Časť vodnej škrupiny zeme. Vodná škrupina Zeme. Štruktúra a význam hydrosféry

Hydrosféra – vodný obal našej planéty, zahŕňa všetku vodu, ktorá nie je chemicky viazaná, bez ohľadu na jej skupenstvo (kvapalné, plynné, pevné). Hydrosféra je jednou z geosfér nachádzajúcich sa medzi atmosférou a litosférou. Táto nesúvislá škrupina zahŕňa všetky oceány, moria, kontinentálne sladkovodné a slané vodné útvary, ľadové masívy, atmosférická voda a voda v živých organizmoch.

Približne 70 % povrchu Zeme pokrýva hydrosféra. Jeho objem je asi 1400 miliónov metrov kubických, čo je 1/800 objemu celej planéty. 98% vôd hydrosféry je Svetový oceán, 1,6% je uzavretých v kontinentálnom ľade, zvyšok hydrosféry pripadá na podiel sladkých riek, jazier, podzemných vôd. Hydrosféra je teda rozdelená na Svetový oceán, podzemné vody a kontinentálne vody a každá skupina zase zahŕňa podskupiny nižších úrovní. Takže v atmosfére sa voda nachádza v stratosfére a troposfére, na zemskom povrchu sa vypúšťajú vody oceánov, morí, riek, jazier, ľadovcov, v litosfére - vody sedimentárneho krytu, suterénu.

Napriek tomu, že prevažná časť vody je sústredená v oceánoch a moriach a len malá časť hydrosféry (0,3 %) pripadá na podiel povrchových vôd, zohrávajú hlavnú úlohu v existencii biosféry Zeme. Povrchová voda je hlavným zdrojom zásobovania vodou, zásobovania vodou a zavlažovania. V zóne výmeny vody sa čerstvé podzemné vody rýchlo obnovujú v priebehu všeobecného vodného cyklu, preto pri racionálnom využívaní môžu byť využívané neobmedzene dlhú dobu.

V procese vývoja mladej Zeme sa pri formovaní litosféry vytvorila hydrosféra, ktorá v priebehu geologickej histórie našej planéty uvoľnila obrovské množstvo vodnej pary a podzemných magmatických vôd. Hydrosféra vznikla počas dlhého vývoja Zeme a diferenciácie jej štruktúrnych zložiek. Prvýkrát na Zemi život vznikol v hydrosfére. Neskôr, na začiatku paleozoickej éry, došlo k vzniku živých organizmov na súši a začalo sa ich postupné rozširovanie na kontinenty. Bez vody je život nemožný. Tkanivá všetkých živých organizmov obsahujú až 70-80% vody.

Vody hydrosféry neustále interagujú s atmosférou, zemskou kôrou, litosférou a biosférou. Na hranici medzi hydrosférou a litosférou vznikajú takmer všetky sedimentárne horniny, ktoré tvoria sedimentárnu vrstvu zemskej kôry. Hydrosféru možno považovať za súčasť biosféry, pretože je úplne obývaná živými organizmami, ktoré zase ovplyvňujú zloženie hydrosféry. Interakcia vôd hydrosféry, prechod vody z jedného skupenstva do druhého sa prejavuje ako zložitý kolobeh vody v prírode. Všetky typy vodného cyklu rôznych objemov predstavujú jeden hydrologický cyklus, počas ktorého sa uskutočňuje obnova všetkých druhov vôd. Hydrosféra je otvorený systém, ktorého vody sú úzko prepojené, čo určuje jednotu hydrosféry ako prírodného systému a vzájomné ovplyvňovanie hydrosféry a ostatných geosfér.

Súvisiace materiály:

Hydrosféra je vodný obal Zeme, ktorý zahŕňa Svetový oceán, pevninské vody (rieky, jazerá, močiare, ľadovce), podzemné vody. Voda zohráva dôležitú úlohu v histórii vývoja našej planéty, pretože s ňou súvisí vznik a vývoj živej hmoty, a teda aj celej biosféry.
Väčšina vody je sústredená v moriach a oceánoch – takmer 94 % a zvyšných 6 % pripadá na iné časti hydrosféry (tabuľka 3).

Tabuľka 3. Distribúcia vody v hydrosfére Zeme (podľa MI Lvovich, 1986)
Časti hydrosféry	Objem, tisíc km3	% z celku
Svetový oceán	/>1 370 323	93,96
Podzemná voda, celkom	60 000	4,12
vrátane zóny aktívnej výmeny vody	4 000	0,27
Ľadovce	24 000	1,65
Jazerá	280	0,019
Vhlkosť pôdy	85	0,006
Vodná para v atmosfére	14	0,001
Riečne vody	1,2	0,0001
Celá hydrosféra	1 454 703,2

Plocha hydrosféry je 70,8% povrchu zemegule, zatiaľ čo jej objem je len asi 0,1% objemu planéty. Hrúbka rovnomerne rozloženého filmu po povrchu Zeme je len 0,03 % jeho priemeru. Podiel povrchových vôd v hydrosfére je veľmi malý, ale majú výnimočnú aktivitu (menia sa v priemere každých 11 dní), a to je začiatok vzniku takmer všetkých zdrojov sladkej vody na súši. Množstvo sladkej vody je 2,5 % z celkového množstva, pričom takmer dve tretiny tejto vody obsahujú ľadovce Antarktídy, Grónska, polárne ostrovy, ľadové kryhy a ľadovce, horské štíty. Podzemná voda je v rôznych hĺbkach (do 200 m a viac); hlboké podzemné vodonosné vrstvy sú mineralizované a niekedy aj slané. Okrem vody v samotnej hydrosfére, vodnej pary v atmosfére, podzemnej vody v pôdach a zemskej kôre existuje biologická voda v živých organizmoch. Pri celkovej hmotnosti živej hmoty v biosfére 1400 miliárd ton je hmotnosť biologickej vody 80% alebo 1120 miliárd ton (tabuľka 4).
Tabuľka 4. Priemerná ročná vodná bilancia zemegule

Sladká voda hrá hlavnú úlohu v živote živých organizmov na súši. Sladká voda sa nazýva voda, ktorej slanosť nepresahuje 1%, to znamená, že neobsahuje viac ako 1 g soli v 1 litri (slanosť oceánskej vody je asi 35%). Podľa dostupných odhadov celkové svetové zdroje sladkej vody tvoria celkový odtok - 38-45 tisíc km3, zásoby vody v sladkých jazerách - 230 tisíc km3 a pôdna vlhkosť - 75 tisíc km3. Ročný objem vlhkosti odparujúcej sa z povrchu planéty (vrátane transpirácie rastlinami) sa odhaduje na asi 500-575 tisíc km3 a z povrchu Svetového oceánu sa odparí 430-500 tisíc km3, takže pevnina predstavuje niečo viac ako 70 tisíc km3 vyparujúcej sa vlhkosti. Za rovnaký čas spadne na všetky kontinenty vo forme zrážok 120 tisíc km3 vody (tabuľka 5).
Tabuľka 5. Vodná bilancia a zdroje sladkej vody kontinentov a pôdy vo všeobecnosti

kontinentov	Rozloha, milión km2	Zrážky	Riečny odtok	Hrubé zamokrenie územia	Odparovanie
Európe	9,8	734/7165	319/3110	524/5120	415/4055
Ázie	45,0	726/32 690	293/13 190	509/22 910	433/19 500
Afriky	30,3	686/20 780	139/4225	545/18 020	547/16 555
Severná Amerika	20,7	670/13 910	287/5960	467/9690	467/7950
Južná Amerika	17,8	1648/29 355	583/10 380	1275/22 715	1275/18 975
Austrália	8,7	736/6405	226/1965	564/4905	564/4440
Všetky pozemky	/>132,4	834/110 305	294/38 830	630/83 360	540/71 475

V čitateli sú hodnoty uvedené v mm, v menovateli v km.
Vrátane Strednej Ameriky, s výnimkou kanadského arktického súostrovia.

o priebehu hlavných, najveľkolepejších geologických procesov. Nadpozemská látka, minerál, hornina, živé telo, ktoré by to neobsahovalo. Všetka pozemská hmota ... je ňou prestúpená a obsiahnutá. Čistá voda bez nečistôt je priehľadná, bez farby a bez zápachu. Toto je jediný minerál na našej planéte, ktorý sa prirodzene vyskytuje v troch stavoch agregácie: plynná kvapalina a tuhá látka. Voda môže byť z chemického hľadiska vnímaná ako oxid vodíka alebo hydrid kyslíka. Tabuľka 6 sú znázornené teploty topenia a varu zlúčenín zložením blízkych vode.
Tabuľka 6. Teploty topenia a varu zlúčenín vodíka prvkov hlavnej podskupiny VI skupiny periodickej sústavy

Tabuľka analýzy údajov. 6, ako aj obr. 8 je znázornené „nelogické“ správanie vody: k prechodom vody z pevného do kvapalného a plynného skupenstva dochádza pri teplotách oveľa vyšších], ako by mali. Anomálne správanie je spôsobené štruktúrou molekuly vody H2O; je postavený v tvare tupého trojuholníka: uhol medzi dvoma kyslíkovo-vodíkovými väzbami je 104° 27" (obr. 9) J Ale keďže sa oba atómy vodíka nachádzajú na tej istej strane kyslíka, elektrické náboje v sú rozptýlené a molekula vody nadobúda polaritu. Polarita je dôvodom chemickej interakcie medzi rôznymi molekulami vody. Atómy vodíka v molekule H20, ktoré majú čiastočne kladný náboj, interagujú s elektrónmi atómov kyslíka susedných molekúl. chemická väzba sa nazýva vodík. Zjednocuje molekuly vody do zvláštnych polymérov priestorovej štruktúry; rovina, v ktorej sa nachádzajú vodíkové väzby, je kolmá na rovinu atómov tej istej molekuly vody. Interakcia medzi molekulami H2O vysvetľuje abnormálne vysoké teploty topenia a varu body.voda.
Ľadové kryštály sa tvoria z podobných asociátov (kombinácií molekúl). Atómy v ľadovom kryštáli sú „zabalené“ voľne, a preto ľad dobre nevedie teplo. Hustota kvapalnej vody pri teplotách blízkych nule je väčšia ako hustota ľadu. Pri 0 ° C zaberá 1 g ľadu objem 1,0905 cm3, 1 g tekutej vody - 1,0001 cm3. Ľad preto pláva a preto zásobníky nezamŕzajú až na dno, ale majú len ľadovú pokrývku. 40

Toto je ďalšia anomália vody. Voda sa po roztopení najskôr stiahne a až potom sa začne rozpínať pri teplote 4 °C a vyššej.
Na získanie ľadu-P a ľadu-III sa použili špeciálne metódy – ťažšie a hustejšie kryštalické formy tuhej vody (najtvrdší, najhustejší a najviac žiaruvzdorný ľad-VII sa získal pri tlaku 3 miliardy Pa;
jeho teplota topenia je + 190 ° С (obr. 10).
Z chemických vlastností vody je jednou z najdôležitejších schopnosť jej molekúl disociovať, teda rozpadať sa na ióny, ako aj kolosálna schopnosť rozpúšťať látky rôznej chemickej povahy.
Úloha vody ako hlavného a univerzálneho rozpúšťadla je primárne určená polaritou jej molekúl a v dôsledku toho jej extrémne vysokou dielektrickou konštantou. Opačné elektrické náboje a najmä ióny sa vo vode priťahujú 80-krát slabšie, ako by sa priťahovali vo vzduchu. Tepelný pohyb v tomto prípade je jednoduchšie rozpojiť molekuly.
Preto dochádza k rozpúšťaniu, vrátane mnohých ťažko rozpustných látok: nie nadarmo sa hovorí:
"Voda opotrebováva kameň ...".
Disociácia (dezintegrácia) molekúl vody na ióny za normálnych podmienok je veľmi malá: disociuje sa jedna molekula z pol miliardy. Treba poznamenať, že z vyššie uvedených reakcií je prvá podmienená, tzv

ako protón H +, bez elektrónového obalu, nemôže existovať vo vodnom prostredí, okamžite sa spojí s molekulou vody a vytvorí hydroxóniový ión H30 +

V zásade je možné, že sa asociáty molekúl vody rozpadajú na veľmi ťažké ióny, ako sú:
8H20-gt; H90 + 4 + H70 "4 a reakcia H20-gt; H ++ OH- je len schematické všeobecné znázornenie zložitejších reakcií.
Voda je slabo reaktívna. Niektoré aktívne kovy sú schopné z neho vytesniť vodorrd:

a v atmosfére voľného fluóru môže horieť:

V.P. Zhuravlev a ďalší (1995) citujú údaje G.V. Vasilyeva, podľa veľmi rôznorodých charakteristík vody, najmä anomálna voda (alebo super voda) dosahuje svoju maximálnu hustotu pri t = - 10 ° С, jej viskozita je 10-15 krát nižšia ako klasická voda, má polyméry (Н20 ) 3 a (H20) 4.
Zistila sa prítomnosť superanomálnej vody, ktorá nemá maximálnu hustotu, nekryštalizuje (ani pri -100 °C), ale zosklovatie, ako živica. Akademik A.N. Frumkin verí, že tento nový štvrtý agregovaný stav vody je živicový a stavia ho do radu s objavom nových chemické prvky.
Metabolická voda je špeciálna kvapalina produkovaná živým organizmom, ktorá má tú vlastnosť, že pôsobí proti „vysychaniu“, inými slovami „starnutiu“, metabolická voda je podľa niektorých vedcov sama schopná starnúť a meniť sa na „... mŕtva“ voda.
G.V. Vasiliev vydáva "tavenú" vodu, čo zvyšuje výnos; "Magnetická" voda, ktorá zabraňuje tvorbe uhličitanov; "Elektrická" voda, ktorá urýchľuje kvitnutie niektorých rastlín; "Suchá" voda, pozostávajúca z 90% H20 a 10% H2Si04, ako aj I-voda, "čierna", "pamätná" atď. Mnohé z týchto typov vody majú špecifické vlastnosti, niektoré sú hypotetické. Už sme si však všimli, že voda rozpúšťa takmer všetky látky, okrem tukov a veľmi obmedzeného počtu minerálov. Preto v prírode prakticky neexistuje čistá voda, vždy ide o roztok väčšej alebo menšej koncentrácie.
Voda je prevažne kvapalina, teda pohyblivé teleso, čo jej umožňuje prenikať do najrozličnejších telies a 42

prostredí a pohybujú sa rôznymi smermi, pričom prepravujú látky v ňom rozpustené. Tým zabezpečuje výmenu látok v geografickom obale, a to aj medzi živými organizmami a prostredím. Voda je schopná prekonať gravitáciu aj v tekutom stave, stúpa cez najjemnejšie kapiláry. To určuje možnosť cirkulácie vody v horninách a pôdach; krvný obeh u zvierat; pohyb rastlinnej šťavy po stonkách. Voda má schopnosť zmáčať, „lepiť sa“. rôzne povrchy... Elektrické sily interakcie sú schopné viazať vodu okolo pevných častíc minerálov, čím výrazne menia jej vlastnosti. Napríklad jeho teplota mrazu sa rovná -4 ° С, hustota - 1,4 g / cm.
Pôvod vody na Zemi ešte nie je úplne vysvetlený: niektorí odborníci sa domnievajú, že vznikla v dôsledku syntézy vodíka a kyslíka pri ich uvoľňovaní z útrob Zeme v raných štádiách jej existencie a iní po Akad. O. Yu. Schmidt naznačuje, že voda sa na Zem dostala počas formovania planéty z vesmíru.
Oceány sú vodnou škrupinou Zeme, s výnimkou vodných plôch na súši a ľadovcov v Antarktíde, Grónsku, polárnych súostroví a vrcholkov hôr. Oceány sa delia na štyri hlavné časti – Tichý oceán, Atlantický oceán, Indický oceán, Severný ľadový oceán. Vody Svetového oceánu, ktoré prechádzajú do pevniny, tvoria moria a zálivy. Moria sú relatívne izolované časti oceánu (napríklad Čierne, Baltské more atď.), Zátoky vyčnievajú do pevniny nie tak výrazne ako moria a svojimi vlastnosťami sa od svetového oceánu líšia len málo. vody. V moriach môže byť slanosť vody vyššia ako v oceáne (35 %), ako napríklad v Červenom mori, až o 40 %, alebo nižšia, ako v Baltskom mori, od 3 do 20 %. .
Vody Svetového oceánu a jeho častí majú niektoré spoločné črty: všetky spolu komunikujú; úroveň vodnej hladiny v nich je prakticky rovnaká; slanosť je v priemere 35%, má horko-slanú chuť kvôli veľkému množstvu minerálnych solí rozpustených v nich.
V oceánskej vode sa okrem solí rozpúšťajú aj rôzne plyny, z ktorých najdôležitejší je kyslík, ktorý je nevyhnutný pre dýchanie živých organizmov. V rôznych častiach oceánov je množstvo rozpusteného kyslíka rôzne, v závislosti od teploty vody a jej zloženia. Prítomnosť oxidu uhličitého v oceánskej vode umožňuje fotosyntézu a tiež umožňuje niektorým morským živočíchom vytvárať schránky a kostry ako výsledok životných procesov.
Teplota vody v oceánoch sa pohybuje od mrazu v polárnych moriach až po 28 °C na rovníku.
Vody oceánov sú v neustálom pohybe v podobe vĺn, morských prúdov a prílivových javov. Vlny sú vytvárané vetrom a morskými otrasmi; morské prúdy sa vytvárajú pod vplyvom konštantných vetrov a rozdielu v hustote oceánskej vody; príliv a odliv oceánskej vody je spojený s príťažlivosťou Mesiaca a rotáciou Zeme okolo svojej osi.
Podzemná voda je voda nachádzajúca sa v póroch, trhlinách, jaskyniach, dutinách, jaskyniach v hrúbke hornín pod povrchom Zeme. Tieto vody môžu byť v kvapalnom, pevnom a plynnom stave. Podzemné a povrchové vody sú vzájomne prepojené: v niektorých prípadoch sú niektoré kŕmne zóny, iné sú vypúšťacie zóny, v iných prípadoch naopak. Podzemné vody majú rôzny pôvod a delia sa na: juvenilné, tvorené, podľa hypotézy M.V. Lomonosov, počas procesov magmy; infiltrácia, vytvorená v dôsledku presakovania atmosférických zrážok cez hrúbku priepustných pôd a pôd na vodotesných vrstvách; kondenzácia, nahromadená v horninách pri prechode vodnej pary v pôdnej atmosfére do kvapalného stavu; vody pochované sedimentmi v útvaroch povrchových vôd.
Je takmer nemožné určiť genézu podzemnej vody
jeho vlastnosti, a nie je to potrebné, oveľa dôležitejšie je stav vody v pôde a pôde. Voda, držaná molekulárnymi silami, sa takmer nezúčastňuje na procesoch, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť organizmov, najmä rastliny nemôžu túto vodu využívať pomocou svojho koreňového systému. Na tieto účely je vhodná kapilárna a gravitačná voda. K tej poslednej patrí podzemná voda, ktorá sa pod vplyvom zemskej gravitácie pohybuje v útrobách zemskej kôry. Podzemná voda má rôznu teplotu, v zásade spravidla zodpovedá teplote obklopujúcich hornín, ale hlboká podzemná voda nachádzajúca sa v blízkosti magmatických komôr je zdrojom horúcej vody. V Rusku sú objavené na Kamčatke na severnom Kaukaze, kde ich teplota dosahuje 70-95 °C. Vyvierajúce horúce pramene sa nazývajú gejzíry. Viac ako 20 z nich bolo objavených v údolí gejzírov na Kamčatke, medzi nimi napríklad „Giant“, ktorý dáva fontánu vysokú 30 m, alebo „starý bojovník“ (Yellowstone, USA), ktorý v pravidelných intervaloch tryská. . Gejzíry sú bežné aj na Islande a na Novom Zélande.
Pri filtrovaní cez horniny s rôznym minerálnym a chemickým zložením sa podzemná voda prirodzene dopĺňa rozpustenými látkami. Takto postupne vznikajú minerálne vody, ktoré sú niekedy nasýtené oxidom uhličitým, sírovodíkom. Niektoré z týchto vôd majú liečivú a kúpeľnú hodnotu.
Povrchové vody pevniny. Rieky. Vo všeobecnosti sa na povrchu zemskej zeme pohybujú vody v rôznych formách: rieky, potoky, pramene, dočasné potoky. V poslednej dobe nadobúdajú veľký význam umelé vodné toky (kanály).
Rieky a potoky sú trvalé toky nachádzajúce sa v prirodzených zníženinách reliéfu. Veľkosti riek sú veľmi rozdielne: od obrovských (rieka Amazonka) až po rieky, ktoré pozná takmer každý podľa toho, že sa dajú prekonať. Množstvo vody v najplnejšej rieke Amazonky na svete - 3160 km3 za rok - sa vysvetľuje obrovskou rozlohou povodia (asi 7 miliónov km2) a množstvom zrážok (viac ako 2000 mm za rok). ). Amazonka má 17 prítokov takzvaného prvého rádu, z ktorých každý sa svojou výdatnosťou rovná rieke Volge.
Potoky sú ešte menšie prírodné toky so šírkou nie väčšou ako 0,5-1,0 m. Rieky tvoria na určitom území riečnu sieť od hlavného koryta a prítokov. Rieky sa napájajú zo špecifickej oblasti nazývanej jej povodie. Trvalými zdrojmi zásobovania riek vodou sú podzemné vody, voda z topenia snehu a ľadovcov, zrážky. Režim sa vytvára v riekach v závislosti od podmienok napájania; podľa výšky hladiny sa rozlišujú obdobia najvyššej a najnižšej vody. Boli pomenované: veľká voda, veľká voda a nízka voda. Rieky vykonávajú kolosálne erózne a akumulačné práce. Erodujú horniny, vytvárajú korytá a výsledný materiál sa prenáša a ukladá vo forme aluviálnych (riečnych) sedimentov, čím vzniká niva a akumulačné terasy pri brehoch skalného podložia. Rozlišujte medzi mladými a starými riekami. Tie majú spravidla široké rozvinuté údolia s opustenými starými kľukatými kanálmi (mŕtve ramená), veľkým počtom terás a širokými nivami. Mladé rieky majú často pereje a vodopády (oblasti, kde voda padá z vysokých ríms). Jeden z najväčších vodopádov na svete - Victoria na rieke. Zambezi - padá z výšky 120 m so šírkou 1800 m; Niagarské vodopády - výška 51 m, šírka toku 1237 m. Mnohé horské vodopády sú ešte vyššie. Najvyšší z nich je Angel on the river. Orinoco - s výškou 1054 m.
Jazerá. Okrem tokov, kde sa voda presúva z vyšších polôh do nižších, sú na súši trvalé nádrže v prirodzených reliéfnych zníženinách. Na území našej krajiny sa nachádza časť najväčšieho jazera na svete - Kaspické more a najhlbšie - jazero Bajkal. Jazerá vznikali rôznymi spôsobmi: od sopečných kráterov po tektonické žľaby a krasové ponory; niekedy sú v horách prehradené jazerá pri zosuvoch pôdy a bahnotokoch. Veľké množstvo jazier, ktoré sa nachádzajú vo Fínsku, Švédsku, Karélii (Rusko), Kanade, vzniklo počas postupu a ústupu ľadovcov v obdobiach zaľadnenia. Väčšina jazier je plná sladkej vody, ale sú aj slané, napríklad kaspický, aralský

Ryža. 11. Schéma zarastania jazera:
/ - machový kryt (ryam); 2 - spodné sedimenty organických zvyškov; 3 - "okno" alebo priestor čistej vody

a niektoré ďalšie. Čerstvé ovocie má slanosť menej ako 1%, brakické - viac ako 1%, slané - viac ako 24,7%.
Jazerá sa vyvíjajú v závislosti od okolitých podmienok. Rieky a dočasné vodné toky prinášajú do jazier obrovské množstvo anorganických a organických látok, ktoré sa ukladajú na ich dne. Objavuje sa vegetácia, ktorej zvyšky sa tiež hromadia, vypĺňajú priehlbiny jazier a dávajú vznikať rašeliniskám (obr. 11).
Močiare sú nadmerne vlhké oblasti pôdy pokryté vlhkomilnou vegetáciou. K podmáčaniu v lesnom pásme často dochádza v dôsledku odlesňovania. Tundra je oblasť, kde permafrost nedovoľuje vode prenikať do pôdy a jej postupné hromadenie vedie k tvorbe močiarov.
Podľa nutričných podmienok a polohy sa slatiny delia na nížinné a pahorkatiny (obr. 12). Prvé sú napájané atmosférickými zrážkami, podzemnou a povrchovou vodou. Veľké množstvo minerálnych zložiek dodávaných s podzemnou vodou prispieva k aktívnemu rozvoju vegetácie a jej vysokej produktivite. Nízko položené rašeliniská sa za určitých podmienok menia na takzvané vysoké rašeliniská. V týchto močiaroch prebieha tvorba rašeliny - veľmi zložitý geochemický proces tvorby a sedimentácie minerálov. Hromadenie rašeliny na jednej strane zvyšuje zásoby úrodnosti vo vnútri zeme zvyšovaním objemu humusu a prispieva aj k zachovaniu prebytočného uhlíka, na druhej strane však výrazne vyčerpáva minerálnu zložku, ktorá sa živí rastliny v močiari. Nahrádzajú ich menej náročné rastliny, napríklad rašeliníky, ktoré uvoľňujú organické kyseliny, ktoré spomaľujú tvorbu rašeliny.

Ryža. 12. nížinné (a) a vyvýšené (b) močiare

vanie. Voda už nevstupuje do zón rozvoja rašeliníkových machov a proces ničenia vegetácie sa postupne viac a viac rozvíja.
Slatinám sa venuje veľká pozornosť vzhľadom na to, že na území našej krajiny zaberajú rozsiahle územia a často predstavujú zdroje významných povrchových vodných tokov. Nejde však len o to, nedávno sa zistila skutočnosť, že rašelinisko má rozhodujúci vplyv na existenciu lesa, to znamená, že existuje hlboká súvislosť medzi optimálnymi podmienkami pre rozvoj lesných ekosystémov a existujúcimi rašeliniskami. v nich a mnoho malých jazierok.
Voda je mimoriadne dôležitá pre fungovanie živých organizmov. Toto je hlavné médium pre biochemické reakcie, v konečnom dôsledku absolútne nevyhnutná zložka protoplazmy. Živiny sú vo vnútri živých organizmov transportované vo forme vodných roztokov a voda tiež transportuje a odstraňuje produkty disimilácie z organizmov (IA Shilov, 2000). Relatívny obsah vody v živých organizmoch sa pohybuje od 50 do 95 % (95 % vody je obsiahnutých v tele medúz a v tkanivách mnohých mäkkýšov až 92 %). Vnútrobunková a medzibunková výmena závisí od množstva vody a rozpustených solí a vo vodných organizmoch osmotická
vzťah s okolím. Väčšina suchozemských živočíchov si môže vymieňať plyny s prostredím len v prítomnosti vlhkých povrchov; vlhkosť aj pri jej odparovaní prispieva k vytváraniu tepelnej rovnováhy medzi meniacimi sa teplotnými parametrami prostredia a teplom organizmov.
I.A. Shilov (2000) popisuje výmenu vody medzi organizmami a prostredím ako výmenu pozostávajúcu z dvoch protikladných Procesov, z ktorých jedným je prúdenie vody do tela, druhým je jej návrat do vonkajšieho prostredia. U vyšších rastlín je tento proces „vysávaním“ vody z pôdy koreňovým systémom, jej prenášaním (spolu s rozpustenými látkami) do jednotlivých orgánov a buniek a vylučovaním pri transpirácii. Z celkového objemu sa 5 % vody spotrebuje na fotosyntézu a zvyšok slúži na udržanie turgoru (vnútorný hydrostatický tlak v živých bunkách, ktorý spôsobuje napätie v bunkovej membráne).
Živočíchy prijímajú vodu najmä pitím a tento spôsob je pre väčšinu z nich, aj pre tie vodné, nielen nevyhnutný, ale aj jediný. K vylučovaniu vody dochádza močom a exkrementmi, ako aj vyparovaním. Jednotlivé organizmy žijúce vo vodnom prostredí sú schopné prijímať a odovzdávať vodu buď svojimi kožnými vrstvami, alebo prostredníctvom špecializovaných oblastí tkanív, ktoré sú pre vodu priepustné. To platí aj pre suchozemských obyvateľov: mnohé rastliny, bezstavovce a obojživelníky sa vyznačujú získavaním vody zo zdrojov, ako je rosa, hmla, dážď.
Pre zvieratá je jedným zo zdrojov vody potrava. Navyše jeho význam pri výmene vody nie je obmedzený na obsah vody v tkanivách potravinových predmetov. Zvýšená výživa je sprevádzaná hromadením tukových zásob v tele, ktoré sú dôležité ako energetická rezerva, tak aj ako vnútorný zdroj vody pre bunky a tkanivá. Výmena vody priamo súvisí s výmenou solí. Určitý súbor solí (iónov) je nevyhnutnou podmienkou pre fungovanie tela v normálnom režime, pretože soli sú súčasťou zloženia tkanív a zohrávajú určitú úlohu v metabolických mechanizmoch buniek. Ak dôjde k poruchám v množstve prichádzajúcej vody, a teda aj potrebných solí, dôjde k narušeniu úplnej rovnováhy a k posunom v osmotických procesoch.
Pre všetky živé organizmy je najdôležitejšie udržiavať stabilný metabolizmus voda-soľ ako hlavný faktor pri realizácii ich životných funkcií.

Hydrosféra je zemský vodný obal, ktorý čiastočne pokrýva pevný povrch zeme.

Podľa vedcov sa hydrosféra formovala pomaly, zrýchľovala sa len v obdobiach tektonickej aktivity.

Niekedy sa hydrosféra nazýva aj svetový oceán. Aby sme sa vyhli nejasnostiam, budeme používať termín hydrosféra. O oceánoch ako súčasti hydrosféry si môžete prečítať v článku SVETOVÝ OCEÁN A JEHO ČASTI → .

Pre lepšie pochopenie podstaty pojmu hydrosféra je nižšie uvedených niekoľko definícií.

Hydrosféra

Ekologický slovník

HYDROSFÉRA (z hydro ... a gr. sphaira - guľa) - nesúvislý vodný obal Zeme. Úzko interaguje so živou škrupinou Zeme. Hydrosféra je biotopom vodných organizmov, ktoré sa nachádzajú v celom vodnom stĺpci - od filmu povrchového napätia (epineuston) až po maximálne hĺbky svetového oceánu (až 11 000 m). Celkový objem vody na Zemi vo všetkých jej fyzikálnych skupenstvách – kvapalné, pevné, plynné – je 1454703,2 km3, z čoho 97 % je vo vodách Svetového oceánu. Pokiaľ ide o plochu, hydrosféra zaberá asi 71% celej plochy planéty. Celkový podiel vodných zdrojov v hydrosfére vhodných na hospodárske využitie bez špeciálnych opatrení je cca 5–6 miliónov km3, čo sa rovná 0,3–0,4 % objemu celej hydrosféry, tzn. objem všetkej voľnej vody na Zemi. Hydrosféra je kolískou života na našej planéte. Živé organizmy zohrávajú aktívnu úlohu vo vodnom cykle na Zemi: celý objem hydrosféry prechádza živou hmotou za 2 milióny rokov.

Ekologický encyklopedický slovník. - Kišiňov: Hlavná redakcia Moldavskej sovietskej encyklopédie. I.I. Dedu 1989

Geologická encyklopédia

HYDROSFÉRA - nesúvislý vodný obal Zeme, jedna z geosfér umiestnených medzi atmosférou a litosférou; súbor oceánov, morí, kontinentálnych vodných plôch a ľadových štítov. Hydrosféra pokrýva asi 70,8 % zemského povrchu. Objem Gruzínska je 1 370,3 milióna km3, čo je približne 1/800 objemu planéty. 98,3 % hmoty Gruzínska je sústredených vo Svetovom oceáne a 1,6 % v kontinentálnom ľade. Hydrosféra interaguje s atmosférou a litosférou komplexným spôsobom. Najviac obliehaní vzniká na hraniciach Gruzínska a litosféry. p (pozri modernú sedimentáciu). G. je súčasťou biosféry a je úplne obývaná živými organizmami, ktoré ovplyvňujú jej zloženie. Vznik G. je spojený s dlhodobým vývojom planéty a diferenciáciou jej substancie.

Geologický slovník: v 2 zväzkoch. - M .: Nedra. Editoval K. N. Paffengolts a ďalší. 1978

Morská slovná zásoba

Hydrosféra je súbor oceánov, morí a pevninských vôd, ako aj podzemných vôd, ľadovcov a snehovej pokrývky. Hydrosféra sa často vzťahuje iba na oceány a moria.

EdwART. Vysvetľujúci námorný slovník, 2010

Veľký encyklopedický slovník

HYDROSFÉRA (z hydro a sféry) - súhrn všetkých vodných útvarov zemegule: oceány, moria, rieky, jazerá, nádrže, močiare, podzemná voda, ľadovce a snehová pokrývka. Hydrosféra sa často vzťahuje iba na oceány a moria.

Veľký encyklopedický slovník. 2000

Ozhegovov výkladový slovník

HYDROSFÉRA, -y, manželky. (špecialista.). Súhrn všetkých vôd zemegule: oceány, moria, rieky, jazerá, nádrže, močiare, podzemné vody, ľadovce a snehová pokrývka.
| adj. hydrosférický, th, th.

Ozhegovov výkladový slovník. S.I. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949-1992

Počiatky moderných prírodných vied

Hydrosféra (z hydro a sféra) je jednou z geosfér, vodná škrupina Zeme, biotop vodných organizmov, súhrn oceánov, morí, jazier, riek, nádrží, močiarov, podzemných vôd, ľadovcov a snehovej pokrývky. Prevažná časť vody v hydrosfére je sústredená v moriach a oceánoch (94 %), druhé miesto z hľadiska objemu zaujímajú podzemné vody (4 %), na treťom je ľad a sneh v arktických a antarktických oblastiach ( 2 %). Povrchové vody pevniny, atmosférické a biologicky viazané vody tvoria zlomky (desatiny a tisíciny) percent z celkového objemu vody v hydrosfére. Chemické zloženie hydrosféry sa blíži k priemeru morská voda... Voda, ktorá sa zúčastňuje komplexného prirodzeného kolobehu látok na Zemi, sa rozkladá každých 10 miliónov rokov a znovu sa tvorí počas fotosyntézy a dýchania.

Začiatky moderná prírodná veda... Thesaurus. - Rostov na Done. V.N. Savčenková, V.P. Smagin. 2006

Hydrosféra (od Hydro ... and the Sphere) je prerušovaný vodnatý obal Zeme, ktorý sa nachádza medzi atmosférou (pozri Atmosféra) a pevnou zemskou kôrou (litosféra) a je súborom oceánov, morí a povrchových vôd pôda. V širšom zmysle zahŕňa G. aj podzemnú vodu, ľad a sneh v Arktíde a Antarktíde, ako aj atmosferickú vodu a vodu obsiahnutú v živých organizmoch. Väčšina vody v Gruzínsku sa sústreďuje v moriach a oceánoch, podzemné vody sú na druhom mieste z hľadiska objemu vody a ľad a sneh v arktických a antarktických oblastiach sú na treťom mieste. Povrchové vody na pevnine a atmosférické a biologicky viazané vody tvoria zlomky percent z celkového objemu vody Gruzínska (pozri tabuľku). Chemické zloženie G. sa približuje priemernému zloženiu morskej vody.

Povrchové vody, hoci zaberajú relatívne malý podiel na celkovej hmotnosti Gruzínska, napriek tomu zohrávajú najdôležitejšiu úlohu v živote našej planéty, pretože sú hlavným zdrojom zásobovania vodou, zavlažovania a zavlažovania. G. vody sú v neustálej interakcii s atmosférou, zemskou kôrou a biosférou. Vzájomné pôsobenie týchto vôd a vzájomné prechody z jedného typu vody do druhého tvoria komplexný vodný cyklus na zemeguli. Život na Zemi bol prvýkrát vytvorený v Gruzínsku. Až na začiatku paleozoickej éry sa začala postupná migrácia živočíchov a rastlinných organizmov na súš.

Druhy vôd	názov	Objem, milión km 3	K celkovému objemu, %
Morské vody	Marine	1370	94
Podzemná voda (okrem podzemnej vody)	Nespevnené	61,4	4
Ľad a sneh	Ľad	24,0	2
Čerstvá povrchová voda na súši	Čerstvé	0,5	0,4
Atmosférické vody	Atmosférický	0,015	0,01
Voda obsiahnutá v živých organizmoch	Biologické	0,00005	0,0003

Veľká sovietska encyklopédia. - M .: Sovietska encyklopédia. 1969-1978

Pre lepšie pochopenie stručne sformulujeme, čo rozumieme pod pojmom hydrosféra v rámci tohto materiálu a v rámci tejto stránky. Hydrosférou rozumieme obal Zeme, do ktorého sa spájajú všetky vody Zeme bez ohľadu na ich stav a polohu.

V hydrosfére prebieha nepretržitá cirkulácia vody medzi jej rôznymi časťami a prechod vody z jedného skupenstva do druhého – takzvaný kolobeh vody v prírode.

Časti hydrosféry

Hydrosféra interaguje so všetkými geosférami Zeme. Zvyčajne možno hydrosféru rozdeliť na tri časti:

1. Voda v atmosfére;
2. Voda na povrchu Zeme;
3. Podzemná voda.

Atmosféra obsahuje 12,4 bilióna ton vody vo forme vodnej pary. Vodná para sa obnovuje 32-krát za rok alebo každých 11 dní. V dôsledku kondenzácie alebo sublimácie vodnej pary na suspendovaných časticiach prítomných v atmosfére vznikajú oblaky alebo hmly, pričom sa uvoľňuje dostatočne veľké množstvo tepla.

S vodami na povrchu Zeme - Svetovým oceánom sa môžete zoznámiť v článku „“.

Podzemné vody zahŕňajú: podzemné vody, vlhkosť v pôdach, obmedzené hlboké vody, gravitačné vody vrchných vrstiev zemskej kôry, vody vo viazaných stavoch v rôznych horninách, vody v mineráloch a juvenilné vody ...

Distribúcia vody v hydrosfére

• Oceány - 97,47 %;
• Ľadové čiapky a ľadovce - 1 984;
• Podzemná voda - 0,592 %;
• Jazerá - 0,007 %;
• Mokré pôdy - 0,005 %;
• Atmosférická vodná para - 0,001 %;
• Rieky - 0,0001 %;
• Biota - 0,0001 %.

Vedci vypočítali, že hmotnosť hydrosféry je 1 460 000 biliónov ton vody, čo je však len 0,004 % z celkovej hmotnosti Zeme.

Hydrosféra sa aktívne podieľa na geologických procesoch Zeme. Do veľkej miery zabezpečuje vzťah a interakciu medzi rôznymi geosférami Zeme.

Voda tvorí vodnatý obal našej planéty - hydrosféra(z gréckych slov "gidor" - voda, "guľa" - guľa). Zahŕňa vodu v troch skupenstvách – kvapalnom, pevnom (ľad, sneh) a plynnom (para). V súčasnosti voda zaberá 3/4 povrchu Zeme.

Hydrosféra má tri hlavné zložky: Svetový oceán, suchozemská voda a vody v atmosfére... Všetky časti hydrosféry sú vzájomne prepojené procesom kolobehu vody v prírode, ktorý je vám už známy.

Oceány tvoria viac ako 96 % všetkej vody na našej planéte. Kontinenty a ostrovy ho rozdeľujú na samostatné oceány: Tichý, Atlantický, Indický, Arktický. V posledné roky na mapách sa rozlišuje južný oceán - vodná plocha obklopujúca Antarktídu. Najväčší v oblasti - Tichý oceán, najmenšia je Severná Arktída. Časti oceánov, ktoré vyčnievajú do pevniny, sa nazývajú moria. Je ich veľa. Najväčšie moria planéty sú Filipínske, Arabské, Koralové.

Voda v prírodných podmienkach obsahuje rôzne látky rozpustené v nej. 1 liter oceánskej vody obsahuje v priemere 35 g soli (najviac kuchynskej soli), čo jej dodáva slanú chuť, je nevhodná na pitie a použitie v priemysle a poľnohospodárstve.

Pozemné vody sú rieky, jazerá, močiare, ľadovce a podzemné vody. Väčšina pevninských vôd je sladká, ale slané sa nachádzajú aj medzi jazerami a podzemnými vodami.

Viete, akú obrovskú úlohu zohrávajú rieky, jazerá a močiare v prírode a ľudskom živote. Ale tu je to, čo je prekvapujúce: v celkovom množstve vody na Zemi je ich podiel veľmi malý - iba 0,02%.

Obsahuje oveľa viac vody ľadovcov- asi 2 %. Nemali by sa zamieňať s ľadom, ktorý vzniká pri zamrznutí vody. Ľadovce sa tvoria zo snehu. Vznikajú tam, kde napadne viac snehu, ako sa stihne roztopiť. Postupne sa sneh hromadí, hustne a mení sa na ľad. Ľadovce pokrývajú asi 1/10 územia. kde sa nachádzajú? V prvom rade na pevninskej Antarktíde a ostrove Grónsko, ktoré sú pokryté obrovskými ľadovými škrupinami. Kusy ľadu, ktoré sa odlomili pozdĺž ich brehov, tvoria plávajúce hory - ľadovcov... Niektoré z nich dosahujú obrovské rozmery. Veľké plochy zaberajú ľadovce v horách, najmä v takých vysokých horách ako Himaláje, Pamír, Ťan-šan. Krása horských štítov pokrytých po celý rok ľadom a snehom je nenapodobiteľná!

Ľadovce sú tvorené čerstvým ľadom, a preto ich možno nazvať zásobárňami sladkej vody. Doteraz sa takmer vôbec nepoužíva, no vedci už dlho vyvíjajú projekty na prepravu ľadovcov do suchých oblastí, aby miestnym obyvateľom poskytli pitnú vodu.

Podzemná voda tiež tvoria asi 2 % všetkej vody na Zemi. Nachádzajú sa na vrchole zemskej kôry. Tieto vody môžu byť slané a čerstvé, studené, teplé a horúce. Často sú nasýtené látkami užitočnými pre ľudské zdravie a sú liečivé (minerálne vody). Na mnohých miestach, napríklad pozdĺž brehov riek, v roklinách, sa podzemná voda dostáva na povrch a vytvára sa zdrojov(nazývajú sa aj pružiny a pružiny). Zásoby podzemnej vody sa dopĺňajú atmosférickými zrážkami, ktoré presakujú cez niektoré horniny tvoriace zemský povrch. Podzemná voda sa teda podieľa na kolobehu vody v prírode.

Voda v atmosfére je vodná para, kvapôčky vody, ľadové kryštály. Spolu tvoria zlomok percenta z celkového množstva vody na Zemi. Bez nich by však kolobeh vody na našej planéte nebol možný.

Otestujte si svoje vedomosti

1. Čo je hydrosféra? Uveďte jeho základné časti.
2. Ktoré oceány tvoria svetové oceány našej planéty?
3. Čo sa nazýva more?
4. Čo tvorí suchozemskú vodu?
5. Ako vznikajú ľadovce a kde sa nachádzajú?
6. Čo sú podzemné vody?
7. Čo je voda v atmosfére?

Myslieť si!

1. Ako sa ľad v Severnom ľadovom oceáne líši od ľadu v Antarktíde?
2. Aký je rozdiel medzi riekou, jazerom a močiarom?
3. Aké je nebezpečenstvo ľadovca?
4. Existujú na našej planéte okrem morí a oceánov aj slané vody?
5. Aký význam má voda obsiahnutá v atmosfére?
6. Nájdite na mape moria, ktoré obmývajú brehy našej krajiny. Pomenujte ich.

Vodný obal Zeme sa nazýva hydrosféra. Skladá sa z vôd oceánov, pevninských vôd a vody v atmosfére. Oceány tvoria viac ako 96 % všetkej vody na planéte. Delí sa na samostatné oceány: Tichý, Atlantický, Indický, Arktický, Južný. Časti oceánov, ktoré vyčnievajú do pevniny, sa nazývajú moria. Pozemné vody zahŕňajú rieky, jazerá, močiare, ľadovce, podzemné vody. Atmosféra obsahuje vodnú paru, kvapôčky vody a ľadové kryštály.

Hydrosféra je názov pre vodný obal Zeme. Je to súbor oceánov, morí, jazier, rybníkov, močiarov a podzemných vôd. Hydrosféra je najtenší obal našej planéty, tvorí len 10 3 % celkovej hmotnosti planéty.

Poľnohospodárstvo je hlavným spotrebiteľom sladkej vody. Voda sa používa na rekultiváciu pôdy a údržbu chovov hospodárskych zvierat. Na pestovanie teda potrebujete vodu: 1 tona pšenice - 1500 ton 1 tona ryže - 7000 ton 1 tona bavlny - 10 000 ton Voda je potrebná takmer vo všetkých priemyselných odvetviach. Na výrobu je teda potrebná voda: n 1 tona surového železa - 50-150 ton 1 tona plastov - 500-1000 ton 1 tona cementu - 4500 ton 1 tona papiera - 100 000 ton V elektrárňach s kapacitou 300 tis.kW spotreba vody je 300 miliónov ton/rok.

Výpočty ukazujú, že množstvo sladkej vody je len 2,5 % všetkej vody na planéte; 85% - morská voda s obsahom až 35 g / l solí. Zásoby sladkej vody sú rozdelené extrémne nerovnomerne: 2, 2% - 7 ľadu; 22,4 % - podzemná voda; 0,35 % - atmosféra; 5, 05% - stály tok riek a vody jazier. Voda, ktorú môžeme použiť, tvorí len 10 2 % všetkej sladkej vody na Zemi.

FYZIOLOGICKÁ A HYGIENICKÁ HODNOTA VODY Voda sa aktívne podieľa na fyziologických procesoch organizmu. Denná bilancia vody u človeka v tele je asi 2,5 litra. Množstvo spotrebovanej vody podlieha značným výkyvom v závislosti od klimatických podmienok, mikroklímy a náročnosti vykonávaných prác. Strata vody v množstve 10% telesnej hmotnosti vedie k poruchám metabolizmu, strata 15-20% je smrteľná pri teplote vzduchu 30°C a strata 25% je úplne fatálna. Hygienická hodnota vody je skvelá. Používa sa na udržiavanie v riadnom hygienickom stave ľudského tela, predmetov domácnosti, bývania a pod., priaznivo pôsobí na klimatické podmienky, podmienky pre rekreáciu obyvateľstva, na úroveň kultúry a života.

Dnes v Rusku spotreba vody dosahuje 350 litrov na osobu a deň. To je 2 3-krát viac ako v európskych krajinách: Moskva - 400 Londýn - 170 Petrohrad - 500 Paríž - 130 Berlín - 250 Brusel - 85

Hodnotenie stavu povrchových vôd má dva aspekty: kvantitatívny a kvalitatívny. Obidva aspekty predstavujú jednu z najdôležitejších podmienok existencie živých bytostí, vrátane človeka. Hodnotenie kvality povrchových vôd je pomerne dobre prepracované a vychádza z legislatívnych, regulačných a politických dokumentov. Základným zákonom v tejto oblasti je Vodný zákonník Ruskej federácie (zo dňa 16. 11. 1995 N 167 FZ (ZMENENÉ 30. DECEMBRA 2001). Federálny zákon „O sanitárnej epidemiologickej pohode obyvateľstva“ z 3. 3. 1999 N 52 FZ, § 18 definuje zariadenia. Hygienické a epidemiologické požiadavky na vodu

Regulačné a direktívne dokumenty zahŕňajú: Nariadenie vlády Ruskej federácie z 19. decembra 1996 č. 1504 „O postupe a schvaľovaní noriem pre maximálne prípustné škodlivé účinky PDVV na vodné útvary“; Pokyny pre vývoj noriem MPD pre škodlivé látky v útvaroch povrchových vôd, schválené nariadením Ministerstva prírodných zdrojov Ruska zo 17. decembra 1998; Metodické pokyny pre vypracovanie noriem MPE pre útvary povrchových vôd, schválené Ministerstvom prírodných zdrojov Ruska, Štátnym výborom pre ekológiu Ruska dňa 26. februára 1999, Metodické pokyny pre vypracovanie noriem MPE pre útvary podzemných vôd a MPD pre r. škodlivé látky v útvaroch podzemných vôd, schválené Ministerstvom prírodných zdrojov Ruska 29. decembra 1998. ;

Hygienické pravidlá a normy na ochranu povrchových vôd pred znečistením (1988), ako aj existujúce normy. San. Pi. H 2. 1. 4. 1074 01 „Pitná voda. Hygienické požiadavky na kvalitu vody centralizovaných systémov zásobovania pitnou vodou. Kontrola kvality" . GN 2. 1. 5. 1315 03 Najvyššia prípustná koncentrácia (MPC) chemikálií vo vode vodných útvarov na ekonomické pitné a kultúrne využitie vody v domácnostiach. GN 2. 1. 5. 2307 07 Predbežne prípustné hladiny (TAC) chemikálií vo vode vodných útvarov na ekonomické pitné a kultúrne využitie vody v domácnostiach.

Ako kritériá na hodnotenie zdrojov povrchových vôd sa odporúčajú dva z najobsiahlejších ukazovateľov: hodnota povrchového (riečneho) odtoku alebo zmeny jeho režimu vo vzťahu k určitému povodiu a hodnota objemu jednorazového odberu vody. Tieto kritériá zoradené podľa triedy stavu sú uvedené v tabuľke.

Najčastejším a najvýznamnejším faktorom spôsobujúcim nedostatok vodných zdrojov je znečistenie vodných zdrojov, ktoré sa zvyčajne posudzuje z údajov monitorovacích služieb Roshydrometu a iných útvarov, ktoré kontrolujú stav vodného prostredia. Každý vodný útvar má svoju prirodzenú hydrochemickú kvalitu, ktorá je jeho počiatočnou vlastnosťou, ktorá vzniká vplyvom hydrologických a hydrochemických procesov prebiehajúcich v zdrži, ako aj v závislosti od intenzity jej vonkajšieho znečistenia. Kombinovaný vplyv týchto procesov môže jednak neutralizovať škodlivé účinky antropogénneho znečistenia vstupujúceho do vodných útvarov (samočistenie vodných útvarov), jednak viesť k trvalému zhoršovaniu kvality vodných zdrojov (znečistenie, upchávanie, vyčerpávanie).

Hlavným kritériom pre znečistenie vôd je MPC, medzi ktoré patrí sanitárne a hygienické (normalizované pre účinok na ľudské telo) a rybolov, vyvinutý na ochranu vodných organizmov (živé tvory vodných útvarov). Tie sú spravidla prísnejšie, pretože obyvatelia nádrží sú zvyčajne citlivejší na znečistenie ako ľudia. Podľa toho sú nádrže rozdelené do dvoch kategórií: 1) pitné a kultúrne a domáce účely; 2) na účely rybolovu. Vo vodných útvaroch prvého typu musia zloženie a vlastnosti vody zodpovedať normám v úsekoch nachádzajúcich sa vo vzdialenosti 1 km od najbližšieho miesta využívania vody.

Druhy využívania vody na vodných útvaroch určujú orgány Ministerstva prírodných zdrojov Ruskej federácie a Štátny výbor Ruskej federácie pre ochranu životného prostredia a podliehajú schváleniu miestnymi orgánmi zakladajúcich subjektov Ruskej federácie. federácie. Ekonomické využívanie pitnej vody zahŕňa využívanie vodných plôch alebo ich častí ako zdrojov zásobovania pitnou vodou, ako aj na zásobovanie podnikov potravinárskeho priemyslu. V súlade so Sanitárnymi pravidlami a normami San. Pi. Н 2. 1. 4. 1074 01 musí byť pitná voda bezpečná z hľadiska epidémie a žiarenia, chemicky nezávadná a musí mať priaznivé organoleptické vlastnosti. Kultúrne domáce využívanie vody zahŕňa využívanie vodných plôch na kúpanie, šport a rekreáciu obyvateľstva. Požiadavky na kvalitu vody ustanovené pre kultúrne a úžitkové vody sa vzťahujú na všetky úseky vodných plôch nachádzajúcich sa v hraniciach osídlených oblastí bez ohľadu na spôsob ich využívania objektmi na bývanie, rozmnožovanie a migráciu rýb a iných vodných organizmov.

Rybárske vodné útvary môžu patriť do jednej z troch kategórií: do najvyššej kategórie patrí umiestnenie neresísk, hromadných kŕmnych a zimovísk obzvlášť cenných druhov rýb a iných komerčných vodných organizmov, ako aj ochranné pásma chovov akéhokoľvek typu na chov. a chov rýb a iných vodných živočíchov a rastlín; prvá kategória zahŕňa vodné útvary používané na ochranu a reprodukciu cenných druhov rýb, ktoré sú vysoko citlivé na obsah kyslíka; druhá kategória zahŕňa vodné útvary využívané na iné účely rybolovu.

Najvyššia prípustná koncentrácia látky vo vode je stanovená: pre domácnosť a pitnú a kultúrnu a domácu vodu (MPCv), pričom sa zohľadňujú tri ukazovatele škodlivosti: organoleptické; všeobecná sanita; sanitárne toxikologické. na používanie rybárskych vôd (MPCvr), pričom sa zohľadňuje päť ukazovateľov škodlivosti: organoleptické; sanitárne toxikologické; rybolovu.

Organoleptický indikátor škodlivosti charakterizuje schopnosť látky meniť organoleptické vlastnosti vody. Všeobecná hygiena určuje účinok látky na procesy prirodzeného samočistenia vôd v dôsledku biochemických a chemických reakcií za účasti prirodzenej mikroflóry. Sanitárny toxikologický ukazovateľ charakterizuje škodlivý účinok na ľudský organizmus a toxikologický ukazovateľ ukazuje toxicitu látky pre živé organizmy obývajúce vodný útvar. Rybársky ukazovateľ škodlivosti určuje zhoršenie kvality úžitkových rýb.

Štandardizácia kvality vody spočíva v tom, že sa pre vodu vodného útvaru stanovuje súbor prípustných hodnôt ukazovateľov jej zloženia a vlastností, v rámci ktorých sa zohľadňuje zdravotný stav obyvateľstva, priaznivé podmienky na využívanie vody a ekologický blahobyt obyvateľstva. vodné útvary sú spoľahlivo zabezpečené. Najvyššia prípustná koncentrácia vo vode vodnej nádrže na hospodárne pitné a kultúrne využitie vody v domácnostiach (MPCv) je koncentrácia škodlivej látky vo vode, ktorá by nemala mať priamy alebo nepriamy vplyv na ľudský organizmus po celý život a na zdravie ďalších generácií a nemali by zhoršovať hygienické podmienky používania vody. Najvyššia prípustná koncentrácia vo vode vodnej nádrže využívanej na rybárske účely (MPCvr) je koncentrácia škodlivej látky vo vode, ktorá by nemala mať škodlivý vplyv na populácie rýb, predovšetkým hospodárskych rýb.

Metódy integrovaného hodnotenia znečistenia povrchových vôd. A. Metódy hodnotenia kvality vody kombináciou hydrochemických, hydrofyzikálnych, hydrobiologických, mikrobiologických ukazovateľov.

Kritériá kvality vody. Kvalita vody je charakteristika vlastností a zloženia vody, ktorá určuje jej vhodnosť pre konkrétne druhy využitia vody. Kritérium kvality vody je znak, ktorým sa hodnotí kvalita vody. V závislosti od priehľadnosti vody, obsahu kyslíka, dusičnanov, amoniaku v nej sú definované 4 triedy vody: I ​​- čistá pitná voda; II - čistá priemyselná voda; III - mierne znečistená voda na napájanie hospodárskych zvierat, vhodná pre priemyselné potreby; IV - neprijateľne znečistená voda.

B. Metódy založené na použití zovšeobecnených číselných charakteristík kvality vody, určených množstvom základných ukazovateľov a druhov využívania vôd. Týmito charakteristikami sú indexy kvality vody, koeficienty jej znečistenia. Do kategórie najčastejšie používaných ukazovateľov na hodnotenie kvality vodných útvarov patrí hydrochemický index znečistenia vôd WPI a hydrobiologický index saprobity S. Index znečistenia vôd (WPI) sa zvyčajne vypočítava podľa šiestich siedmich ukazovateľov, ktoré možno považovaný za hydrochemický; niektoré z nich (koncentrácia rozpusteného kyslíka, pH p. H, biologická spotreba kyslíka BSK 5) je povinná. Ci je koncentrácia zložky (v niektorých prípadoch hodnota parametra); N je počet ukazovateľov použitých na výpočet indexu; MPCi je stanovená hodnota pre príslušný typ vodného útvaru.

V závislosti od hodnoty WPI sú úseky vodných útvarov rozdelené do tried (tab. 1. 2). Indexy znečistenia vôd sa porovnávajú pre vodné útvary rovnakej biogeochemickej provincie a podobného typu, pre rovnaký vodný tok (pozdĺž toku, v čase atď.). Tabuľka 1. 2. Triedy kvality vody v závislosti od hodnoty indexu znečistenia vôd

Z ukazovateľov hydrobiologickej kvality v Rusku našiel najväčšie uplatnenie takzvaný index saprobity vodných útvarov, ktorý sa vypočítava na základe individuálnych charakteristík saprobity druhov zastúpených v rôznych vodných spoločenstvách (fytoplanktón, perifytón): Si je hodnota saprobity vodného organizmu, ktorá je stanovená špeciálnymi tabuľkami; hi relatívny výskyt indikátorových organizmov (v zornom poli mikroskopu); N je počet vybraných indikátorových organizmov.

Saprobita nádrže (z gréckeho Sapros - hnilý) je charakteristická pre stupeň znečistenia nádrže organickými látkami. Saprobita nádrže je určená druhovým zložením saprobiontných organizmov v nej žijúcich. Rozlišujte medzi oligosapróbnymi, mezosapróbnymi a polysapróbnymi rezervoármi. Index saprobity je číselným vyjadrením schopnosti spoločenstva vodných organizmov odolávať určitej úrovni organického znečistenia. Tabuľka 1. 3. Triedy kvality vody v závislosti od indexov saprobity

Index znečistenia vody a index saprobity by sa mali priradiť k integrálnym charakteristikám štátu. Miera znečistenia a trieda kvality vodných útvarov sú niekedy stanovené v závislosti od mikrobiologických ukazovateľov (tab. 1. 4). Tabuľka 1. 4. Triedy kvality vody podľa mikrobiologických ukazovateľov

V hydrochemickej praxi sa používa metóda hodnotenia kvality vody, vyvinutá v Hydrochemickom ústave. Metóda umožňuje jednoznačné hodnotenie kvality vody na základe kombinácie úrovne znečistenia vody celkovým množstvom znečisťujúcich látok v nej a frekvencie ich zisťovania. Podstata metódy je nasledovná. Pre každú zložku sa na základe skutočných koncentrácií vypočítajú body násobku prebytku MPC - Ki a frekvencia výskytu prebytku Нi, ako aj celkové odhadované skóre - Bi, kde Сi je koncentrácia zložka vo vode; MPCi je maximálna prípustná koncentrácia i-tej zložky; N MPCi - počet prípadov prekročenia MPC; N je celkový počet analýz.

Zložky, pre ktoré je hodnota celkového odhadovaného skóre väčšia alebo rovná 11, sú priradené ako limitné ukazovatele znečistenia (LPI). Kombinatorický index kontaminácie sa vypočíta ako súčet celkových skóre všetkých počítaných zložiek. Podľa hodnoty kombinatorického indexu znečistenia je stanovená trieda znečistenia vôd (tab. 4. 6).

Pri komplexnom hodnotení vodných útvarov, zohľadňujúcich znečistenie vody aj dnových sedimentov, sa používa: celkový index znečistenia Zс, ktorý odráža vplyv vplyvu skupiny prvkov. kde Kc - koncentračný faktor chemického prvku je definovaný ako pomer skutočného obsahu prvku vo vode k obsahu pozadia: Kc = C / Cf; n je počet prvkov, ktoré sa berú do úvahy.

VŠEOBECNÉ A CELKOVÉ UKAZOVATELE KVALITY VODY Mineralizácia Celkový obsah všetkých minerálnych látok zistených pri chemickom rozbore vody; zvyčajne vyjadrené v mg / dm 3 (do 1 000 mg / dm 3) a % (ppm alebo tisícina s mineralizáciou vyššou ako 1 000 mg / dm 3). Podľa množstva solí sa voda delí na: čerstvú (25). Napríklad v oceáne - 35 g / l; Baltské more - 8-16 g / l; Kaspický - 11 13 g / l; Čierna 17-22 g / l. Mineralizácia prírodných vôd, ktorá určuje ich elektrickú vodivosť, sa pohybuje v širokých medziach. Väčšina riek má mineralizáciu od niekoľkých desiatok miligramov na liter až po niekoľko stoviek. Mineralizácia podzemnej vody a slaných jazier sa pohybuje v rozmedzí od 40-50 mg / dm 3 do 650 g / kg (hustota je v tomto prípade už výrazne odlišná od jednoty). Špecifická elektrická vodivosť atmosférických zrážok (s mineralizáciou od 3 do 60 mg / dm 3) je 20 120 mikrónov. cm / cm.

Chemické zloženie prírodných vôd je nezvyčajne rôznorodé a závisí od charakteru a zloženia pôd v danej oblasti. Výsledkom je nerovnomerné rozloženie chemikálií v pôde a vode v určitých geografických oblastiach. V. I. Vernadsky a neskôr A. P. Vinogradov vypracovali teóriu „biogeochemických provincií“. Biogeochemické provincie sú geografické oblasti, kde príčinným faktorom chorôb je charakteristické minerálne zloženie vody, rastlinných a živočíšnych organizmov v dôsledku nedostatku alebo nadbytku stopových prvkov v pôde a choroby, ktoré v týchto oblastiach vznikajú, sa nazývajú geochemické endemity alebo endemické choroby . Na zemeguli sú označené zóny, kde je urolitiáza endemická - oblasti Stredomoria, Indie, Číny, Strednej Ázie, Zakaukazska, Zakaukazska. Dôvodom je zvýšená tvrdosť vody v dôsledku vysokého celkového obsahu vápnika a horčíka. Ďalšia endemická patológia - fluoróza - je spôsobená dlhodobým používaním vody obsahujúcej fluór v koncentrácii viac ako 1,5 mg / l. Fluoróza sa vyznačuje zvláštnym škvrnitosťou a hnedastou farbou zubnej skloviny. Pri dlhšej (10-20 rokov) konzumácii vody s koncentráciou fluóru 10 mg/l a vyššou možno pozorovať zmeny na osteoartikulárnom aparáte: osteosklerózu, kostné depozity na rebrách, deformáciu kostry. Pri dlhodobom používaní vody chudobnej na fluoridové soli (0,5 mg/l alebo menej) je populácia postihnutá zubným kazom až z 50 % a viac. Najmenšie množstvo tória bolo nájdené vo vode vodných zdrojov v Bielorusku, Lotyšsku a Gruzínsku.

Teplota vody v nádrži je výsledkom niekoľkých súčasne prebiehajúcich procesov, ako je slnečné žiarenie, vyparovanie, výmena tepla s atmosférou, prenos tepla prúdmi, turbulentné miešanie vody atď. Voda sa zvyčajne ohrieva zhora nadol. Ročné a denné zmeny teploty vody na povrchu a hĺbkach sú určené množstvom tepla dodávaného na povrch, ako aj intenzitou a hĺbkou premiešavania. Denné teplotné výkyvy môžu byť niekoľko stupňov a zvyčajne sa pozorujú v malých hĺbkach. V plytkej vode je amplitúda kolísania teploty vody blízka rozdielu teploty vzduchu. Z požiadaviek na kvalitu vody nádrží využívaných na kúpanie, šport a rekreáciu vyplýva, že letná teplota vody v dôsledku vypúšťania odpadových vôd by sa nemala zvýšiť o viac ako 3 °C v porovnaní s priemernou mesačnou teplotou najteplejšieho mesiaca v SR. posledných 10 rokov. V nádržiach na rybárske účely je povolené zvýšenie teploty vody v dôsledku vypúšťania odpadových vôd najviac o 5 ° C v porovnaní s prirodzenou teplotou.

Pevné látky (hrubé nečistoty) Pevné látky prítomné v prírodných vodách sú zložené z častíc ílu, piesku, bahna, organických a anorganických látok, planktónu a rôznych mikroorganizmov. Koncentrácia suspendovaných častíc súvisí so sezónnymi faktormi a režimom prúdenia, závisí od hornín, ktoré tvoria kanál, ako aj od antropogénnych faktorov, ako je poľnohospodárstvo, baníctvo a pod. teplota, zloženie rozpustených zložiek povrchových vôd, adsorpcia toxických látok, ako aj na zloženie a rozloženie sedimentov a na rýchlosť sedimentácie. Voda s množstvom suspendovaných častíc nie je z estetických dôvodov vhodná na rekreačné využitie. V súlade s požiadavkami na zloženie a vlastnosti vody vo vodných útvaroch na miestach hospodárskeho pitia a na kultúrne a domáce účely by sa obsah nerozpustených látok v dôsledku vypúšťania odpadových vôd nemal zvýšiť o viac ako 0,25 mg. / dm 3 a 0,75 mg / dm 3 Pre nádrže s obsahom viac ako 30 mg / dm 3 prírodných minerálnych látok v období nízkej hladiny vody je povolené zvýšenie koncentrácie nerozpustných látok do 5 %.

Organoleptické pozorovania. Vôňa. Vlastnosť vody spôsobiť špecifické podráždenie nosovej sliznice u ľudí a zvierat. Vôňa vody sa vyznačuje intenzitou, ktorá sa meria v bodoch. Zápach vody spôsobujú prchavé zapáchajúce látky, ktoré sa dostávajú do vody v dôsledku životných procesov vodných organizmov, pri biochemickom rozklade organických látok, pri chemickej interakcii zložiek obsiahnutých vo vode, ako aj s priemyselnými odpadové vody z poľnohospodárstva a domácností. Tabuľka. Stanovenie intenzity vône vody

Zákal prírodných vôd je spôsobený prítomnosťou jemne rozptýlených nečistôt v dôsledku nerozpustných alebo koloidných anorganických a organických látok rôzneho pôvodu. Kvalitatívna definícia sa vykonáva deskriptívne: slabá opalescencia, slabý, nápadný a silný zákal. V súlade s hygienickými požiadavkami na kvalitu pitnej vody by zákal pre kaolín nemal prekročiť 1,5 mg / dm 3 . Zákal vody sa zisťuje turbidimetricky (útlmom svetla prechádzajúceho vzorkou) porovnaním vzoriek skúmanej vody so štandardnými suspenziami. Výsledky merania sú vyjadrené v mg / dm 3 (pri použití hlavnej štandardnej suspenzie kaolínu) alebo v EM / dm 3 (jednotky zákalu na dm 3 pri použití hlavnej štandardnej suspenzie formazínu); 1,5 mg / dm 3 kaolínu zodpovedá 2,6 EM / dm 3 formazínu.

Chromatickosť. Indikátor kvality vody, charakterizujúci intenzitu farby vody a vzhľadom na obsah farebných zlúčenín; vyjadrené v stupňoch platino-kobaltovej stupnice. Stanovené porovnaním farby testovacej vody s normami. Farba prírodných vôd je spôsobená najmä prítomnosťou humínových látok a železitých zlúčenín. Množstvo týchto látok závisí od geologických podmienok, zvodnených vrstiev, charakteru pôdy, prítomnosti rašelinísk a rašelinísk v povodí atď. Odpadové vody z niektorých podnikov môžu vytvárať aj pomerne intenzívnu farbu vody. Farba prírodných vôd sa pohybuje od niekoľkých do tisícok stupňov. Rozlišujte medzi „skutočnou farbou“ spôsobenou iba rozpustenými látkami a „zdanlivou“ farbou, ktorá je spôsobená prítomnosťou koloidných a suspendovaných častíc vo vode, pričom pomery medzi nimi sú do značnej miery určené hodnotou p. H. Najvyššia prípustná hodnota farby vo vodách používaných na pitné účely je 35 stupňov na platino-kobaltovej stupnici. V súlade s požiadavkami na kvalitu vody v rekreačných oblastiach by farba vody nemala byť vizuálne zisťovaná v stĺpci vysokom 10 cm.

Vodíkový exponent (r. N). Obsah vodíkových iónov (hydronium H 3 O +) v prírodných vodách je určený najmä kvantitatívnym pomerom koncentrácií kyseliny uhličitej a jej iónov: CO 2 + H 20 = H + + HCO 3 = 2 H + + CO 32 . Pre pohodlie pri vyjadrení obsahu vodíkových iónov bola zavedená hodnota, ktorá predstavuje logaritmus ich koncentrácie, braný s opačným znamienkom: p. H = lg. P hodnota. H v riečnych vodách sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 6, 5 8, 5, pri atmosférických zrážkach 4, 6 6, 1, v močiaroch 5, 5 6, 0, v morských vodách 7, 9 8, 3. Koncentrácia vodíkových iónov podlieha na sezónne výkyvy... V zime p. H pre väčšinu riečnych vôd je 6, 8 7, 4, v lete 7, 4 8, 2. Hodnota p. H prírodných vôd je do určitej miery určené geológiou povodia. V súlade s požiadavkami na zloženie a vlastnosti vody vo vodných nádržiach v blízkosti odberných miest pitnej vody, vody vo vodných plochách v rekreačných oblastiach, ako aj vody v nádržiach na rybárske účely je hodnota p. H by nemalo presiahnuť rozsah hodnôt 6, 5, 8, 5.

Redoxný potenciál (Eh). Miera chemickej aktivity prvkov alebo ich zlúčenín v reverzibilných chemických procesoch spojených so zmenou náboja iónov v roztokoch. Redoxné (redoxné) potenciály sú vyjadrené vo voltoch (milivoltoch). V prírodnej vode sa hodnota Eh pohybuje od 400 do + 700 mV a je určená celým súborom oxidačných a redukčných procesov, ktoré v nej prebiehajú, a za rovnovážnych podmienok charakterizuje prostredie naraz vo vzťahu ku všetkým prvkom s premenlivou valenciou. Štúdium redoxného potenciálu umožňuje identifikovať prírodné prostredia, v ktorých je možná existencia chemických prvkov s premenlivou valenciou v určitej forme, ako aj zdôrazniť podmienky, za ktorých je možná migrácia kovov.

V prírodných vodách existuje niekoľko hlavných typov geochemických prostredí: oxidačné, charakterizované hodnotami Еh + (100 150) mV, prítomnosťou voľného kyslíka, ako aj množstvom prvkov v najvyššej forme ich valencie ( Fe3+, Mo6+, As 5, V5+, U6+, Sr2+, Cu2+, Pb4+); prechodný redox určený hodnotami Еh + (100 0) m.V, nestabilný geochemický režim a premenlivý obsah sírovodíka a kyslíka. Za týchto podmienok prebieha slabá oxidácia aj slabá redukcia množstva kovov; výplňový materiál charakterizovaný zápornými hodnotami Еh. Podzemné vody obsahujú nízkovalenčné kovy (Fe 2+, Mn 2+, Mo 4+, V 4+, U 4+), ako aj sírovodík.

Rozpustený kyslík. Rozpustený kyslík je v prírodnej vode vo forme molekúl O 2. Jeho obsah vo vode ovplyvňujú dve skupiny opačne smerujúcich procesov: niektoré zvyšujú koncentráciu kyslíka, iné ju znižujú. V povrchových vodách sa obsah rozpusteného kyslíka pohybuje v širokom rozmedzí od 0 do 14 mg/dm 3 a podlieha sezónnym a denným výkyvom. Denné výkyvy závisia od intenzity procesov jeho výroby a spotreby a môžu dosiahnuť 2,5 mg / dm 3 rozpusteného kyslíka. V zimnom a letnom období má rozloženie kyslíka charakter stratifikácie. Nedostatok kyslíka je častejšie pozorovaný vo vodných útvaroch s vysokou koncentráciou znečisťujúcich organických látok a v eutrofizovaných vodných útvaroch obsahujúcich veľké množstvo biogénnych a humínových látok. V súlade s požiadavkami na zloženie a vlastnosti vody v nádržiach v blízkosti miest odberu pitnej a sanitárnej vody by obsah rozpusteného kyslíka vo vzorke odobratej do 12. hodiny nemal byť nižší ako 4 mg/dm 3 v ktoromkoľvek ročnom období. ; pre rybárske nádrže by koncentrácia kyslíka rozpusteného vo vode nemala byť nižšia ako 4 mg / dm 3 v zime (pri zamrznutí) a 6 mg / dm 3 v lete.

Obsah kyslíka vo vodných útvaroch s rôznym stupňom znečistenia Relatívny obsah kyslíka vo vode, vyjadrený ako percento jej normálneho obsahu, sa nazýva stupeň nasýtenia kyslíkom. Táto hodnota závisí od teploty vody, atmosférického tlaku a slanosti. Vypočítané podľa vzorca: M stupeň nasýtenia vody kyslíkom,%; a koncentrácia kyslíka, mg/dm3; P atmosférický tlak v danej oblasti, Pa; N je normálna koncentrácia kyslíka pri danej teplote, salinite (slanosti) a celkovom tlaku 101308 Pa.

Tvrdosť vody je vlastnosť prírodnej vody, ktorá závisí od prítomnosti hlavne rozpustených vápenatých a horečnatých solí v nej. Celkový obsah týchto solí sa nazýva celková tvrdosť. Tvrdosť - závisí od obsahu Ca 2+ a Mg 2+ solí. Existujú tri typy tvrdosti vody: všeobecná, vzhľadom na obsah vápenatých a horečnatých solí, bez ohľadu na obsah aniónov; konštantná vďaka obsahu iónov С 1 a SO 42 po vare počas 1 h (neodstráni sa); jednorazové (dočasné) - eliminované varom: Ca (HCO 3) 2 → Ca. CO 3 + CO 2 + H 2 O. Tvrdosť sa meria v mg ekv. / l solí horčíka a vápnika (1 mg ekv. zodpovedá 28 mg Ca. O) a v stupňoch (1 o je množstvo solí vápnika a horčíka čo zodpovedá 10 mg Ca. Asi 1 liter vody). 1 mg ekv. / l = tvrdosť 2,8 °; Tvrdosť vody sa značne líši. Voda s tvrdosťou menšou ako 4 mg eq / dm 3 sa považuje za mäkkú, od 4 do 8 mg eq / dm 3 za strednú tvrdosť, od 8 do 12 mg eq / dm 3 za tvrdú a nad 12 mg eq / dm 3 za veľmi tvrdú. Hodnota celkovej tvrdosti v pitnej vode by nemala presiahnuť 10,0 mg eq / dm 3. Na priemyselné vody sú kladené špeciálne požiadavky (vzhľadom na tvorbu vodného kameňa).

Biochemická spotreba kyslíka (BSK). Stupeň znečistenia vody organickými zlúčeninami je definovaný ako množstvo kyslíka potrebného na ich oxidáciu mikroorganizmami v aeróbnych podmienkach. Biochemická oxidácia rôzne látky prebieha pri rôznych rýchlostiach. Medzi ľahko oxidovateľné ("biologicky mäkké") látky patrí formaldehyd, nižšie alifatické alkoholy, fenol, furfural atď. Strednú pozíciu zaujímajú krezoly, naftoly, xylenoly, rezorcinol, pyrokatechol, aniónové tenzidy atď. "Biologicky tvrdé" látky, napr. ako hydrochinón, sulfonol, neiónové povrchovo aktívne látky atď. V laboratórnych podmienkach sa biochemická spotreba kyslíka BSK 5 stanovuje za 5 dní. V povrchových vodách sa hodnoty BSK 5 zvyčajne pohybujú v rozmedzí 0,5 až 4 mg O 2 / dm 3 a podliehajú sezónnym a denným výkyvom. Sezónne výkyvy závisia najmä od zmien teploty a od počiatočnej koncentrácie rozpusteného kyslíka. Vplyv teploty sa prejavuje jej vplyvom na rýchlosť procesu spotreby, ktorá sa pri zvýšení teploty o 10 o zvýši 2 až 3-krát. C. Vplyv počiatočnej koncentrácie kyslíka na proces biochemickej spotreby kyslíka je spojený so skutočnosťou, že značná časť mikroorganizmov má svoje vlastné kyslíkové optimum pre vývoj vo všeobecnosti a pre fyziologickú a biochemickú aktivitu.

Hodnoty BSK 5 vo vodných útvaroch s rôznym stupňom znečistenia Pre vodné útvary znečistené najmä odpadovými vodami z domácností je BSK 5 zvyčajne okolo 70 % BSKp. V závislosti od kategórie nádrže sa hodnota BSK 5 reguluje nasledovne: najviac 3 mg O 2 / dm 3 pre nádrže na hospodárne využitie pitnej vody a maximálne 6 mg O 2 / dm 3 pre nádrže na hospodárne, domáce a kultúrne využitie vody. Pre moria (I a II kategórie využívania rybárskej vody) sa päťdňová spotreba kyslíka (BSK 5) pri 20 o. C by nemalo presiahnuť 2 mg O 2 / dm 3.

BSKp Celková biochemická spotreba kyslíka (BSKp) je množstvo kyslíka potrebné na oxidáciu organických nečistôt pred začiatkom nitrifikačných procesov. Množstvo kyslíka spotrebovaného na oxidáciu amónneho dusíka na dusitany a dusičnany sa pri stanovení BSK nezohľadňuje. Pre domové odpadové vody (bez výraznejšej prímesi produkcie) sa stanovuje BSK 20, ak vezmeme do úvahy, že táto hodnota je blízka BSKp. Úplná biologická spotreba kyslíka BSKp pre vnútrozemské vodné útvary na účely rybolovu (kategória I a II) pri 20 o. C by nemalo presiahnuť 3 mg O 2 / dm 3.

VODA AKO SPÔSOB PRENOSU INFEKČNÝCH OCHORENÍ Vodný faktor je mimoriadne dôležitý pri šírení akútnych črevných infekcií a invázií. Salmonella, shigella, leptospira, E. coli, pasrella, vibriá, mykobaktérie, enterovírusy a adenovírusy, ako aj cysty lamblia, vajíčka škrkaviek a bičíkovcov, larvy háďatiek, patogény schistosomiázy a iné nie sú prirodzenými biotopmi atď. patogénne mikroorganizmy. Patogénna mikroflóra spravidla do určitého času odumiera. Niektoré patogénne mikroorganizmy však môžu v prírodnej vode pretrvávať po dlhú dobu a dokonca sa množiť. Dĺžka prežitia patogénnych mikroorganizmov vo vode závisí od zloženia vody, prítomnosti a koncentrácie biologického substrátu, od vlastností mikrobiálnych buniek (schopnosť sporulovať, vysoký obsah lipidov v bakteriálnej bunke atď.). ), ako aj teplotu vody, intenzitu slnečného žiarenia atď.

Podľa WHO je 80 % všetkých infekčných ochorení na svete spojených s nevyhovujúcou kvalitou vody alebo porušením hygienických a hygienických noriem v dôsledku jej nedostatku. Infekčné choroby vodnej etiológie sú zaznamenané najmä v rozvojových krajinách s nízkou sanitárnou životnou úrovňou. V súčasnosti je jedna tretina svetovej populácie – približne 2 miliardy ľudí – zbavená možnosti konzumovať dostatočné množstvo čistej sladkej vody, 61 % obyvateľov vidieka v rozvojových krajinách nemôže používať epidemiologicky nezávadnú vodu a iba 13 % z nich má k dispozícii s kanalizačnými systémami. Analýza viac ako 200 ohnísk chorôb spôsobených konzumáciou alebo vystavením nekvalitnej vode v 80. rokoch 20. storočia. XX storočia. ,%: Gastroenteritída neznámej etiológie. ... ... ... ... 65 Giardiáza. ... ... ... ... ... 11 Bakteriálna úplavica. ... ... ... 6 Hepatitída A. ... ... ... ... 8 Legionelóza. ... ... ... ... ... 4 Salmonelóza. ... ... ... ... ... 4 Brušný týfus. ... ... ... ... ... 2

Je potrebné venovať pozornosť menej známym chorobám, ktorých vodná cesta je nepopierateľná a charakter ich šírenia úplne závisí od stavu zásobovania vodou a čistenia pitnej vody v konkrétnych sídlach. Najväčšie nebezpečenstvo v tomto zmysle predstavujú entero a rotavírusy, legionely a niektoré prvoky. Vyznačujú sa všadeprítomnou distribúciou, vysokou odolnosťou voči vonkajšie prostredie a na pôsobenie dezinfekčných prostriedkov, patogenitu pre ľudí a nedostatok špecifických preventívnych opatrení. Doteraz dostupné údaje naznačujú, že rotavírusy sú príčinou značného počtu prípadov nebakteriálnej gastroenteritídy. Črevné vírusy môžu spôsobiť širokú škálu symptómov a syndrómov, vrátane vyrážky, horúčky, gastroenteritídy, myokarditídy, meningitídy, respiračného ochorenia a hepatitídy. Časté sú aj asymptomatické infekcie. Pri kontaminácii pitnej vody splaškami sa najčastejšie môžu vyskytnúť dve ochorenia, ktoré majú podobu epidémií – gastroenteritída a infekčná hepatitída. Vírusová gastroenteritída zvyčajne trvajúca 24-72 hodín s nevoľnosťou, vracaním a hnačkou sa vyskytuje u citlivých jedincov všetkých vekových skupín a enteritída je hlavným klinickým syndrómom ochorenia. Ostatné orgány a systémy sú menej často zapojené do patologického procesu a ich známky poškodenia sú menej výrazné. U detí a starších ľudí sú najzávažnejšie prejavy, keď môže dôjsť k dehydratácii a nerovnováhe elektrolytov, ktorá môže byť život ohrozujúca, ak sa rýchlo neprijmú potrebné opatrenia.

Legionelóza („Legionárska choroba“; iné názvy – Pittsburská pneumónia, Pontiacka horúčka, Legionelová infekcia, Fort Braggská horúčka) je akútne sapronózne infekčné ochorenie spôsobené rôznymi druhmi mikroorganizmov patriacich do rodu Legionella. Choroba spravidla prebieha s ťažkou horúčkou, všeobecnou intoxikáciou, poškodením pľúc, centrálnym nervový systém, tráviace orgány, je možný rozvoj syndrómu zlyhania viacerých orgánov. Mikrofotografia L. pneumophila získaná transmisnou elektrónovou mikroskopiou

Názov choroby sa spája s vypuknutím ťažkého respiračného ochorenia typu zápalu pľúc vo Philadelphii v roku 1976. V júli 1976 sa vo Philadelphii v Pensylvánii zhromaždilo viac ako 4000 členov zjazdu Americkej légie. Išlo o 49. výročný zjazd organizácie. Po bezpečnom ukončení kongresu sa účastníci spolu s rodinami rozišli domov. Tri dni po skončení podujatia, konkrétne 27. júla 1976, jeden z účastníkov náhle zomrel na ochorenie podobné zápalu pľúc. O tri dni neskôr si jeden z pennsylvánskych terapeutov všimol, že traja pacienti so zápalom pľúc, ktorých liečil, sa tiež zúčastňujú zjazdu Americkej légie. V ten istý deň zdravotná sestra z neďalekej nemocnice objavila podobnú chorobu u ďalších troch účastníkov kongresu. Štátne orgány však všetky prípady spojili, chorobu spojili s dohovorom, až 2. augusta 1976. Do tejto doby už zomrelo 18 legionárov. Celkovo počas tejto epidémie ochorelo 221 ľudí, z ktorých 34 zomrelo.

Analýza doterajších prípadov zápalu pľúc nejasnej etiológie po izolácii patogénu rodu Legionella preukázala, že masová chorobnosť na kongrese Americkej légie nie je prvým prípadom zápalu pľúc spôsobeného baktériami rodu Legionella. Napriek tejto skutočnosti bola choroba nazvaná „Legionárska choroba“ a až neskôr bola navrhnutá klasifikácia legionelózy. Prvýkrát gramnegatívny bacil, pripisovaný rodu Legionella, izolovali J. McDade a S. Shepard v roku 1977, šesť mesiacov po opísanom prepuknutí. Baktéria bola naočkovaná z fragmentu pľúc osoby, ktorá zomrela na legionelózu. Prepuknutie choroby podľa vedcov vyprovokovali kolónie legionel, ktoré sa premnožili v kvapaline ventilačného systému inštalovaného v hoteli, kde boli účastníci kongresu ubytovaní.

V súlade s modernou sanitárnou legislatívou musí byť pitná voda epidemicky a radiačne bezpečná, chemicky nezávadná a musí mať priaznivé organoleptické vlastnosti. Z uvedených požiadaviek je najťažšie odôvodnenie kritérií epidemickej bezpečnosti vody. San. Pi. H 2. 1. 4. 1074 01 "Pitná voda. Hygienické požiadavky na kvalitu vody v systémoch centralizovaného zásobovania pitnou vodou. Kontrola kvality." Spĺňajú tieto podmienky: Ľahko zistiteľné a identifikovateľné Majú povahu podobnú patogénom Vyskytujú sa vo vode v oveľa väčšie množstvá ako patogény Majú vitalitu rovnakú alebo lepšiu ako patogény Nebuď patogénny (nie patogén).

Keďže k mikrobiologickému znečisteniu vody dochádza vo väčšine prípadov v dôsledku fekálnych odpadových vôd, malá skupina nepatogénnych baktérií (presnejšie podmienečne nepatogénnych, keďže za určitých podmienok môžu spôsobiť ochorenia aj u ľudí), obsiahnutých aj vo fekálnych sekrétoch, bol izolovaný ako indikátorové organizmy ľudí a zvierat. Medzi tieto mikroorganizmy patria fekálne streptokoky, koliformné baktérie a klostrídie redukujúce siričitany. Všetky tieto mikroorganizmy sa dajú pomerne ľahko izolovať a identifikovať, a preto môžu slúžiť ako spoľahlivý indikátor fekálnej kontaminácie vody. Tieto tri skupiny baktérií sú schopné prežiť vo vode rôzne časové obdobia. Fekálne streptokoky sú schopné krátkodobo prežiť vo vode, takže ich prítomnosť vo vode naznačuje nedávnu kontamináciu. Koliformné baktérie môžu prežiť vo vode niekoľko týždňov a sú najjednoduchšie identifikovateľné, čo viedlo k ich širokému použitiu ako hlavného indikátorového organizmu. Existuje však množstvo mikroorganizmov, ktoré sú odolnejšie voči dezinfekcii (chlórovanie, ožarovanie ultrafialovým svetlom atď.). Ak existuje dôvodné podozrenie na ich prítomnosť vo vode, absencia fekálnych streptokokov a koliformných baktérií nie je zárukou bakteriologickej nezávadnosti vody. V tomto prípade sa používajú indikátorové organizmy, ako sú klostrídie redukujúce siričitany, ktoré môžu existovať vo vode neobmedzene.

Pri hodnotení čistoty vody z vodovodu sa berú do úvahy tieto ukazovatele: TMP vody - počet buniek mikroorganizmov vypestovaných z 1 ml vody na médiu mäsovo-peptónového agaru (MPA), keď je termostatovaná v Petriho miskách. 24 hodín pri teplote 37 °C; Ak je titer minimálne množstvo materiálu (voda, pôda a pod.), ktorý obsahuje 1 E. coli, indikátor fekálnej kontaminácie študovaného prostredia. Titer Escherichia coli vo vode z vodovodu musí byť aspoň 300, to znamená, že v 300 ml vody možno nájsť iba 1 Escherichia coli; Ak je indexom počet E. coli nájdených v 1 litri kvapaliny, 1 kg pevných látok (pre potravinárske výrobky) a 1 g pôdy. Ak by index vody z vodovodu nemal prekročiť 3, to znamená, že 1 liter vody by mal obsahovať iba 3 Escherichia coli; množstvo patogénov, ktoré nie sú vo všeobecnosti povolené v čistej vode z vodovodu.

Pri analýze zdrojových vôd a podľa štádií čistenia sa skúmaný objem vody vyberá na základe očakávanej kontaminácie, aby sa získali izolované kolónie a podľa toho aj kvantitatívny výsledok. Keď sa nájdu požadované baktérie, ich počet sa prepočíta na objem vody a vyjadrí sa ako počet jednotiek tvoriacich kolónie (CFU) baktérií alebo jednotiek tvoriacich plak (PFU) kolifágov. Za prítomnosti indikácií na štúdium pitnej vody pre patogénne baktérie alebo vírusy je hľadanie patogénu určené epidemickou situáciou a jej cirkuláciou v environmentálnych objektoch regiónu.

Pri tejto metóde rozboru vody prejde určité množstvo vody cez špeciálnu membránu s veľkosťou cca 0,45 mikrónu. Výsledkom je, že všetky baktérie vo vode zostávajú na povrchu membrány. Potom sa membrána s baktériami umiestni na určitý čas do špeciálneho živného média pri teplote 30 až 37 o. C. Počas tohto obdobia, nazývaného inkubačná doba, sú baktérie schopné množiť sa a vytvárať zreteľné kolónie, ktoré sa už dajú ľahko spočítať. V dôsledku toho môžete pozorovať nasledovné:

San. Pi. Н 2. 1. 4. 1074 01 "Pitná voda. Hygienické požiadavky na kvalitu vody v systémoch centralizovaného zásobovania pitnou vodou. Kontrola kvality." centralizované zásobovanie vodou vo veľkých mestách a účinnosť dezinfekcie pitnej vody; artézske studne, individuálne zdroje pitnej vody ( pramene, studne), voda z otvorených nádrží (jazerá a rieky) a kúpalísk, sleduje sa stupeň čistenia odpadových vôd, vyšetrujú sa ohniská infekčných chorôb.

Svetová zdravotnícka organizácia (WHO). Svetová zdravotnícka organizácia je špecializovaná agentúra Organizácie Spojených národov, ktorej hlavnou funkciou je riešiť medzinárodné problémy v oblasti zdravia a verejného zdravia. "Smernica pre kontrolu kvality pitnej vody" vydaná touto organizáciou v roku 1984 (revidovaná a doplnená v roku 1992) je hlavnou normou, na základe ktorej sa vyvíjajú normy iných krajín. Odporúčania WHO sú výsledkom mnohých rokov základný výskum a sú založené na koncepte Tolerable Daily Intake (TDA). United States Environmental Protection Agency (U. S. EPA) Americká agentúra pre ochranu životného prostredia (U. S. Environment Protection Agency) je vládna agentúra USA, ktorej úlohou je chrániť verejné zdravie a životné prostredie. Táto agentúra vyvinula americký federálny štandard kvality pitnej vody. Táto norma obsahuje dve časti: Národné predpisy o primárnej pitnej vode sú záväznou normou, ktorá v súčasnosti zjednocuje 79 parametrov (organické a anorganické nečistoty, rádionuklidy, mikroorganizmy) potenciálne nebezpečných pre ľudské zdravie; Národné predpisy o sekundárnej pitnej vode sú odporúčacou normou a obsahujú zoznam 15 parametrov, ktorých prekročenie môže zhoršiť spotrebiteľskú kvalitu vody.

Európske spoločenstvo (ES) Smernica Európskeho spoločenstva (ES) o „kvalite vody určenej na ľudskú spotrebu“ (80/778 / ES) bola prijatá Európskou radou 15. júla 1980. Tento dokument, známy ako smernica o pitnej vode, je základom pre legislatívu o vode v členských štátoch Európskej únie. Smernica štandardizuje 66 parametrov kvality pitnej vody, rozdelených do niekoľkých skupín (organoleptické ukazovatele; fyzikálno-chemické ukazovatele; látky, ktorých prítomnosť vo vode vo veľkých množstvách je nežiaduca; toxické látky, mikrobiologické ukazovatele a parametre zmäkčenej vody určenej na spotrebu ). EÚ stanovuje dve maximálne prípustné úrovne koncentrácie pre väčšinu parametrov. Úroveň G je dlhodobý cieľ, ktorý chcú členské štáty EÚ dlhodobo dosiahnuť. Stupeň I je rádovo, ktorý určuje kvalitu vody, záväzný pre všetky krajiny. V smernici sú tieto normy stanovené vo forme hodnôt MAC (maximálna prípustná koncentrácia) pre každý parameter. Legislatíva členských štátov EÚ by mala stanoviť normy kvality vody, ktoré nie sú horšie ako hodnota MAC.

Pri priamoprúdovej dodávke vody do priemyselných podnikov sa voda odobratá z prírodného zdroja po účasti na technologickom procese vracia do nádrže vo forme odpadovej (odpadovej) vody okrem množstva, ktoré sa nenávratne spotrebuje pri výrobe. Pred vypustením do nádrže musia odpadové vody vznikajúce v podniku prejsť cez čistiarne, ale nie všetky podniky ich majú a odpadové vody je možné vypúšťať do nádrže bez čistenia. Pri tomto spôsobe zásobovania vodou na výrobu sa z prírodných zdrojov odoberá veľké množstvo čistej vody, ktorá sa v o niečo menšom objeme vracia do prirodzeného prostredia, ale obsahuje škodliviny toxické pre vodné organizmy.

Pri zásobovaní cirkulujúcou vodou priemyselných podnikov sa časť odpadových vôd po vyčistení (a v prípade potreby aj ochladení) opätovne využíva vo výrobe. V mnohých odvetviach (hutníctvo železa, rafinácia ropy) sa 90 – 95 % odpadových vôd používa v systémoch zásobovania cirkuláciou vody (zásobovanie vodou).

OPATRENIA NA ZNÍŽENIE TECHNOGÉNNEHO ZAŤAŽENIA VODNÝCH EKOSYSTÉMOV Vytvorenie uzavretých systémov cirkulácie vody. Na charakterizáciu uzavretých systémov cirkulácie vody sa používa kritérium frekvencie používania vody v obehu: kde (Qsp je celkový objem vody spotrebovanej podnikom (m 3 / h; m 3 / t surovín alebo výrobkov) Q 3 je príjem sladkej vody V USA v roku 1995 bola priemerná hodnota multiplicity 7,5. neželezná metalurgia - 5, 25 Potravinárstvo - 3, 00 Tepelná energetika - 2, 25 Výroba stavebných hmôt - 1, 60 Ľahký priemysel - 1, 30 U nás sa plánovalo zvýšenie tohto ukazovateľa v najbližších rokoch na r. 7 00 v priemere pre podniky a v USA - do 27.

V závislosti od podmienok vzniku sa odpadové vody delia do troch skupín: odpadové vody z domácností - odtoky zo spŕch, práčovní, vaní, jedální, toaliet, z umývania podláh a pod. Ich množstvo je v priemere 0,5-2 l/s, s 1 hektár obytné budovy v meste; obsahujú asi 58 % organických a 42 % minerálov; atmosférická odpadová voda alebo dažďová voda; ich prietok je nerovnomerný: raz za rok - 100-150 l / s, na hektár; 1 krát za 10 1 rokov - 200-300 l / s. od 1 hektára. Nebezpečné sú najmä búrkové odtoky v priemyselných závodoch. Pre ich nerovnomernosť je zber a úprava týchto odpadových vôd obtiažna; priemyselné odpadové vody - tekutý odpad, ktorý vzniká pri ťažbe a spracovaní surovín. V tomto prípade sa spotreba vody vypočíta z mernej spotreby vody na jednotku produkcie. Existujú fyzikálne, chemické, biologické a bakteriologické ukazovatele kvality vody.

Metódy čistenia vody. Mechanické čistenie odpadových vôd Priemyselné odpadové vody často obsahujú kontaminanty, ktoré tvoria heterogénne systémy s rôznym stupňom disperzie škodlivín - suspenzie, ktorých častice dispergovanej fázy sú tvorené pevnými látkami nerozpustnými vo vode. Na odstránenie takýchto častíc z vody sa používajú procesy filtrovania, usadzovania, filtrovania, ktoré sú podstatou metód mechanického čistenia priemyselných odpadových vôd. Mechanické čistenie ako nezávislá metóda sa používa v prípadoch, keď je možné výslednú vyčistenú vodu použiť vo výrobe alebo vypustiť do prírodných nádrží. Vo všetkých ostatných prípadoch slúži mechanické čistenie ako predbežná fáza pred inými typmi čistenia odpadových vôd. ...

Cedenie je proces prechodu kontaminovanej odpadovej vody cez rošty a sitá, aby sa zachytili veľké nečistoty. Pevná mriežka je vyrobená vo forme kovového rámu, vo vnútri ktorého je inštalovaný rad paralelných tyčí. Rošt je umiestnený v dráhe prúdenia odpadovej vody pod uhlom 60 - 75 O. Voda rýchlosťou 0,8 - 1,0 m/s prechádza medzi tyčami roštu, veľké nečistoty sa zadržiavajú na rošte a následne sa odstraňujú špeciálnymi mechanickými zariadeniami . Vzniknutý tuhý odpad podlieha ďalšiemu spracovaniu. Jedným zo spôsobov ich likvidácie je dehydratácia na mechanickom lise s následným spálením s prímesou lacného paliva. Na odstránenie suspendovaných častíc s veľkosťou rádovo 0,5 - 1 mm sa používajú sitá (bubon a kotúč). Častice sa zachytia na povrchu sita, potom sa zmyjú vodou a vypustia do špeciálneho žľabu.

Sedimentácia slúži na vyzrážanie hrubých nečistôt z odpadových vôd a na uvoľňovanie plávajúcich nečistôt. Lapače piesku, sedimentačné nádrže, čističky - zariadenia na usadzovanie hrubých nečistôt. Lapače piesku sú určené na oddeľovanie ťažkých minerálnych nečistôt z odpadových vôd, hlavne piesku, s veľkosťou častíc 0,2 - 0,25 mm. Inštalujú sa pred sedimentačné nádrže. Práca lapačov piesku je založená na využití gravitačných síl. Lapače piesku sú riešené tak, že v nich vypadávajú ťažké minerálne častice, ale nevypadáva ľahký sediment organického pôvodu. Podľa charakteru pohybu vody sa lapače piesku delia na horizontálne - s kruhovým alebo priamočiarym pohybom vody, vertikálne - s pohybom vody zdola nahor a lapače piesku so špirálovitým pohybom vody. Konštrukcia lapačov piesku sa volí v závislosti od množstva odpadovej vody, koncentrácie kontaminantov. Najčastejšie sa používajú horizontálne lapače piesku. Predstavujú podnos pozostávajúci z jednej alebo viacerých sekcií, širokých od 0,8 do 8 m, do hĺbky 1,2 m.

Sedimenty sú štruktúry, v ktorých sa usadzujú alebo plávajú hrubé nečistoty z veľkého objemu odpadových vôd. Podľa účelu usadzovacích nádrží v technologickej schéme čistiarne sa delia na primárne a sekundárne. Primárne sú sedimentačné nádrže pred zariadeniami na biochemické čistenie odpadových vôd, sekundárne sedimentačné nádrže slúžiace na čistenie odpadových vôd, ktoré prešli biochemickým čistením. Podľa spôsobu prevádzky sa rozlišujú vsádzkové usadzovacie nádrže a kontinuálne usadzovacie nádrže. V smere pohybu hlavného toku vody sú sedimentačné nádrže rozlíšené horizontálne, vertikálne, radiálne. V priemysle sa používajú rôzne konštrukcie sedimentačných nádrží. Horizontálne sedimentačné nádrže sú pravouhlé nádrže s dvoma alebo viacerými oddeleniami pracujúcimi súčasne.

Usporiadanie vodorovnej žumpy Voda preteká z jednej strany žumpy na druhú stranu. Hĺbka žumpy je 1,5 - 4 m, dĺžka je 8 až 12-násobok hĺbky, šírka chodby je 3 až 6 m. Priečny žľab je riešený tak, aby zabezpečil rovnomerný rozvod odpadovej vody v žumpe. Účinnosť usadzovania dosahuje 60 %. Sediment získaný v žumpe sa musí odstrániť a neutralizovať. Keď sa sediment hromadí v sedimentačných nádržiach na dlhú dobu, hnije s uvoľňovaním plynov a pláva.

Vertikálny usadzovač je valcová (alebo štvorcový pôdorys) nádrž s kužeľovým dnom. Odpadová voda sa privádza potrubím do žumpy a potom sa pohybuje zdola nahor. Sedimentácia prebieha vo vzostupnom prúde kvapaliny, ktorého rýchlosť je 0,50,6 m/s. Výška depozičného pásma je 4 5 m.

Čističe sa používajú na čistenie prírodných vôd a na predbežné čistenie odpadových vôd z niektorých priemyselných odvetví. Používajú sa čističe so suspendovanou vrstvou sedimentu, cez ktoré prechádza voda predčistená koagulantom. Do spodnej časti čističky sa privádza voda s koagulantom. Agregáty koagulantu vo forme voľných vločiek zachytávajú suspendované častice a stúpajúcim prúdom vody stúpajú do určitej výšky, vytvára sa vrstva suspendovaného sedimentu, cez ktorý sa voda filtruje. Kal sa odvádza do kalového kompaktora a vyčistená voda sa privádza na ďalšie čistenie. Dizajn čističiek je veľmi rôznorodý. Lapače oleja a lapače tukov. Lapače oleja a lapače tukov sa v priemysle používajú na izoláciu plávajúcich nečistôt oleja, olejov, tukov z odpadových vôd. V skutočnosti sú tieto zariadenia tiež sedimentačnými nádržami, ale tu sa nečistoty koncentrujú na povrchu vodnej hladiny, zbierajú a odstraňujú z hornej časti takejto sedimentačnej nádrže. Lapače ropných látok sa používajú na čistenie odpadových vôd s obsahom hrubo rozptýlenej ropy a ropných produktov v koncentrácii nad 100 mg/l. Lapače oleja sú obdĺžnikové, podlhovasté nádrže, v ktorých sa ropa a voda oddeľujú v dôsledku rozdielu v ich hustotách. Zvyškový obsah ropných produktov v odpadovej vode 100 mg / l. Na zachytávanie tukov sa používajú lapače tukov, ktoré majú v základných prvkoch podobnú konštrukciu ako lapače oleja.

Filtrácia slúži na oddelenie jemne rozptýlených pevných alebo kvapalných látok z odpadových vôd. Hlavným konštrukčným prvkom čistiarní je filter, čo je porézna priečka, ktorá je priepustná pre vodu, no zadržiava častice dispergovanej fázy. Ako filtre sa používajú perforované plechy a pletivá z nehrdzavejúcej ocele alebo iných kovov a zliatin, tkaniny, keramika. Úlohu poréznej priehradky (filtra) môže plniť vrstva zrnitého materiálu - piesok, štrk, koks a pod. Filtračný materiál musí byť odolný voči čistenej vode, tepelne stabilný, mechanicky pevný. Podľa návrhu môžu byť filtre so zrnitou vrstvou pomalé a vysokorýchlostné (jednovrstvové a viacvrstvové), otvorené a uzavreté. Vysokorýchlostné viacvrstvové filtre sa vyznačujú vyššou produktivitou a stupňom čistenia odpadových vôd. Filter sa premyje čistá voda pri jej kŕmení zdola nahor.

Chemické alebo reagenčné čistenie a) Neutralizačné reakcie. Neutralizácia - chemická reakcia, čo vedie k zničeniu kyslých vlastností roztoku pomocou zásad a alkalických vlastností roztoku pomocou kyselín. Keďže chemická povaha odpadu je odlišná, na neutralizáciu jedného druhu odpadu je potrebné znížiť kyslé vlastnosti a pri druhom zásadité vlastnosti. Stupeň kyslosti alebo zásaditosti roztoku sa posudzuje podľa hodnoty vodíkového indexu p. H. Hodnota p. H roztoky rôznych zlúčenín sa pohybujú od 0 do 14. Malé hodnoty v rieke. H označuje prítomnosť kyslého prostredia. Na riadenie neutralizačnej reakcie je potrebné vedieť, koľko kyseliny alebo zásady sa musí pridať do roztoku, aby sa získala požadovaná hodnota p. H. Na tento účel sa používa titračná metóda podľa objemu spotrebovaného titrantu, pričom sa vypočíta množstvo analytu.

Neutralizácia alkalických a najmä kyslých odpadových vôd na p. H 6, 5–8, 5 je najčastejšou a povinnou operáciou pred vypúšťaním týchto vôd do vodných útvarov. Používajú sa nasledujúce typy čistenia odpadových vôd neutralizáciou. 1. Miešanie medzi kyslou a alkalickou odpadovou vodou. 2. Pridávanie alkalických činidiel do kyslých roztokov odpadových vôd: vápenné mlieko, roztok sódy: H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 (5 % Ca. O) = Ca. SO 4 (sediment) + 2 H 2 O. 3. Filtrácia kyslých odpadových vôd cez hrubozrnné vápencové a dolomitové filtre. 4. Neutralizácia zásad kyslými výparmi (CO 2, SO 2, NOx). Vzniknuté sedimenty sa uvoľňujú usadzovaním v odkaliskách alebo aparatúrach.

b) Reakcie oxidačnej redukcie. Akákoľvek oxidačno-redukčná reakcia je súčasná oxidácia niektorých zložiek a redukcia iných. Najbežnejšie oxidačné a redukčné činidlá: Jedným z najdôležitejších oxidačných činidiel je chlór. Preto väčšina chemických operácií s odpadovou vodou začína chloráciou, takže vysoko toxický chlór je z vody úplne odstránený na konci úpravy činidlom. Redoxné reakcie sa využívajú na premenu toxických látok na neškodné. Oxidácia toxických nečistôt chlórom, bielidlom Ca (OCl) 2, ozónom, kyslíkom: СN– + OCl– = CNO– + Cl–; CNO– + H + + H 2 O = CO 2 (plyn) + NH 3 (plyn), 2 CNO– + 4 OH– + 3 Cl 2 = 2 CO 2 (plyn) + N 2 (plyn) + 6 Cl– + 2 H 2 O. Na dezinfekciu vody od baktérií sa používa aj chlór a oxidanty s obsahom chlóru. Ozonizácia je efektívnejšia. Ozón zabíja nielen baktérie, ale aj vírusy. Oxiduje fenoly (chlór ich neoxiduje), ropné produkty, sírovodík, povrchovo aktívne látky, kyanidy, pesticídy. Získava sa zo vzdušného kyslíka v ozonizátoroch - rúrkových alebo doskových kondenzátoroch - v podmienkach korónového elektrického výboja.

Redukcia sa používa na odstránenie zlúčenín chrómu (VI), arzénu, ortuti a iných kovov. Ako redukčné činidlá sa používa aktívne uhlie, SO 2, siričitany, Fe 2+ soli. Príklad: redukcia nečistôt hydrosiričitanom sodným pri p. H 3 4: chróm (VI) 2 Cr 2 O 7 2– + 5 H 2 SO 4 + 6 Na. HSO 3 = 4 Cr 3+ + 3 Na 2 SO 4 + 8 SO 42– + 8 H 2 O Potom možno Cr 3+ vyzrážať alkalickým roztokom a oddeliť. Na zníženie ortuti sa na roztoky jej zlúčenín pôsobí sírovodíkom, hydrosiričitanom sodným, sulfidom železnatým a železným práškom.

Fyzikálnochemické metódy. Na čistenie vody a odpadových vôd od nečistôt sú účinné nasledujúce fyzikálno-chemické metódy: koagulácia, flotácia, kryštalizácia, sorpcia, iónová výmena, extrakcia, rektifikácia. Koagulačné čistenie je spôsob čistenia odpadových vôd z koloidných častíc, založený na vlastnosti koloidného systému za určitých podmienok stratiť stabilitu agregátu. Jedným z typov koagulácie je flokulácia, pri ktorej malé čiastočky v suspenzii pod vplyvom špeciálne pridaných látok (flokulantov) vytvárajú intenzívne usadzujúce sa voľné vločkovacie nahromadenia (agregáty). Metóda flokulácie je použiteľná na čistenie priemyselných odpadových vôd s obsahom koloidných častíc s veľkosťou 0,001 - 0,1 mikrónu. Odpadovú vodu obsahujúcu takéto častice možno považovať za stabilný koloidný systém pozostávajúci z disperzného média (kvapaliny) a častíc dispergovanej fázy nesúcich určitý elektrický náboj. Agregátna stabilita je spôsobená najmä vzájomným odpudzovaním častíc nesúcich elektrické náboje rovnakého znamienka. Pridávanie elektrolytu do odpadovej vody vedie ku koagulácii - adhézii - častíc dispergovanej fázy s tvorbou agregátov usadzujúcich sa v gravitačnom poli. Účinnosť koagulačného čistenia závisí od mnohých faktorov: od zloženia odpadovej vody, od typu koloidných častíc, od ich koncentrácie a od stupňa disperzie. Hlavným procesom koagulačného čistenia priemyselných odpadových vôd je interakcia koloidných a jemných častíc znečistenia s agregátmi vznikajúcimi pri zavádzaní koagulantov do odpadových vôd.

V priemysle sa používajú rôzne koagulanty: soli hliníka: síran hlinitý (oxid hlinitý) Al 2 (SO 4) 3. 18 H 2 O, hlinitan sodný Na. Al. O 2, oxychlorid hlinitý Al 2 (OH) 5 Cl, kamenec draselný Al K (SO 4) 2. 18 H 2 O, kamenec amónny Al (NH 4) (SO 4) 2. 12H20; soli železa: síran železnatý Fe. TAK 4. 7 H 2 O, chlorid železitý () Fe. Cl 3,6 H 2 O, síran železnatý () Fe 2 (SO 4) 3. 6H20; horečnaté soli: chlorid horečnatý Mg. Cl 3. 6 H 2 O, síran horečnatý Mg. SO 4,7 H 2 O, vápno, kalový odpad a odpadové roztoky niektorých priemyselných odvetví. Flokulanty sú látky používané pri koagulačnej metóde čistenia na zvýšenie hustoty a pevnosti výsledných vločiek a zníženie spotreby koagulantov. Ako flokulanty sa v priemysle používajú oxyetylcelulóza, polyvinylalkohol, kyselina kremičitá, polyakrylamid, proteíny atď.. Proces sa uskutočňuje v číriacich zariadeniach.

Kryštalizácia. Zvyčajne sa používa, keď sú vytvorené kryštály vhodné na priemyselné použitie. Jeho varianty sú: a) kryštalizácia s chladením roztoku; chladič je zvyčajne voda, menej často vzduch; b) kryštalizácia s čiastočným odstránením rozpúšťadla odparením alebo zmrazením; c) kombinovaná kryštalizácia. Adsorpcia. Používa sa na hĺbkové čistenie odpadových vôd od organických látok, fenolov, herbicídov, povrchovo aktívnych látok, pesticídov, farbív. Účinnosť čistenia závisí od chemickej povahy a štruktúry adsorbentu a adsorbovaných nečistôt a dosahuje 80–95 %. Adsorbenty: aktívne uhlie, silikagél, trosky, rašelina. Výmena iónov. Používa sa na hĺbkové čistenie priehľadných odpadových vôd s obsahom až 3-4 g / l solí, od iónov neželezných a ťažkých kovov, kyanidov, arzénu, rádioaktívnych látok. Extrakcia (lat. Extrahere - extrakcia) je extrakcia, zvyčajne organickou kvapalinou, zložiek pevnej látky alebo inej kvapaliny nemiešateľnej s prvou. Používa sa na čistenie odpadových vôd s obsahom fenolov, olejov, organických kyselín, anilínu, ťažkých kovov vo zvýšenej koncentrácii nečistôt: 3-4 g/l a viac. Účinnosť extrakcie fenolu dosahuje 90–98 %. Extrakčné čistenie pozostáva z nasledujúcich etáp: zmiešanie odpadovej vody s organickým extraktantom, oddelenie výsledných fáz, regenerácia extrakčného činidla z extraktu a rafinátu.

Extrakčné činidlo - organické rozpúšťadlo alebo roztok obsahujúci extrakčné činidlo, ktoré extrahuje požadovanú zložku z inej fázy. Extrakčné činidlo - látka, ktorá tvorí s extrahovanou zložkou zlúčeninu, ktorá sa môže rozpustiť v organickej fáze. Extrakt - organická fáza obsahujúca extrahovanú zložku. Rafinát (fr. Raffiner - čistiť) je vodný roztok zostávajúci po extrakcii. Extrakty. Ako extrakčné látky sa používajú étery (butylacetyl, diizopropyl), alkoholy, CCl 4, benzén, toluén, chlórbenzén, tributylfosfát v petroleji atď.. Destilácia a rektifikácia. Sú zahrnuté v procesných diagramoch hlavných výrobných zariadení a používajú sa, keď je potrebné takmer úplné oddelenie malých koncentrácií nečistôt, zvyčajne rozpustených organických kvapalín, z odpadovej vody. Vyseparované látky sa spravidla opätovne využívajú v technologickom procese. Rektifikácia (lat. rectificare - opraviť, vyčistiť) je metóda oddeľovania a čistenia ľahko vriacich kvapalín ich opakovaným zahrievaním do varu a kondenzácie. Typy rektifikácie: jednoduchá, azeotropická a cirkulácia pary.

Biochemické čistenie a) Aeróbne biochemické čistenie mineralizácia organickej hmoty priemyselnej alebo domácej odpadovej vody, ktorá vzniká v dôsledku jej oxidácie za pomoci aeróbnych mikroorganizmov (mineralizátorov) v procese využívania tejto látky ako zdroja potravy v podmienkach intenzívnej spotreby kyslíka rozpusteného vo vode mikroorganizmami: С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = 6 СО 2 + 6 Н 2 О Technológia biochemického čistenia. Aeróbne čistenie sa vykonáva v prírodných podmienkach a v umelých štruktúrach. Prírodné podmienky: zavlažovacie a filtračné polia, biologické jazierka. Zavlažované polia sú poľnohospodárska pôda určená na čistenie odpadových vôd a zároveň pestovanie rastlín. Rastliny sa nepestujú na filtračných poliach. Zvyčajne ide o rezervné oblasti, ako sú rybníky na príjem odpadovej vody. Na zavlažovaných poliach je čistenie odpadových vôd založené na vplyve pôdnej mikroflóry, vzduchu, slnka a života rastlín. Soľ v odpadovej vode by mala byť nižšia ako 4–6 g / l. Odpadová voda sa dodáva na zavlažované polia v lete po 5 dňoch. Biologické rybníky sú umelé nádrže s hĺbkou 0,5–1 m, dobre vyhrievané slnkom a obývané vodnými organizmami. Môžu byť tečúce (sériové alebo kaskádové) a netečúce. Doba zdržania vody v rybníkoch s prirodzeným prevzdušňovaním je od 7 do 60 dní, s umelým prevzdušňovaním - 1–3 dni. V posledných krokoch kaskádových jazierok sa chovajú ryby, čo umožňuje vyhnúť sa tvorbe žaburinky. V stojatých rybníkoch sa odpadová voda dodáva po usadzovaní a zriedení. Dĺžka čistenia je 20-30 dní. Výhodou biologických jazierok sú nízke náklady na výstavbu a prevádzku. Nevýhody: sezónnosť práce, veľká plocha, nízka oxidačná schopnosť, ťažkosti pri čistení.

Biochemické čistenie v aerotankoch. Prevzdušňovacie nádrže sú veľké 1 500–15 000 m 3 železobetónové konštrukcie s hĺbkou 3–6 m.V oxytancoch sa namiesto vzduchu používa technický kyslík. To umožňuje zvýšiť oxidačnú kapacitu procesu 5-10 krát, zvýšiť dávku aktivovaného kalu na 6-10 g / l.

b) Anaeróbne biochemické čistenie. Ak je BSK oveľa vyššia ako norma, ako aj na odstránenie prebytočného aktivovaného kalu a odpadu z poľnohospodárskych produktov sa používa anaeróbne biochemické čistenie v digestoroch (reaktor s miešadlom a výmenníkom tepla). V tomto prípade aniónové skupiny obsahujúce kyslík slúžia ako zdroj kyslíka vo vode: NO 3; SO 42; CO 32. Metánová fermentácia je založená na schopnosti spoločenstiev určitých mikroorganizmov v priebehu života najskôr vo fáze kyslej vodíkovej fermentácie pomocou baktérií hydrolyzovať zložité organické zlúčeniny na jednoduchšie a následne pomocou tzv. baktérie tvoriace metán, premieňajú ich na metán a kyselinu uhličitú. Oxidačne-redukčný proces je prenos elektrónov z donorového substrátu na konečný akceptor. Pre aeróbnu reakciu je konečným akceptorom kyslík a pre fermentáciu (anaeróbne čistenie) organická zlúčenina, vytvorený ako výsledok "jednoduchého pohybu" vodíka z jednej organickej molekuly do druhej: C 6 H 12 O 6 = 3 CH 3 COOH + 15 kcal; 2 CH 3 COOH = 2 CH 4 + 2 CO 2. Výsledný plyn pozostáva z metánu (65 %) a CO 2 (33 %) a možno ho použiť na ohrev až na 45-55 °C v samotnom digestore, kde anaeróbne prebieha fermentácia. Fermentovaný kal má vysokú citlivosť (95-98%), zhutňuje sa, suší, potom sa používa ako hnojivo alebo v prípade toxických nečistôt spáli.

Špeciálne metódy čistenia vody Existuje mnoho špeciálnych metód na oddeľovanie solí z prírodných a odpadových vôd. a) Destilácia (odparovanie) je dobre zvládnutá a široko používaná metóda. Kapacita odparovacích zariadení je 15-30 tisíc m 3 za deň. Najmocnejší výparníky sa nachádzajú v jadrových elektrárňach, kde sa vyžaduje odsoľovanie morskej vody, napríklad v Ševčenku (reaktor s rýchlymi neutrónmi). Hlavnou nevýhodou tejto metódy je vysoká spotreba energie - 0, 020 Gcal / t. Existujú aj zariadenia na geoodsoľovanie, ale sú neekonomické, pretože majú nízky výkon (

Metóda reverznej osmózy je proces oddeľovania vodných roztokov ich filtráciou cez semipermeabilnú membránu za pôsobenia tlaku vyššieho ako osmotický (do 6-8 MPa). Proces sa vyznačuje nízkou spotrebou energie. Výroba závodov s kapacitou do 1 000 m 3 / s je zvládnutá v zahraničí. Máme zariadenia s nižšou kapacitou, ale existujú projekty a projekty pre väčšie kapacity. Hlavnými ťažkosťami týchto metód je vytvorenie semipermeabilných membrán a tlak. d) Výmena iónov. Je široko používaný vo všetkých krajinách sveta; doteraz bola hlavnou na prípravu hlboko demineralizovanej vody pre jadrové elektrárne a tepelné elektrárne s kotlami ultravysokého a kritického tlaku. Okrem toho je metóda iónovej výmeny široko používaná v cykloch cirkulácie vody v podnikoch na koncentráciu a extrakciu cenných zložiek (napríklad ťažkých kovov) z odpadových vôd.

Hlavnou nevýhodou konvenčných technologických schém iónovej výmeny je prebytok soľných roztokov po regenerácii iónomeničových filtrov. Spotreba vody pre vlastnú potrebu je vysoká (20-60% produktivity). Je potrebné odstrániť organickú hmotu, aby sa zabránilo otrave iónovou výmenou. Iónovú výmenu s veľkým predpokladom možno nazvať metódou odsoľovania odpadových vôd, skôr ide o technologický spôsob získavania vysoko vyčistenej vody. Táto metóda našla veľmi široké uplatnenie v praxi zmäkčovania vody, teda zbavovania sa solí konštantnej tvrdosti.