Материал опубликовала

Материал размещён в группе «Факультативы. Элективные курсы. Кружки»

#10 класс #Школьное образование #Проектная деятельность #Проектная работа

Творческая работа для экологического кружка

Экологические проблемы реки Дон

Выполнили:
Серёгина Яна и Гаджиибрагимова Карина
Руководитель:
Кушнарева Татьяна Николаевна-учитель географии

Цель: изучить экологические проблемы Ростовской области, а именно: загрязнение водоемов, проблемы питьевой воды, сохранение биоразнообразия водоемов.

Методы и материалы: Экскурсия по водоканалу, изучение лабораторий, состава воды в реке Дон(приложение ). Данные взяты из лаборатории Азовского водоканала, Интернет-ресурсы, энциклопедии, сведения из публицистических журналов/газет за прошлые годы.

Исследования (наблюдения): сравнительный анализ воды по ее качествам за несколько месяцев/лет.

Как проект улучшает жизнь: Анализируя наш проект, можно увидеть советы разного характера, а именно, какие угрозы подстерегают людей в их жизни. Также, можно выявить причины усугубившейся ситуации, попытаться найти решение данной проблемы.

Выводы: Исследуя наш проект, можно сделать выводы: проблема загрязнения водоемов была и остается актуальной. Анализируя данные, можно увидеть изменения показателей воды в худшую сторону в связи с отрицательным влиянием антропогенных факторов на водоемы. Схема очистных сооружений очень сложна и включает различные этапы очистки сточной воды из канализации. В первую очередь необходимо знать, что данная схема применяется только для бытовых сточных вод. Если же имеют место промышленные стоки, то в этом случае дополнительно включают специальные методы, которые будут направлены на снижение концентрации опасных химических веществ.

Рекомендации:

Для решения проблемы требуются не только новейшие средства и оборудование, сколько само осознание людьми данной проблемы.

Гуляя по улице, не бросать мусор в реку

Вести разумную деятельность

Уже с детства осознавать эту проблему

Проводить агитации среди людей по защите нашей реки, следовательно, нашего здоровья

Следить за состоянием реки

Выбрасывать отходы в урну

Подавать пример другим

Осознанно относиться к проблеме экологии и загрязнения реки

Проблема повышения экологического уровня человечества стоит сейчас как никогда остро, так как она связана с безопасностью нашей дальнейшей жизни. Загрязнение водных ресурсов- актуальная на сегодняшний день проблема, которая, к сожалению, не обошла стороной и нашу область. Состояние экологической обстановки не может не отразиться на состоянии здоровья человека.

Для преодоления существующего кризиса необходимо разумное осмысление и единение человека и природы, которое может стать условием выживания всего человечества. И в этом велика роль каждого из нас. Важно определить сегодня свою позицию в решении насущных экологических проблем.

Вода - одно из самых удивительных веществ на нашей планете. Мы можем видеть её в твёрдом (снег, лёд), жидком (реки, моря) и газообразном (пары воды в атмосфере) состояниях. Вся живая природа не может обойтись без воды, которая присутствует во всех процессах обмена веществ. Все вещества, поглощаемые растениями из почвы, поступают в них только в растворённом состоянии.

Согласно статистике, все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений, особенно такие реки, как Волга, Дон, Северная Двина, Урал, Уфа, Тобол, Томь, а также другие реки Сибири и Дальнего Востока.

Процессы загрязнения поверхностных вод реки Дон обусловлены различными факторами. Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений, особенно такие реки, как Волга, Дон, Северная Двина, Урал, Уфа, Тобол, Томь, а также другие реки Сибири и Дальнего Востока.

Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:

1.сброс в водоемы неочищенных сточных вод.

2.смыв ядохимикатов:

3.газодымовые выбросы

4.утечки нефти и нефтепродуктов

5.загрязнение бытовыми отходами

6.судоходство

Опишем каждый из них .
Сброс в водоемы неочищенных сточных вод:
Зачастую предприятия ,находящиеся возле реки, нарушают административные нормы права, а именно: «несоблюдение экологических и санитарно-эпидемиологическими требований при обращении с отходами производства и потребления» (ст.8.2 КоАП РФ)
В связи с этим, отходы начинают влиять на состав воды, загрязняют ее ;с загрязнением возникает угроза жизни и здоровье граждан .Так же, суда спускают сточные воды вместе с бытовыми отходами в реку.
Сброс неочищенных сточных вод свинцово-цинковых заводов так же может оказать влияние на состав речной воды и привести к масштабному загрязнению,в результате чего, под влиянием различных химических и биологических в-в быстро погибает микрофлора и крайне медленно происходит самоочищение водоема.

В результате сброса сточных вод изменяются:

-Физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи);

-На поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок;

Изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ);

- Появляются токсичные вещества;

- Уменьшается содержание кислорода;

- Изменяется активная реакция среды и др;

- Изменяется качественный и количественный бактериальный состав;

-Появляются болезнетворные бактерии.

Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения;

-Теряют рыбохозяйственное значение.

Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Смыв ядохимикатов:

В связи с аварийными ситуациями на химических фабриках, утечки химических отходов с предприятий происходит мгновенное загрязнение рек. Течение разносит ядовитые отходы в устья других рек, в результате чего, реки отравляются и становятся непригодными для дальнейшего бытового использования, погибает флора и фауна.

Газодымовые выбросы:

Попадают в реку в процессе механического оседания или с осадками. Они содержат твердые частицы, оксиды серы и азота, тяжелые металлы, углеводороды и др. Оксиды серы, оксиды азота, сероводород, хлороводород , взаимодействуя с атмосферной влагой, образуют кислоты и выпадают в виде кислотных дождей, закисляя водоемы.

Утечки нефти и нефтепродуктов:
Река загрязняется в результате сброса в нее промышленных отходов. Из-за загрязнения, вызываемого стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те, которые остаются, непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие, наверное, не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

Загрязнение бытовыми отходами:

Совершая прогулку по берегам Дона, пред нами открывается неприятная картина: вместо ярких пейзажей флоры и фауны, мы видим горы мусора, образовавшиеся в результате халатного отношения людей. Особенно обостряется экологическая ситуация в весенний период, когда талые и дождевые воды уносят в Дон весь мусор, встречающийся на пути, который может быть источником инфекционных, кишечных и кожных заболеваний.

Судоходство:
Любое судно является в миниатюре таким же загрязнителем воды, как и населенный пункт, стоки которого включают хозяйственно-бытовые и производственные сточные воды. Поэтому основную опасность для реки представляют производственные, сточные воды,в первую очередь ,содержащие нефть и нефтепродукты. Считается, что при транспортировки нефти по воде в среднем теряется 0,6 % перевозимого объема. Суда оставляют большое кол-во нефти в акватории, откуда берется вода для очищения. Современное интенсивное судоходство оказывает существенное отрицательное влияние на воспроизводство рыбных запасов.

Так же, применение речной воды плохо сказывается на здоровье людей:

В результате загрязнения нашей реки, прежде всего передаются человеку такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз.

Через воду может передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Подчас вода становится источником заражения человека животными паразитами — глистами. Иногда через воду происходит заражение лямблиями, которые поражают тонкий кишечник и печень.

Также качество воды определяется по наличию в ней химических включений, которые раньше всего обнаруживают наши органы чувств: обоняние, зрение. Так, микрочастицы меди придают воде некоторую мутность, железа – красноту.

5.12.2014 мы, юные экологи, с радостью посетили очень важное для города предприятие- Азовский Водоканал. Там нам провели экскурсию по основным объектам Азов Водоканала, рассказали много интересного: как поступает в кран по трубам вода, как она проходит очистку. На наших глазах работники проводили анализ воды, выявляли сравнительный показатель за несколько последних месяцев. Итак, сейчас мы поделимся своими знаниями и впечатлениями.
Работники нас встретили дружелюбно, с точностью отвечали на все интересующие нас вопросы, с энтузиазмом проводили экскурсию, помогли собрать нам большое количество материала.
Одной из интересных тем – Методы очистки воды и их этапы.

МЕТОДЫ:

Механическая очистка- применяется для выделения взвесей. Основные методы: процеживание, отстаивание и фильтрование. Применяется как предварительный этап.

Химическая очистка- применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами, происходит их нейтрализация, выделения растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков.

Физико-химическая очистка- применяется для чистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений.

Биологическая очистка- применяется для очистки от растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения.

Этапы:

***Фильтрация
.Когда сточные воды поступают на очистную станцию, они проходят сначала через систему решеток и сеток, благодаря чему все крупные посторонние предметы не попадают в очистные сооружения
***Первичная очистка.
Сточные воды поступают в песколовку, где нерастворимые примеси неорганического происхождения выпадают на дно медленно текущего потока. Затем поток воды направляется в бассейн для отстоя (отстойник), где твердые органические частицы постепенно оседают из воды. Отстаивание – чисто физический процесс, здесь не протекает никаких химических или биологических процессов. Оседание органических частиц из воды происходит вследствие уменьшения скорости течения. По мере того, как скорость потока уменьшается, вода все слабее увлекает за собой взвешенные в ней примеси, и органические примеси медленно оседают на дно бассейна. Количество твердых органических веществ, удаляемых в отстойнике, может достигать 35 % всего органического вещества, содержащегося в сточных водах обычного города.

***Вторичная очистка.
Следующий за отстаиванием процесс предназначен для удаления растворенных органических веществ. В одном из процессов, называемом биохимической очисткой стоков, используются микроорганизмы. Процесс проходит в аэрируемом резервуаре – аэротенке. С одного конца в аэротенк с активным илом из отстойника поступает постоянный поток сточной воды, постепенно сливающейся на другом конце резервуара. На выходе сточные воды содержат большое количество микроорганизмов, но мало растворенных органических веществ. Активный ил удаляет из сточных вод 80-85 % растворенных органических веществ. Популяция микроорганизмов, которая постоянно обитает в аэротенке, использует растворенные органические вещества для питания, роста и размножения. Таким образом, органические вещества удаляются из сточных вод и преобразуются либо в увеличивающуюся биомассу микроорганизмов, либо в конечные продукты биологического окисления. При наличии кислорода эти конечные продукты представляют углекислый газ и воду. Твердые частицы, образованные в аэротенке с активным илом, находятся во взвешенном состоянии и покидают аэротенк вместе с водой. Эта вода направляется в другой отстойник, где происходит осаждение образованного микроорганизмами осадка. Осадок из второго отстойника, содержащий активные микроорганизмы и на 98-99 % состоящий из воды, смешивается с твердым осадком из первого отстойника. Это происходит в специальной установке – перегнивателе. Часть осадка, извлеченного из второго отстойника, вновь возвращается в первый резервуар в качестве "посевного" материала. Ил смешивается с потоком сточных вод после первичной обработки. Это дает начало исходной популяции микроорганизмов, которые вновь начнут обработку смеси в бассейне. Другая, достаточно распространенная процедура вторичной очистки состоит в использовании капельных биофильтров. В этом случае сточная вода поступает в резервуар сверху и просачивается сквозь слой щебня в большой бетонный бассейн. При длительном использовании фильтра на поверхности щебня вырастает слой микроорганизмов, которые используют растворенные в воде органические вещества для роста и размножения. Активны слой, покрывающий щебень, понемногу смывается потоком воды. В результате из сточных вод удаляются взвешенные и растворенные органические вещества. Такие фильтры способны удалить 80-85 % органических веществ. Твердый осадок, удаленный в отстойнике, смешивается с осадком из первичного аэротенка и поступает в перегниватель. Процесс перегнивания отходов состоит в превращении отстоя (шлама) твердых органических отходов в устойчивый (неразложимый) материал. Процесс происходит в большом подогреваемом резервуаре без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В резервуаре развивается особая культура микроорганизмов, которые превращают органические загрязнения в конечные устойчивые продукты, включающие метан и сероводород. Метан обычно сжигается для получения тепла, необходимого для поддержания в перегнивателе требуемой температуры. В результате образуется твердый неразложимый продукт, который затем высушивается на иловых площадках или в вакуумных камерах
***Третичная очистка.
Процесс, следующий за вторичной очисткой, обычно называю третичная очистка. Основная ее задача - удалить из сточных вод соединения азота и фосфора, поскольку именно эти соединения обусловливают эвтрофикацию природных водоемов, что приводит к бурному развитию водорослей. Удаление фосфатов осуществляется путем их химического осаждения с последующим отстаиванием. В сточную воду добавляют соединения железа (II), железа (III), соли алюминия и известь, поскольку фосфаты железа, алюминия, кальция нерастворимы. Образующийся осадок удаляют путем отстаивания, а остаточные его количества - путем фильтрования через слой кварцевого песка, угольной или гранитной крошки и гравия. Соединения азота содержатся в сточных водах в виде солей аммония, нитратов и нитритов. Данные соединения являются растворимыми и выделить их в виде осадка невозможно. Поэтому применяют метод адсорбции. Он состоит в пропускании потока обрабатываемой воды через башню, заполненную гранулами активированного угля. Этап третичной очистки, как правило, является очень дорогим и технически трудным. Поэтому его применяют крайне редко.

***Хлорирование.

После третичной очистки в воде могут содержаться патогенные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозу хлора подбирают таким образом, чтобы содержание кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 литре воды, а уровень остаточного хлора составлял бы 1,0-1,5 мг/л. Обработку воды проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия. Однако хлорирование воды содержит ряд проблем. Хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыб, обитающих в водоемах. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакции хлора с углеводородами могут образовываться хлорированные углеводороды, которые обладают канцерогенными свойствами. Поэтому альтернативным методом дезинфекции воды может служить озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро исчезает из обработанной воды и, по-видимому, не образует попутных токсичных соединений

Приложение: