реку Мортка со сточными водами, 2005; Романова В.Ю., и др, 2005; Алексеев С.В, Груздев Н.В. и др., 2005.)
|
показатели |
ПДК для хозяйственно – питьевого и культурно – бытового водопользования, мг/л |
Фоновое загрязнение |
Концентрация в стоках до очистки, мг/л |
Концентрация в стоках после очистки, мг/л |
|
Взвешенные вещества |
Сф+0,75 |
12,0 |
1136+700 |
10 |
|
рН |
6,5-8,5 |
7,1 |
6-8 |
|
|
БПКп |
6,0 |
1,0 |
873 |
10 |
|
Азот аммонийный |
2,0 |
0,39 |
- |
1,5 |
|
Азот нитратов |
10,2 |
0,025 |
- |
15 |
|
Азот нитритов |
1,0 |
0,23 |
- |
1,0 |
|
Железо |
0,3 |
3,26 |
- |
0,3 |
|
Сульфаты |
500 |
1,9 |
- |
500 |
|
Хлориды |
350 |
2,13 |
120 |
350 |
|
Фосфаты |
3,5 |
0,65 |
1,8 |
2,0 |
|
Нефтепродукты |
0,3 |
0,02 |
15+24 |
0,3 |
|
СПАВ |
0,5 |
0,015 |
|
0,5 |
|
Формальдегид |
0,001 |
- |
100 |
0,05 |
|
Сухой остаток |
1000 |
128 |
|
1000 |
Далее сточные воды спускаются в обводненную часть заболоченного лесного массива, затем в ручей без названия и в р.Мортка.
1.3. Характеристика приемника сточных вод
Выпуск очищенных сточных вод осуществляется безнапорно в обводненную часть заболоченного лесного массива на расстоянии 100-80 м от ручья без названия, впадающего в реку Мортка. (Приложение № 5 фото) Судя по отметкам высот сточные воды, смешиваясь с болотными, имеют направление стока на север в сторону ручья без названия. Окрестности болота и ручья без названия используются местными жителями для сбора ягод, грибов и пр. (рекреационное использование). В лимитирующий маловодный летний и зимний периоды уровень болотных вод опускается ниже поверхности болота, ручей пересыхает или перемерзает. Поэтому смешение и разбавление очищенных стоков болотными водами и водой ручья в это время равно нулю.
Водоприемником ручья, принимающего очищенные сточные воды является р.Мортка. Расстояние от места сброса сточных вод до реки по прямой составляет 950 м. Перепад отметок составляет 16,6 м, уклон — 5,5 промилле. Река Мортка относится к бассейну р.Конда. Берет начало из небольшого безымянного болота юго-западе п.Мортка и впадает в р.Кума с левого берега на 53 км от устья. [2]
1.4. Влияние загрязнения сточных вод на природные экосистем.
Рассмотрев вопрос о предприятии как источнике загрязнения водных объектов, мы пришли к выводу, что наиболее значимым для природных экосистем в районе сброса сточных вод будет загрязнение: рН сточных вод, которое значительно отличается от природного рН приемника сточных вод (заболоченный участок), тепловое, мутность, химическое загрязнение (формальдегидом и нефтепродуктами). Рассмотрим возможное влияние на живые организмы превышения ПДК по данным видам загрязнителей.
Температура играет важную роль в оценке качества воды. Большое количество физических, биологических, химических характеристик воды зависит от ее температуры: количество растворенного в воде кислорода, продуктивность фотосинтеза водных растений, скорость обмена веществ у водных обитателей, чувствительность организмов к отравляющим веществам, болезнетворным микроорганизмам.
С ростом температуры увеличивается интенсивность фотосинтеза водных растений. Растения быстрее вырастают и отмирают. Таким образом, повышение температуры воды является косвенной причиной эвтрофикации. Скорость обмена веществ у организмов с повышением температуры возрастает, поэтому жизненные циклы водных безпозвоночных проходят в более короткие сроки. Это может отрицательно сказаться на перелетных птицах, которые адоптированы к конкретному спектру питания во время перелета. Каждый из водных обитателей предпочитает определенный температурный режим. Поэтому при его изменении меняется и видовой состав водоема.[6]
Чувствительность живых организмов к неблагоприятным факторам (ядам, возбудителям болезней) также изменяется в зависимости от температуры.
В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван Хоффа, скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 100 С. Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь это повышает их потребность в кислороде. В то же самое время в результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда, как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. В летнее время повышение температуры воды всего на несколько градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб и беспозвоночных, особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала. Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются.
Последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению[13]
Взвешенные частицы способствуют нагреву воды, так как поглощают тепловое излучение, что, в свою очередь, приводит к падению растворенного в воде кислорода. Уменьшение количества растворенного в воде кислорода происходит также и в связи со снижением продуктивности фотосинтеза: взвешенные частицы частично экранируют необходимую для него область светового сектора. Таким образом, можно сделать вывод, что степень мутности воды влияет на флору и фауну водоема не меньше, чем другие факторы.[6]
Значение рН является важным фактором, влияющим на жизнь водных обитателей. Большинство их очень чувствительно к изменению рН. При экстремальных значениях рН (выше 9,6 и ниже 4,5) вода становится непригодной для жизни большинства организмов. К значению рН особенно чувствительны личиночные формы жизни. Если вода имеет кислую реакцию, то для жизни живых организмов возрастает опасность тяжелых металлов, так как в такой воде увеличивается подвижность ионов тяжелых металлов и, следовательно, их повреждающее действие.[6]
Значение рН в речных водах обычно варьирует в пределах 6,5-8,5, в болотах 4,5-6,0, в морских водах 7,9-8,3. Концентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям. Это обусловлено жизнедеятельностью водных организмов и другими причинами. Величина рН природных вод определяется так же составом пород, слагающих водосборный бассейн.[14]
Химическое загрязнение – происходит в результате поступления в водоёмы со сточными водами разных примесей органической и неорганической природы. Большинство из них является токсичными для обитателей водоёмов (это соединения мышьяка, свинца, ртути, меди, кадмия, хлора, и т. д.). Эти вещества поглощаются фитопланктоном, передаются дальше по пищевым цепочкам более высокоорганизованным организмам, что сопровождается кумулятивным эффектом. Например, в фитопланктоне содержание вредных соединений будет в десятеро больше, чем в воде, в зоопланктоне – повысится ещё в десять раз, в рыбе, которая питается зоопланктоном концентрация вредных веществ так же повысится в десять раз по сравнению с предыдущим звеном пищевой цепочки. А у хищной рыбы содержание вредных веществ в тканях (щука, судак) концентрация яда может в тысячи раз превышать его концентрацию в воде.[13]
К группе химических загрязнений относятся нефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов.
Нефтепродукты на сегодняшний день – распространённые загрязнители водной среды, которые наносят особо большой вред. Они образовывают на поверхности воды плёнку, препятствующую газообмену между водой и атмосферой, снижая тем самым содержание кислорода в воде (12 г. нефти делают непригодной к использованию 1 т воды). Нефтяное загрязнение токсично - снижает всхожесть семян, рост растений, может привести к их гибели. Присутствие в воде нефти даже в незначительных количествах (0,05 мг/л) оказывает неблагоприятное воздействие на раннее личиночное развитие беспозвоночных и земноводных. [4]
Формальдегид (CH2O) Формальдегид представляет собой газ с резким запахом, растворимый в воде. Раствор формальдегида представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с острым своеобразным запахом. Это токсическое соединение. Установлено, что формальдегид задерживает рост животных, вызывает эритроцитоз, угнетает функцию печени. При поступления формальдегида в организм возможны отравления. Изучены пороговые параметры формальдегида: порог запаха - 0,07-0,2 мг/м3; порог рефлекторного ответа (кролики) - 0,04-0,098 мг/м3; порог раздражающего действия на слизистую глаза человека - 0,012 мг/м3. [7]
Изучение когортных показателей вида Drosophila melanogaster Meigan при условии введения в питательную среду распространенных химических веществ - Ca(NO3)2, KMnO4, формальдегид, бензол и фенол в количестве, которое соответствовало допустимым нормам ежемесячных выбросов промышленных предприятий показало зависимость уровня коэффициента смертности (D. Melanogaster) от наличия в питательной среде химических веществ
Полученные результаты исследований показали, что самую высокая смертность на стадии куколки в растворе с формальдегидом.
По показателю скорости размножения когорт из всех вариантов опыта самая низкая скорость размножения в растворе с формальдегидом. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о высоком токсическом влиянии формалина на способность к воспроизводству когорт тест-организма среди числа избранных токсикантов. Проведенные исследования подтверждают эффективность использования когортных показателей для биодиагностики состояния техногенно трансформированных территорий.[ 5]
Проведенные исследования влияния метанола, формальдегида и фенола в концентрации от 1 до 100 предельно допустимых концентраций (ПДК) на ферментативную активность почв и биопродуктивность растений показали, что наибольший эффект оказывает формальдегид. Установлено, что в присутствии метанола, формальдегида и фенола происходит снижение всхожести семян растений как в водной среде (проростки), так и в почве. Проростки наиболее чувствительны к присутствию формальдегида. При концентрации последнего, равной 100 ПДК, их развития не происходит. Вегетационные опыты по выращиванию растений в почве, содержащей соответствующее количество загрязнителей, показали, что с ростом концентрации веществ происходит снижение всхожести семян до 50% в присутствии 100 ПДК формальдегида и фенола и до 40% в присутствии метанола. Таким образом установлено, что большие концентрации метанола, формальдегида и фенола приводят к угнетению развития растений и микроорганизмов почвы.[3]
Первое место по масштабам биологического и бактериального загрязнения занимают коммунально-бытовые стоки, особенно, если они поступают в водоёмы без очищения. Тем не менее, даже при наличии очистительных сооружений, некоторое количество вирусов, бактерий и т. д. не задерживается фильтрами и попадает в водоёмы. Кроме того, синтетические моющие средства, попадая со стоками в водоёмы, парализуют деятельность бактерий, минерализующих органические соединения. Вода не подвергается естественной самоочистке. Это объясняется тем, что в подогретой воде меньше кислорода, что создает биохимическую потребность в нем. Чем выше эта потребность, тем меньше остаётся кислорода в воде для живых организмов, а недостаток кислорода приводит к гибели всего живого. Вода становится биологически мёртвой – в ней остаются анаэробные бактерии. Они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород – ядовитый газ со специфическим запахом.[13]
Глава II. Результаты исследований
1. Водоснабжение предприятия в объеме 1186,86 м3/сут. производится от собственного водозабора подземных вод. Большая часть воды используется при производстве плит МДФ: пополнение оборотной системы гидромойки щепы, промывка оборудования; подпитка котельной.
В неочищенных сточных водах в количестве 400 м3/сут. содержатся вредные вещества, значительно превышающие ПДК: формальдегид, фосфаты, хлориды, нефтепродукты, имеют большой объем взвешенных частиц.
Производственные и бытовые стоки, часть ливневых стоков очищаются на очистных сооружениях завода МДФ, по данным [2] концентрация вредных веществ существенно снижаются и не превышают предельно-допустимых норм.
Значительная часть стока (1768 м3/сут.) имеют превышение ПДК по взвешенным веществам (700 мг/л), нефтепродуктам (24 мг/л). Очистка стоков производится физико-химическим методом. В качестве коагулянта применяют сернокислый алюминий. По данным [2),] концентрация вредных веществ после очистки существенно снижаются и не превышают предельно-допустимых норм.
2. На основе изученной литературы о влиянии загрязнителей (присутствующих в сточных вод завода МДФ) на растительность и животные организмы, мы приходим к выводу, что наиболее опасным для природных экосистем будет: тепловое загрязнение, показатель рН, повышенная температура сточных вод, присутствие в стоках выше ПДК нефтепродуктов и формальдегида. Это определило выбор органолептических и гидрохимических показателей воды и методик для исследования.
3. Проведя исследование качества проб воды сбрасываемых сточных вод и воды из ручья без названия за период наблюдений мы предположительно характеризуем их как
- сточные воды очистных сооружений производственно-бытовой канализации (Табл.№4) имеют нейтральную и слабощелочную рН (не соответствующую рН болотных вод - 4,5-6); не соответствуют требованиям к составу воды водоемов в местах рекреационного водопользования по цветности, запаху, осадку прозрачности, присутствует формальдегид выше ПДК
В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды, на водных растениях. При течении, вода пенится
- сточные воды ливневой канализации (Табл.№5) имеют повышенную температуру, нейтральную и слабощелочную рН (не соответствующую рН болотных вод - 4,5-6); не соответствуют требованиям к составу воды водоемов в местах рекреационного водопользования по цветности, запаху, осадку прозрачности, присутствует формальдегид выше ПДК, реакция на присутствие формальдегида дала наименьший эффект «серебряного зеркала», чем в других пробах сточных вод и ручья. В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды.
- вода из ручья без названия – приемника сточных вод (Табл.№ 6) имеют повышенную температуру, нейтральную рН (не соответствующую рН болотных вод - 4,5-6); реакция на присутствие формальдегида дала наибольший эффект «серебряного зеркала», чем в пробах сточных вод. В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды, на водных растениях.
Таким образом, предположительно делаем выводы о
А) недостаточной степени очистки сточных вод:
- наблюдается повышенная температура сбрасываемых вод
- рН ближе к слабощелочной
- повышенная мутность
- в районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды
- реакция на присутствие формальдегида положительная, наблюдаем эффект «серебряного зеркала»
Б) В ручье без названия – приемнике сточных вод наблюдается рН не соответствующее болотным водам, повышенная температура, наличие нефтяных пятен. «Реакция серебряного зеркала» во всех пробах воды дала наибольший эффект (предполагаем, в водах заболоченного лесного массива идет накопление формальдегида в связи с замедлением стока), что может вести к деградации болотной экосистемы:
В) При визуальном наблюдении района сброса сточных вод, заболоченном лесном массиве отмечаем:, на опавших листьях видны некротические пятна. Рогоз и осока, мать-и-мачиха имеют сочный ярко зеленый, цвет. (Приложение фото)
Г) Предполагаем, что влияние загрязненных сточных вод завода МДФ на болотные и косвенно лесные экосистемы прилегающих территорий может привести к
- усилению процесса эвтрофикации
- в пищевых цепях к кумулятивному эффекту загрязняющих веществ
- повышению смертности личиночных форм жизни беспозвоночных и земноводных
- снижению скорости размножения, задержке роста, высокой смертности растений животных
- угнетению развития растений и микроорганизмов почвы
- в целом к значительному обеднению видового состава экосистем, что в итоге может привести к нарушению круговорота веществ и энергии в экосистемах и как следствие гибели экосистем .
Таблица № 4
Результаты исследования качества очищенных сточных вод завода МДФ и вод ручья без названия – приемника сточных вод
(По данным Предельно-допустимый сброс веществ (ПДС), поступающих в реку Мортка со сточными водами, ООО «ЛПК МДФ», Тюмень – 2005, Результатов исследований сентябрь-октябрь,2007)
|
Место отбора |
ПДК, контроль
|
производственно-бытовой канализации |
ливневой канализации |
ручья без названия |
||||||
|
Дата отбора проб |
27.09.07 |
16.10.07 |
17.10.07 |
27.09.07
|
16.10.07 |
17.10.07 |
27.09.07 |
16.10.07 |
17.10.07 |
|
|
Температура воздуха, 0С |
+14,50С
|
+4,90С
|
+6,40С
|
+14,50С
|
+4,90С
|
+6,40С
|
+14,50С
|
+4,90С
|
+6,40С
|
|
|
Температура воды, 0С
|
Не должна превышаться по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года более чем на 30С (+17,50С) |
+12 |
+17 |
+7 |
+22 |
+19 |
+23 |
+9 |
+11 |
+20 |
|
рН |
6,5-7,5 |
7,5 |
8 |
7 |
8,5 |
7 |
7 |
6,5 |
7 |
6 |
|
цветность |
20 |
Слабо-желтая |
Слабо-желтая |
Слабо-желтая |
Слабо-желтая |
Слабо-серая |
коричневая |
Слабо-желтая |
Светло-желтоватая |
Светло-коричневая |
|
Запах характер |
Не должна иметь несвойственных ей запахов |
сероводородный |
фенольный |
фенольный |
Серо водородный |
Серо водородный |
Хвойной смолы |
застойный |
застойный |
Гнилостный |
|
Запах интенсивность |
Не более 2-х баллов |
5 |
2 |
2 |
4 |
3 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
Осадок |
|
Заметный |
большой |
заметный |
заметный |
заметный |
заметный |
заметный |
заметный |
большой |
|
объем |
|
1мм |
2мм |
1мм |
1 мм |
1 мм |
1 мм |
1мм |
1мм |
2мм |
|
характер |
|
Илистый, |
Хлопьевидный, соединенный нитями, |
Илистый, |
Илистый, |
Илистый, |
Илистый, |
Илистый, |
Хлопьевидный
|
Илистый, |
|
цвет |
Не должна приобретать посторонней окраски и обнаруживаться в столбике 10 см |
коричневый |
серый |
коричневый |
коричневый |
коричневый |
коричневый |
серый |
серый |
коричневый |
|
Прозрачность |
|
30 мм |
106 мм |
170 мм |
10 мм |
10 мм |
5 мм |
20 мм |
70 мм |
5мм |
|
Наличие формальдегида |
0,005 |
Большой осадок, раствор темного цвета, хлопья черного цвета |
Раствор черного цвета. Серебряная пленка, на стенках пробирки и поверхности раствора |
Большой осадок, раствор темного цвета, хлопья черного цвета |
Раствор потемнел, образовались хлопья |
Раствор потемнел, образовались хлопья |
Раствор потемнел, образовались хлопья |
Раствор черного цвета Серебряная пленка, поверхности раствора |
Раствор черного цвета Серебряная пленка, поверхности раствора |
Раствор сильно потемнел, образовалась тонкая пленка серебра на стенках пробирки |
|
Внешний вид водоема |
На поверхности водоема не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скоплений других примесей |
В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды, на водных растениях. При течении, вода пенится
|
В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды, на водных растениях. При течении, вода пенится
|
В районе сброса наличие нефтяных пятен на поверхности воды, на водных растениях. При течении, вода пенится
|
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
наличие нефтяных пятен на поверхности воды |
Выводы
1. Можно предположить, что качество очищенных сточных вод после очистки не соответствует общим требованиям к составу воды водоемов в местах рекреационного водопользования по температуре воды, рН, органолептическим показателям, формальдегиду и нефтепродуктам.
2. Предполагаем, что влияние загрязненных сточных вод завода МДФ на болотные и косвенно лесные экосистемы прилегающих территорий может привести к значительному обеднению видового состава экосистем, что в итоге может привести к нарушению круговоротов веществ и энергии и как следствие гибели экосистем.
Предложения
Исходя из результатов работы, можно предложить ряд мер по стабилизации экологической ситуации прилегающих к заводу территорий:
1) Повысить качество очистки сточных вод, за счет использования более эффективных и экономичных методов очистки. Например, использовать новейшие технологии очистки воды на основе мембранных технологий. Для удаления живой микрофлоры вместо хлора можно использовать пантоцид.
2) Думаем, необходимо увеличение мощностей по очистке сточных вод, то есть строительство еще одних очистных сооружений.
3) Необходимо обратить внимание общественности, руководителей на усугубление экологической ситуации в районе рекреационного природопользования.
Следует отметить, что представленные результаты исследований получены в период (сентябрь- октябрь 2007 года) когда завод практически не выпускал продукцию, в связи с отсутствием сырья.
Литература
Приложение №1
Очистные сооружения производственно – бытовых и ливневых сточных вод завода МДФ
Приложение № 2
Пруд-накопитель ливневой канализации завода МДФ
Приложение № 3
Сброс очищенных сточных вод ливневой канализации в канал, протяженностью 300 м.
Приложение № 4
Район сброса производственно – бытовых и ливневых сточных вод завода МДФ
Приложение № 5
Обводненная часть заболоченного лесного массива, куда стекают сточные воды
Приложение № 6
Исток ручья без названия – приемник сточных вод завода МДФ
Внешний вид берегов ручья
Приложение № 7
Органолептических и гидрохимических показатели проб воды в районе сброса
Приложение № 8
Исследования проб воды по органолептическим
и гидрохимическим показателям
«Реакция серебряного зеркала» на присутствие формальдегида проб воды из ливневой канализации завода МДФ:
контроль
«Реакция серебряного зеркала» на присутствие формальдегида проб воды из производственно – бытовых и ливневых сточных вод завода МДФ
«Реакция серебряного зеркала» на присутствие формальдегида проб воды из ручья без названия – приемника сточных вод завода МДФ
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 665 040 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Кайгородова Надежда Анатольевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36/72 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.