Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с определением общих характеристик загрязнений, в отдельных случаях необходимо качественное и количественное определение вредных компонентов для более полной характеристики воды и выяснения возможности ее использования, например, в качестве питьевой (см. разд. 3.4.3).
HNO3 MgGl2
HCl NaOH Na2CO3
Концентрация, мг/л .-Рис. 3ll. Электропроводность некоторых разбавленных растворов [27].
102
3. Загрязнение грунтовых, речных и морских вод
Пиве
-——j Дашнерализованная.вода, г ,,, -.!Питьевая вида 1 'Сточные воды
XHOCiKhIt; воды
Солоноватая и морская в'ода
Кони,, кислоты
,0,1 1 10 ШО 1 10 100 IUUO
1
мкСм/см1 мСм/см
Рис. 3.2. Электропроводность воды различного назначения и водных растворов [27].
Таблица 3 2. Краткая характеристика различных вод
Критерий
Классификация вод по степени загрязненности (по сапробности)"
Низкая загряз- Средняя загрязненность Высокая
ценность (оли- (/3-мезосапробы) (а-мезосапробы) загрязненность госапробы (полисапробы)
Содержание Oi 8 мг/л 6 мг/л 2 мг/л <2 мг/л
БПК5 1 мг/л 2—6 мг/л 7—13 мг/л 15 мг/л
Количество Малое Большое Среднее Малое
планктона
Количество рыбы Малое Большое Среднее Отсутствует
Видовый состав Аэробные Нитевидные Анаэробные
бактерии бактерии бактерии
Водоросли Водоросли Сине-зеленые Сине-зеленые
водоросли водоросли
Коловратки Креветки Простейшие Простейшие
Планарии Улитки Пиявки Ресничные ин-
фузории,
грибы
Икра, лосось Многообразие Мало видов Отсутствуют
разных видов рыб рыбы
рыб
" Сапробность — физиолого-биохимические свойства организма (сапробионта), обусловливающие его способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Олиго-, мезо- и полисапробы — соответственно организмы, обитающие в водах малой, средней и высокой загрязненности. — Прим. ред.
3.2. Органические остатки
103
При оценке поверхностных вод, являющихся средой обитания многих животных и растений, используется их классификация по качеству. Все воды разбивают по степени загрязнения на 4 класса (табл. 3.2). Первоначально это было связано только с возможностью обитания в воде различных организмов, как в виде планктона (плавающие в толще воды организмы), так и бентоса (донные организмы). Сравнение данные по отдельным представителям флоры и фауны позволяет видеть тесную связь их выживания со степенью загрязненности воды. Изменение состава водной флоры отмечено уже при кратковременном увеличении загрязненности. Поэтому необходимы экологические исследования с применением систематических химических анализов в течение длительного времени. Кроме того, и по сей день качество воды оценивают по состоянию ее обитателей. Но поскольку это не может дать исчерпывающей картины загрязненности воды, всегда в заключение приходится прибегать к химическому анализу. Заканчивая краткий обзор различных методов оценки качества вод, отметим, что из множества известных факторов, приводящих к загрязнению воды, ниже будут рассмотрены наиболее характерные.
3.2. Органические остатки
Органические соединения природного происхождения за некоторыми исключениями (например, лигнин) быстро разрушаются микроорганизмами. Иначе ведут себя многочисленные синтетические органические соединения. Для их разрушения микроорганизмам не хватает многих специфических ферментов. Поэтому для устранения некоторых органических соединений необходим дифференцированный подход.
3.2.1. Вещества, разрушаемые микроорганизмами, и изменение состояния воды
Процесс биологической очистки воды связан с содержанием в ней кислорода. При достаточном количестве кислорода проявля-ется активность аэробных микроорганиЬмо в, которые питаются органическими веществами. При этом образуются СОг и H2O, а также ,ниТраты, фрсфаты, сульфаты' и к^елбродсоаержаЩие соединения других элементов, которые; содержались в исходных веществах. Выделенные нитраты и фосфаты играют особую роль
104
3. Загрязнение грунтовых, речных и морских вод
в изменении состояния воды, так как в естественных водоемах они содержатся в столь малых количествах, что ограничивают рост растений и планктона. Если выделенные нитраты и фосфаты стимулируют рост водорослей и высших растений, то это будет способствовать усиленному росту зоопланктона и размножению высшей фауны, которые употребляют кислород для дыхания. С ростом числа живых организмов в воде увеличивается и количество отмирающих, для аэробного разрушения органических остатков которых также необходим кислород. При этом резко возрастает расход кислорода, и растения уже не могут восполнять его за счет фотосинтеза. Растворение кислорода воздуха также не идет достаточно быстро, особенно в тех случаях, когда поверхность водоемов остается спокойной. Если органические остатки не будут вскоре переработаны, вода на длительное время останется без кислорода, необходимого для жизнедеятельности флоры и фауны, вплоть до того, что аэробные микроорганизмы уже не смогут более существовать. Их массовая гибель соответственно сопровождается массовым размножением анаэробных микроорганизмов, которые разрушают всю биомассу путем брожения. Этот переход от аэробного к анаэробному состоянию воды называют опрокидыванием.
