Лекции - Экология

Подождите немного. Документ загружается.

Среди продуктов промышленного производства особое место по

своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы

занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более

широкое применение в промышленности , на транспорте, в коммунально-

бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как

правило, составляет 5 - 15Hмг/л при ПДК - 0,1Hмг/л. Эти вещества могут

образовывать в водоемах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах,

перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ

появляется уже при концентрации 1- 2Hмг/л.

Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например,

ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы,

ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки

животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из

металлов представляют ртуть, свинец, кадмий и их соединения.

Ртуть - один из лидеров "большой тройки" металлов (Hg, Pb, Cd),

представляющих наибольшую опасность для людей и окружающей среды.

Рассмотрим подробнее некоторые свойства ртути как токсиканта водной

среды.

1. Ртуть воздействует на нервную систему гидробионтов (прежде всего

рыб и морских млекопитающих). По пищевым цепям она переносится к

человеку, вызывая тяжелые психические растройства, врожденные

тератологические эффекты (уродства) у детей и т.п.

2. Соединения одновалентной ртути не так токсичны, как

двухвалентной. Наиболее опасны для живого органические соединения ртути

- ион метилртути СН

Hg+ и диметилртуть (CH

)

Hg.

Соединения одновалентной ртути обладают низкой растворимостью в

воде, двухвалентной же - водорастворимы. Ртуть - органические соединения

(РОС) хорошо растворяются в жирах; диметилртуть, кроме того, летуча и

легко впитывается кожей.

3. В водоемах ртуть может биогенно превращаться с помощью

микроорганизмов из относительно малотоксичных форм в высокотоксичные.

Такой процесс называют иногда метилированием ртути в водоемах. Он

может быть описан реакциями:

HgCl CH HgCl Cl

HgCl CH Hg Cl

метилкобаламин

2 3

2 3 2

       

;

( ) .

В 60-еHг.г.Hна побережье залива Минамата (Япония) отравленный

ртутными отходами океан отомстил человеку. Ртуть, сброшенная заводами

по переработке руд, была превращена бактериями в диметилртуть.

Последняя накапливалась в рыбе, а люди, питающиеся рыбой, получали

сильнейшие отравления (погибло более 50 человек). Рыбный промысел в

заливе до сих пор запрещен: на дне моря лежит около 600 т ртути.

4. Ртуть представляет собой классический пример биологического

накопления. Ее соединения концентрируются сначала в фито- и

зоопланктоне, затем, проходя по пищевым цепям (от рыб до человека), все

более кумулируются главным образом в жировых тканях.

5. Важная характеристика токсиканта - время удержания, которое для

ртути в организме позвоночных очень велико. Ртуть медленно и не

полностью выводится из отравленного организма. Этим объясняется ее

токсический и кумулятивный эффект.

6. Источниками ртути служат производства, связанные с обогащением

руд, процессы электрохимического получения хлора, ртутные батареи,

краски, пестициды и т.д.

Широко распространенные источники ртути - всем известные

люминесцентные лампы. Одна такая лампа "дневного света" содержит около

150Hмг ртути и, выброшенная на свалку и лишившаяся герметичности,

способна загрязнить ртутью 500Hтыс. м3 воздуха на уровне ПДК. Для

примера укажем, что только московский ЗИЛ ежегодно отправлял на свалки

200Hтыс. отработанных ртутных ламп. Ртуть - единственный (в природных

условиях) жидкий металл, который испаряется даже при комнатной

температуре. Она загрязняет и почву, и воздух, и воду.

Токсикология свинца изучена очень тщательно, т.к. его содержание в

окружающей среде растет сейчас небывало быстрыми темпами в результате

деятельности человека. Пожалуй, из всех металлов только олово может

конкурировать со свинцом по числу публикаций и исследований,

посвященных экологическим и токсикологическим аспектам. Еще во времена

Древнего Рима отмечались случаи отравлений людей, использовавших для

хранения свинцовую посуду.

Деятельность человека привела к серьезным нарушениям в природном

цикле свинца.

Источники загрязнения. Свинец попадает в воду различными путями.

В свинцовых трубах и других местах, где возможен контакт этого металла с

водой и кислородом воздуха, идут процессы окисления:

2Pb + O

+ 2H

O  2Pb(OH)

В подщелоченной воде свинец может накапливаться в значительных

концентрациях в результате образования растворимых плюмбитов.

Концентрация свинца в воздухе некоторых городов - 5Hмкг/см3, и эта

величина ежегодно увеличивается на 5H%. Вдоль автомобильных дорог

свинец абсорбируют растения (из воздуха, а не из почвы!), этот же процесс

происходит при загрязнении поверхностных слоев вод. В воду свинец может

попадать из загрязненных им почв, а при прямых сбросах отходов - в реки и

моря.

Еще совсем недавно при приготовлении красок широко использовались

свинцовые пигменты. Для этих целей, в частности, употребляли такие

соединения, как хромат свинца PbCrO

(сурик). Известные свинцовые белила

содержат основной карбонат свинца Pb(OH)

×2PbCO

Токсичность. Неорганические соединения свинца (Pb

)нарушают

обмен веществ и являются ингибиторами ферментов, у детей вызывая

умственную отсталость, заболевания мозга. Попадая в клетки, свинец (как и

многие другие тяжелые металлы) дезактивирует ферменты.

Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным

источником отравления. Органические соединения свинца еще более

токсичны. Степень отравления свинцом определяют по его концентрации в

крови. Безопасным уровнем содержания свинца считают (0,2 - 0,8)×10

-4

H%.

Меры борьбы со свинцовым загрязнением. Важнейшая проблема

загрязнения воздуха - выхлоп автомобильного двигателя и очистка выхлопа.

Если уменьшать количество Pb в присадках, то увеличивается выброс других

загрязнителей (прежде всего СО). Тем не менее во многих странах

концентрация свинца в бензине снижена до 1 - 0,3Hг/л. Однако даже 1Hг Pb

способен загрязнить на уровне ПДК около 1400000Hм

воздуха. Предполагают

использовать заменители тетраэтилсвинца, например, соединения марганца и

даже метанол (10%-я добавка метанола к бензину с октановым числом 91

дает значительный эффект). Решается вопрос конструирования

принципиально новых двигателей, работающих на "неэтилированном", т.е.

не содержащем свинцовых присадок, бензине, либо потребляющих не

бензиновое, "альтернативное" горючее.

Еще одна важнейшая проблема - извлечение свинца из сточных вод (и

его возвращение в производство). О некоторых физико-химических методах

удаления металлов из стоков мы уже говорили ранее.

При отравлении свинцом применяют метод хелатизации с

использованием широко известного комплексообразователя

этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) или 2,3 - димеркаптопропанола. Свинец в

этих случаях выводится с мочой в виде хелатов. Метод позволяет снизить

уровень летальных исходов отравления у детей с 70 до 50H%.

Если в воде присутствует СО

, то это приводит к образованию

довольно хорошо растворимого гидрокарбоната свинца:

2 2

2 3

3 2 2 3 2

Pb O PbO

PbO CO PbCO

PbCO H O CO Pb HCO

 

  

;

( )

;

Ежегодное мировое потребление свинца составляет около 3Hмлн. т, из

которых - 40H% используют для производства аккумуляторных батарей, 20H%

- тетраэтилсвинца (ТЭС) и тетраметилсвинца - присадок к бензину, 12H% - в

строительстве, а 6H% - для покрытия кабелей. Тетраэтилсвинец Pb(C

)

тетраметилсвинец (CH

)

Pb - это летучие ядовитые жидкие вещества,

которые добавляют до сих пор как антидетонирующие присадки к бензинам

(~80Hмг/л). Поэтому выхлопы автомобилей - наиболее серьезный источник

загрязнения окружающей среды свинцом.

Кадмий считается токсичнее свинца и отнесен Всемирной

организацией здравоохранения (ВОЗ) к числу наиболее опасных для здоровья

человека веществ. Ежегодное производство кадмия в мире составляет около

20000Hт. И хотя его добывают меньше, чем ртути и свинца, он широко

применяется в металлургии.

Токсичность. Кадмий по химическим свойствам родственен цинку, и в

природных циклах они сопутствуют друг другу. Кадмий может замещать

цинк в некоторых важных биохимических процессах в организме (например,

выступать как псевдоактиватор ферментов) и нарушать эти процессы.

Симптомы кадмиевого отравления - белок в моче, поражения нервной

системы, острые костные боли, дисфункция половых органов. Кадмий влияет

на кровяное давление, может быть причиной образования камней в почках.

Кстати, в почках он накапливается особенно интенсивно.

Опасность представляют любые химические формы кадмия.

Одноразовая доза в 30 - 40Hмг может стать для человека смертельной. У

кадмия велико время удержания: из организма выводится в сутки всего лишь

около 0,1H% от полученной дозы.

В одной сигарете содержится ~2×10-9Hг Cd, так что курильщики

дополнительно получают около 1 - 4Hмкг его ежедневно. Кадмиевое

отравление фиксируют при повышенном его содержании в моче (с

использованием реагента b-2 микроглобулина). Безопасным уровнем

считается содержание кадмия в пище не более 1×10-4H%.

Для металлов "большой тройки" допустимые нормы и уровни

содержания различны в различных странах и постоянно пересматриваются,

как правило, в сторону уменьшения.

К опасным загрязнителям воды относятся хлор и фосфорорганические

соединения.

Человечество явно недооценивало опасность производства

хлорорганической продукции. Она выпускалась в значительных количествах

прежде всего как средство защиты растений, например, пестициды. Кроме

того, многие хлорорганические соединения (ХОС) получаются в виде

побочных веществ в различных производствах, использующих хлор и его

производные (например, при отбеливании бумажной пульпы хлором на

целлюлозно-бумажных комбинатах).

Почти все ХОС чрезвычайно опасны для теплокровных в силу того, что

они:

 высокотоксичны;

 обладают большой биологической активностью

полифункционального характера;

 необычайно устойчивы в окружающей среде и живых организмах;

 способны к накоплению в пищевых цепях;

 характеризуются большим временем удержания;

 образуют стабильные и токсичные продукты распада или

трансформации.

Так, например, наиболее широко распространенный в недавнем

прошлом инсектицид ДДТ обнаружен сейчас на всех уровнях биосферы

(даже в жировых тканях пингвинов в Антарктиде!). Его период полураспада -

несколько лет. ЛД

этого инсектицида для мышей - 200Hмг/кг массы; ПДК

его в воде - 0,1Hмг/л. Производство и применение ДДТ в нашей стране

запрещено с 1972Hг., однако его вредоносные действия будут еще очень долго

проявляться.

Печально знаменитые диоксины - "герои" трагедий Севезо (Италия,

1976) и Лав-Кэнал (США. 1978) - считаются наиболее сильными

органическими ядами. Ярко выраженным токсическим эффектом обладает 2,

3, 7, 8 - тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД). Он примерно в 67000 раз

токсичнее цианида калия KCN и в 500 раз - ядовитого алкалоида стрихнина.

Описаны случаи резкого сокращения популяций морских птиц

(например, бурых пеликанов в Калифорнии) из-за поражения

полихлорбифенилами самок, откладывающих яйца со слишком тонкой

скорлупой, чтобы выдержать массу насиживающей птицы.

В присутствии многих хлорорганических соединений (и прежде всего

ПХПС) усиливается токсическое действие на организм других веществ

(аддитивность и синергизм), например, нейротоксинов, проканцерогенов и

микотоксинов.

Воды, содержащие диоксины, обеззараживают с помощью

озонирования. Процесс эффективен в щелочной среде с рН - 10 при

повышении температуры до ~ 50 °С. В этих условиях при реакции озона с

водой образуется радикал ОН

, очень эффективный окислитель. Скорость и

степень разрушения диоксинов зависят не только от температуры и рН, но и

от структуры токсичных веществ в отходах. Медленнее всего разлагаются

дноксины типа ОХДД и ОХДФ. В сточных водах степень разрушения

диоксинов не .превышает 95%.

Для извлечения следовых количеств .высокотоксичных диоксинов из

промышленных сточных вод и жидких отходов успешно используются

эффективные сорбенты, в том числе специально обработанные глины. Кроме

того, находят применение химически модифицированный гидроксид

алюминия, природный смектит. обработанный солями меди, и другие.

Отметим. что использованные глины подлежат захоронению.

Американская фирма "Синтекс" разработала метод удаления следовых

количеств ПХДД и ПХДФ из прудов, отстойников для сточных вод и из

скважин.

Метод основа-н на коагуляции и флокуляции солями алюминия. В

полевых условиях используется сульфат алюминия. Эффективность

ораждения возрастает с добавлением незараженных полимерных веществ с

высокой молекулярной массой. Установлено оптимальное соотношение

полимер/Аl, при котором удаляется из воды 49 - 92 % диоксина ТХДД.

Фосфорорганические соединения так же, как и

хлорорганические, человек уже давно использует как пестициды.

Причем было выяснено, что первые менее устойчивы и время

пребывания их в биосфере гораздо меньше, чем у

хлорорганических пестицидов. Например, карбофос из организма

рыб выводится в течение одного дня..

Однако в противовес этому, казалось бы, экологическому "плюсу" есть

и "минус" - фосфорорганические соединения (ФОС) более токсичны.

Например, тетраэтилпирофосфат настолько ядовит, что лишь одна его капля

(даже в случае кожного контакта) - доза смертельная

Механизм токсичного действия большинства ФОС основан на

способности их ингибировать фермент ацетилхолинэстеразу AChE. Этот

фермент разрушает ацетилхолин (один из главных нейромедиаторов

человека) после передачи нервного импульса от одного нервного волокна к

другому в синапсах. Когда AChE ингибирована, ацетилхолин накапливается

в синаптической щели, что приводит к нарушению функции нервной

передачи, а значит - и к смерти (после судорог и паралича). Именно этот

механизм был положен в основу действия многих военных химических

отравляющих веществ (например, зарина, замана, "V-газов").

Хлор- и фосфорорганические пестициды можно встретить повсюду,

т.е. существует множество способов их переноса из одной системы в другую.

Так, из почвы в атмосферу они попадают при испарении, из атмосферы в

воду - вместе с осадками и путем гравитационного осаждения и т.д.

Особенно много пестицидов попадает в воды при смыве с полей.

В воде ФОС ведут себя по-разному. Так, диизопропилфторфосфат

ограниченно растворим в воде, этафос практически нерастворим. Однако,

большинство фосфорорганических пестицидов быстро гидролизуется с

разрушением токсичных групп, как, например, тетраэтилпирофосфат:

Несмотря на то, что карбофос плохо растворим в воде (~145Hмг/л), он

наиболее опасен именно для рыб. Для последних его летальная концентрация

равна 0,1Hмг/л, тогда как для мышей - значительно выше (ЛД50 400Hмг/кг).

В последнее время вызывающими тревогу загрязнителями воды стали

синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ), особенно те,

которые входят в состав моющих средств бытовой химии. Последние

содержат компоненты, способные связывать при стирке сажу, пыль, пищевые

отходы и пр.

Наиболее распространенный связывающий агент в стиральных

порошках и моющих средствах - смесь полифосфатов с триполифосфатом

натрия Na

. Активным началом здесь выступает ион

Р О

Полифосфаты и триполифосфаты оказывают влияние на процессы

очистки воды от органических загрязнителей. Сами они гидролизуются до

нетоксичных монофосфатов:

Р О Н О НРО Н РО

2 2

- - -

   .

*Однако именно последние, не представляя непосредственной угрозы

для человека и водных животных, считаются опасными для водных

экосистем., так как способствуют зарастанию (эутерофикации) водоемов.

Полимерные материалы попадают в воду прежде всего в виде

мусорной упаковочной тары (банки, коробки, пакеты и т.п.). Большинство

таких изделий не поддается биохимическому разложению, т.е. разрушению

редуцентами, и потому они загрязняют экосистемы сколь угодно долго.

Однако пластамассы (которые получают из полимеров) по химическому

составу содержат в основном биогенные элементы, и потому есть надежда,

что рано или поздно микроорганизмы-редуценты адаптируются к ним и

станут их разрушать.

Отметим, что человек уже сам стремится помочь бактериям и создает

полимеры, способные разрушаться микробиологическим путем. В США на

некоторых полимерных упаковках стоит клеймо "Поддается биохимическому

разложению". Для стойких же к воздействию микроорганизмов полимеров

необходимо разрабатывать технологию переработки, но никак не сжигать!

Дело в том, что сами продукты их сгорания - загрязнители окружающей

среды и среди них могут быть очень опасные ксенобиотики. Так, например,

при сжигании изделий из поливинилхлорида образуются диоксины!

Полимерные материалы обусловливают длительную по времени

(вследствие своей химической инертности) "механическую замусоренность"

акваторий портов и побережий, водоемов курортных зон и даже открытых

морей, куда их уносят течения. Описаны случаи гибели тюленей вследствие

удушения полиэтиленовыми пакетами, плавающими в воде, которые

животные принимали, по-видимому, за медуз - свой излюбленный корм.

С 1880Hг. добыча нефти растет по экспоненте, и сейчас ее ежегодно

извлекают из недр земли и донных отложений в объеме 3,2×1012Hл. При

таких объемах добычи совершенно невозможно обойтись без потерь.

Крушения супертанкеров (например, "Торри Каньон" в 1967Hг. у берегов

Англии, где в море вылилось 118000Hт сырой нефти; "Экссон Валдиз" в

1989Hг. у берегов Аляски, где в океан попало 50Hмлн. л нефти) - хотя и

серьезные события, наносящие катастрофические экологические удары,

однако их вклад в общие потери нефти при транспортировке не превышает

15 - 20H%.

В состав нефти входит более 150 различных углеводородов, из них

примерно половину составляют алифатические, а другую - ароматические.

Из алканов наиболее часто встречаются н-гексан (С

), н-гептан (С

), н-

октан (С

), н-нонан (С

) и н-декан (С

). Из ароматических

углеводородов присутствуют в основном бензол (С

), толуол (С

СН

) и

три изомера ксилола (С

(СН

)

). В различных сортах нефти (в зависимости

от их происхождения) доля каждого компонента варьирует в широких

пределах так же, как и доля других, более редких составных частей,

содержащих, в частности, азот, серу, кислород, железо, никель, ванадий,

медь и т.п.

Выделяют пять типов воздействия нефти на морские экосистемы:

 непосредственное отравление живых организмов с летальным

исходом;

 нарушение физиологической активности у гидробионтов;

 прямое обволакивание нефтепродуктами живого организма;

 появление болезней, вызванное попаданием в организм

углеводородов;

 негативные изменения в среде обитания.

В водоемах нефть и нефтепродукты скапливаются первоначально в

поверхностной пленке, однако затем при перемешивании воды образуют

устойчивые эмульсии в толще воды, частично растворяются или оседают на

дно. Аэробные бактерии, деятельность которых обусловливает естественное

самоочищение водоемов, окисляют нефтепродукты до нетоксичных

соединений (в конечном итоге до СО

и Н

О).

Таким образом, в окружающей среде оказываются значительно менее

вредные соединения. Однако эти процессы идут очень медленно и лишь при

определенных условиях (достаточной концентрации кислорода и

температуре воды не ниже 5 - 10H°С).

Бактерии разных видов селективно разрушают отдельные компоненты

нефтяных загрязнений, поэтому для полного самоочищения при нефтяных

разливах необходим определенный комплекс видов микроорганизмов. При

этом н-алканы, например, разлагаются значительно быстрее и легче, чем

более устойчивые циклопарафины и ароматические углеводороды. С другой

стороны, последние быстрее растворяются, чем алканы при одинаковой

температуре воды. Легколетучие низкомолекулярные компоненты нефтяного

загрязнения испаряются с поверхностной пленки и могут значительно

загрязнить локальную область тропосферы. ПДКр.з. для паров нефти равна

0,01Hмг/л; выше этого значения загрязнения нефтепродуктами могут вызвать

болезнь органов дыхания и нервной системы у человека.

В пресноводных водоемах летальной концентрацией нефтепродуктов

для взрослых особей и рыб считаются значения около 10 - 15Hмг/л, а при

значительно более низких концентрациях (0,05 - 1,0Hмг/л) гибнут икра и

мальки, а также планктон - кормовая база рыб.

Негативное влияние на жизнь гидросферы оказывают кислотные

осадки (дожди).

Даже обычный дождь в экологически чистой местности имеет

подкисленную реакцию (рН = 5,6 - 6,0) за счет того, что диоксид углерода

атмосферы частично растворяется в воде:

СО Н О Н НСО

2 2

 Û 



Пагубное воздействие процессов закисления водоемов на их

обитателей слагается из двух факторов:

1.HПрямое воздействие. Кислоты непосредственно нарушают жизненно

важные функции гидробионтов. Например, моллюски, имеющие известковые

раковины, в кислой воде лишаются своих "покровов":

2.HКосвенное воздействие. Кислая вода с низким значением р-н (а в

некоторых пострадавших водоемах эти значения достигают 4,01)

взаимодействует с донными породами с высвобождением в толщу токсичных

веществ, в частности содержащих кадмий и ртуть. В нейтральной воде такие

вещества малорастворимы и особой опасности для гидробионтов не

представляют. Например, присутствующий в донных породах

нерастворимый в нейтральной среде гидрооксид Аl(ОН)

дает в закисленных

водах среднетоксичный ион Аl

Кислотные осадки - проблема интернациональная. Локальные выбросы

серосодержащих веществ, скажем, на северо-западе России, могут отравить

озера в Финляндии и т.п.

Одним из наиболее распространенных видов загрязнений водоемов

является антропогенное нарушение теплового режима, которое нередко

накладывается на неблагоприятные климатические изменения.

Горячие воды в реки и озера сбрасывают заводы, использующие

охлаждающие системы, и электростанции, охлаждающие водой турбины.

Повышение температуры воды в озере ведет к ускорению

эутерофикации и изменениям в балансе питательных элементов. Вследствие

этого может произойти даже смена флоры и фауны (появление

теплолюбивых видов). На реках в зоне сбросов горячих вод ценные местные

виды рыб гибнут или откочевывают, а появляются малоценные виды, в том

числе даже аквариумные - гуппи и цихлиды.

Кроме того, повышение температуры воды в водоемах вследствие

теплового загрязнения способствует усилению токсичности многих

ксенобиотиков, а также их более активной трансформации.

Известна роль кислорода в жизни гидробионтов. Растворимость

кислорода в воде убывает в зависимости от ее температуры.

Летом 1988Hг. в Волге погибли 10Hтыс. осетровых рыб в результате

промышленного загрязнения при очень теплой погоде.

Имеются данные о максимальной температуре воды, при которой

могут существовать отдельные типы рыб: форель - (+15H°С); окунь и щука -

(+24H°С); карп - (+32H°С), зубатка - (+24H°С).

6.3. Методы очистки вод

Для обезвреживания загрязненных вод создан целый спектр

эффективных способов удаления вредных примесей.

Приведем лишь некоторые:

1.HСорбция активированным углем. Уголь предварительно

прокаливают до 950H°С. Наиболее хорошо сорбируются ароматические

соединения, а также органические соединения с разветвленной цепью и

функциональными амино-, карбокси-, сульфо- или нитрогруппами.

2.HНейтрализация. Этим методом приводят рН кислых или щелочных

сточных вод к значениям, характерным для обычной (нормальной) воды (6,8

- 7,5). Нейтрализация может быть достигнута:

- взаимным смешением кислых и щелочных сточных вод;

- добавлением специального реагента (используют растворы

кислот, негашеную известь СаО, каустик NаОН, раствор аммиака и т.д.);

- фильтрованием через нейтрализующие материалы (доломит

СaCO

×MgCO

, известняк и мел СаСО

, обожженный магнезит MgO,

магнезит MgCO

и т.д.);

- обработкой дымовыми газами, содержащими СО

, SO

, NOх и др.

Таким путем одновременно производится и очистка отходящих

промышленных газов.

3.HКоагуляция. Это процесс удаления мелких частиц путем

соосаждения их с крупными. Последние генерируют, например, вводя в

сточные воды вещества Al

(SO4)

и Са(НСО

)

(SO

)

+ 3Ca(HCO

)

 2Al(OH)

+ 3CaSO

+ 6CO

Крупные хлопья гидроксида алюминия захватывают мелкие частицы

загрязнителей и увлекают их на дно.

Кроме Al

(SO

)

в качестве коагулянтов применяют такие соединения,

как Fe

(SO

)

, FeSO

, NaAlO

, CuSO

, а также KMnO

В последнем случае происходит реакция:

(SO

)

+ 6KMnO

+ 6H

O  2Fe(OH)

+6MnO

+ 6KHSO

Импаек54

Гидроксид железа (III) способствует образованию хлопьев, а избыток

перманганата окисляет органические загрязнители.

4.HЭлектрохимические способы. В качестве примера приведем лишь

один. К сточной воде добавляют морскую воду и далее пропускают эту смесь

через электролитические ячейки. В анодном пространстве образуется хлор,

который уничтожает микроорганизмы. Одним из продуктов электролиза

морских солей может быть и Mg(OH)

, который реагирует с фосфатами

стоков и коагулирует нитраты.

5.HСтерилизация. Стерилизацию осуществляют в результате

хлорирования с помощью Cl

или гипохлорид-ионов СlО-, УФ-облучения,

озонирования.

Озон - окислитель более сильный, чем хлор, и, следовательно, более

эффективен как обеззараживающее средство. Кроме того, его можно

получать в озонаторах непосредственно на очистных сооружениях. Но самое

главное - озонирование более экологически безопасно, чем хлорирование,

т.к. в последнем случае в загрязненной воде образуются хлорорганические

соединения, токсичные для позвоночных. Окислительные реакции с

участием О

идут в контактной камере озонирования (рис. 6.4) и приводят к

образованию безвредных продуктов:

H S O S O H O

CN O CNO O

CNO H H O CO NH

2 3 2 2

3 2

2 2

   

  

   

- -

- 



;

6.HОсаждение и ионный обмен. Эти способы используют для удаления

из воды главным образом металлов. Например, для осаждения иона

2

добавляют избыток хлорид-ионов, а для осаждения Cd

, Pb

и Zn

сульфид-ионы S

7.HЭкстракция. Для некоторых токсичных металлов - загрязнителей