Экологический мониторинг состояния природных вод в зоне техногенного воздействия - Экология и охрана природы реферат

Главная

Экология и охрана природы
Экологический мониторинг состояния природных вод в зоне техногенного воздействия

Общие сведения о промышленном объекте. Климатические условия района. Технологическая цепочка. Источники загрязнения и нарушения природной среды. Загрязнение природных вод. Пункты наблюдения качества поверхностных вод. Отбор проб воды и методы анализа.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Технологическая цепочка добычи и переработки фосфатов, а также образование отвалов отходов производства показано на рис.1.
Рис.1 . Схема процесса добычи и переработки фосфоритов, а также образования отвалов отходов производства.
Первичное обогащение (рудопромывка) основано на механическом дезинтегрировании в воде глинистого и дисперсного глауконитового материала и выделении желваков. Эффективность первичного обогащения низкая, так как желваки составляют всего 2-5% от веса фосфоритной руды. С целью снижения потерь Р 2 О 5 с отходами обогащения, эфеля (отходы рудопромывки) подвергают дообогащению флотацией.
Для обогащения используются техническая вода, состоящая на 25% из оборотной воды из накопителя и на 75% из речной воды.
В результате промывки руды и гидротранспорта твердых отходов происходит интенсификация процессов растворения измельченной руды. В воде, используемой в технологическом процессе, повышается концентрация в 2-5 раз практически всех компонентов, особенно ионов Са 2+ , сульфатов, органических веществ, фосфатов, фторидов.
Флотация основана на искусственно создаваемом с помощью реагентов различии в смачиваемости минералов водой. Молекулы этих реагентов-коллекторов - гетерополярны, обладают сродством к определенным минералам, избирательно прилипая к поверхности этих минералов, они образуют пленки, в результате чего частицы минералов становятся несмываемые водой и выносятся в пену.
Рудные минералы остаются во флотационной камере.
Процесс флотации фосфоритов происходит в щелочной среде. В качестве основных флотореагентов используется керосин или соляровое масло.
В результате первичного обогащения (рудопромывки) и флотации получают фосфоритную муку, являющуюся минеральным удобрением и отходы обогащения - твёрдые - эфеля (отходы рудопромывки) и шламы (отходы флотации), сбрасывающиеся в хвостохранилища. Ежегодно на территорию хвостового хозяйства сбрасывается 3000 тыс. т эфелей, 1460 тыс. т шламов, 30 тыс. т сточных вод. Утечки из хвостохранилищ представляют основную опасность в загрязнении и нарушении режима подземных и поверхностных вод района расположения горнопромышленного предприятия. Происходит изменение генетических составляющих солевого баланса природных вод, вследствие чего с территории усиливается вынос карбонатов, хлоридов, сульфатов, фторидов, кальция, натрия, калия.
В результате пылегазовых выбросов происходит загрязнение атмосферы вредными веществами, такими как диоксид серы, оксиды азота, твердые частицы, оксид углерода и другие токсичные вещества.
Из-за уничтожения естественного покрова растительности и почв при разработке месторождения снижается биологическая продуктивность территории.
Таблица 1. Основные виды воздействия на природную среду в районе ОАО “Фосфаты”
Образование озера в карьерной выемке,
Истощение водотока (причина водозабор на реке).
Загрязнения поверхностных вод различными химическими растворимыми твердыми, жидкими, газообразными веществами.
Гидротехнические насыпи (образовались при формировании хвостохранилищ),
Засорение (твердые нерастворимые вещества) (бумага, пыль),
Возмущения по направлению (связано с размещением ноосферы: здания, сооружения),
Задымление (рубка леса, образование карьера),
Повреждение и уничтожение растительности,
Распугивание и уничтожение различных животных и микроорганизмов.
Увеличение численности определенного типа животных и микроорганизмов
Деятельность предприятия вызывает образование значительных объемов отходов в жидкой фазе. В результате намыва жидких отходов формируются гидрогеохимические ореолы и потоки загрязнения.
Гидрогеохимическими ореолами загрязнения являются области распространения подземных и поверхностных вод с многократно повышенными по сравнению с фоновыми концентрациями микро- и макроэлементов, формирующиеся в результате сбросов в поверхностные и подземные воды сточных и карьерных вод, а также образующиеся за счет растворения и выноса химических элементов и соединений из минеральных отходов добычи и переработки полезных ископаемых.
Гидрохимическими потоками загрязнения являются участки линейной формы, с многократно повышенными по сравнению с фоновыми концентрациями микро- и макроэлементов в подземных и поверхностных водах.
Вследствие плохой изоляции дна стенок хранилищ жидких отходов происходит инфильтрация сточных вод и миграция загрязненных вод за пределы хвостохранилища. Аналогичная картина наблюдается и при распространении загрязнения в подземных водах вследствие выщелачивания и растворения твердых отходов атмосферными осадками и их инфильтрации в подземные воды. В рассмотренных случаях контуром гидрогеохимических ореолов загрязнения служит изолиния со значением коэффициента суммарного загрязнения, равным единице. Потоки загрязнения совпадают с контуром реки в местах ее загрязнения.
Для оценки контрастности гидрогеохимических ореолов и потоков по ряду загрязняющих компонентов применяются коэффициенты контрастности загрязнения, рассчитанные относительно значений ПДК (К ПДК - коэффициент контрастности относительно ПДК) и фоновых концентраций загрязняющих компонентов ( К Ф - коэффициент контрастности относительно фона):
где С А - концентрация компонента А в загрязненных водах, мг/л; ПДК А - предельно допустимая концентрация компонента А, мг/л, мг-экв./л; С А Ф - фоновая концентрация компонента А, мг/л, мг-экв./л.
Под фоновыми содержаниями химических элементов или соединений в горной породе понимаются их среднестатистические содержания в отложениях для рассматриваемого района.
Оценка степени загрязнения подземных и поверхностных вод производится по суммарному коэффициенту загрязнения вод:
Техногенные гидрогеохимические ореолы и потоки разделяются по степени контрастности на:
- сильноконтрастные при К ПДК > 10,
Формирование гидрогеохимических ореолов загрязнения связано со следующими факторами:
1. Утечками сточных вод с территории хвостового хозяйства, вследствие плохой изоляции дна и стенок хвостохранилищ;
2. Утечками сточных вод из шламонакопителя ПКОФ;
3. Выщелачивание и растворение твердых отходов атмосферными осадками и их инфильтрация в подземные воды.
На территории хвостового хозяйства формируется три типа техногенных гидрогеохимических ореолов, различающихся по составу загрязняющих компонентов и контрастности загрязнения:
1.В районе хвостохранилища 3, куда складируются отходы рудопромывки;
2. На участках занимаемых старыми хвостохранилищами 1,2;
3.В районе хвостохранилищ 4,6, илохранилища, куда ведется намыв отходов флотационной обогатительной фабрики.
На участке инфильтрации сточных вод из шламонакопителя ПКОФ формируется наиболее контрастный техногенный гидрогеохимический ореол. Рассматриваемый ореол является сильноконтрастным по содержанию органических соединений, контрастным по фторидам, фосфатам, сульфатам, хлоридам, общей жесткости, минерализации. Протяженность ореола по содержанию органических соединений достигает 1100 м, сульфатов общей минерализации - 750 м, фосфатов, фторидов, хлоридов - 300-450 м. Продвижение фронта загрязнения по органическим соединениям 5,8 м/год.
Формирование гидрогеохимических ореолов загрязнения на территориях сельскохозяйственного освоения с нанесением искусственных глауконитовых почв связано с процессами выветривания глауконитовых пород и инфильтрацией через них атмосферных осадков. Специфика рассматриваемого техногенного ореола заключается в составе загрязняющих компонентов, которыми являются фосфаты, фторида. Площади техногенных ореолов в районах сельскохозяйственного освоения отвалов карьеров значительны (до 450 га) при низкой контрастности загрязнения
(К ПДК = 1,2-1,7). Ширина зоны техногенных изменений состава грунтовых вод невелика: 40-50 м для фторидов и сульфатов, 65-70 м - для фосфатов.
Гидрогеохимические потоки загрязнения на территории Натынского водосбора подразделяются на:
1. Кратковременные, образующиеся во время сильных ливней и снеготаяния на участках хвостового хозяйства и отвалов (территориально и по составу совпадают с техногенными ореолами, загрязнения имеют более низкую контрастность);
2. Поток, связанный с перемещением пульпы из хвостохранилщ через серию отстойников в накопитель оборотной воды (по составу близок к дренажным водам хвостохранилищ);
4. Река Натынка - местный водосбор.
Карьерные воды образуются вследствие разгрузки подземных и атмосферных вод в дренажные канавы. Образование слабоконтрастных техногенных гидрогеохимических потоков карьерных вод связано с выветриванием фосфоритов, пласты которых при разработке месторождения оказываются на поверхности и подвергаются рыхлению. В результате гипергенных преобразований из фосфоритовых пластов вымываются подземными и атмосферными водами фосфаты, фториды, кальций. Карьерные воды сбрасываются в р.Натынку.
С 1972 по 1991 г. произошло значительное снижение величины рН с 6,5 до 3,45, более чем в 15 раз повысилась концентрация сульфатов, увеличились концентрации фосфатов, фторидов, ионов кальция. Техногенный гидрохимический поток в истоке контрастен по фосфатам, фторидам, сульфатам, общей жесткости.
В 1,5 км ниже по течению реки осуществляется сброс вод карьера 7. В результате смешения речных и карьерных вод происходит изменение кислотно-щелочной обстановки и выпадение карбоната и фторида кальция в твердую фазу.
Другим участком загрязнения речных вод является участок при впадении притока с территории ПКОФ. Происходит повышение контрастности гидрохимического потока в р.Натынке по фосфатам, сульфатам, хлоридам, органическим соединениям. Вследствие увеличения рН речных вод, повышается насыщенность речных вод карбонатом кальция.
После разгрузки в реку более кислых загрязненных подземных вод с территории хвостохранилища 4 и илохранилища (рН подземных вод 6,8-7,2), карбонат кальция осаждается. В гидрохимическом потоке повышается контрастность но фторидам, общей жесткости, нефтепродуктам.
Некоторое повышение насыщенности речных вод фторидом кальция наблюдается после впадения в реку ручья со стороны рудомойки. Повышается контрастность гидрохимического потока по фосфатам и общей жесткости, для остальных компонентов значительных изменений не происходит.
Дренажные воды хвостохранилища (14) гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатные кальциевые с повышенными содержаниями фосфатов (15 мг/л), органических веществ (150 мг/л). Сульфаты, фториды, фосфаты, кальций попадают в сточные воды за счёт растворения руды, которая подвергается при рудопромывке дроблению и грохочению. Высокие содержания органических веществ (солей смоляных и жирных кислот) объясняются использованием для рудопромывки оборотных вод, загрязненных флотационными реагентами. Для наблюдения за изменением состава грунтовых вод, загрязненных дренажными стоками хвостохранилища 14, юго-западнее хвостохранилища был оборудован гидрорежимный створ, две скважины которого были оборудованы фильтрами на флювиогляционные отложения, а две - на мел-неогеновые пески.
Основными загрязняющими грунтовые воды компонентами на рассмотренном участке являются соли смоляных и жирных кислот, фосфаты, сульфаты, железо. Утечки из старых хвостохранилищ невелики вследствие их заиления. Состав их дренажных вод приблизительно соответствует двукратно разбавленным дренажным водам действующего хвостохранилища 14. Процессы разбавления идут неравномерно: по фосфатам, сульфатам, кальцию разбавление идёт значительно медленнее, чем по другим компонентам, т.к. фосфаты, сульфаты и кальций попадают в дренажные воды старых хвостохранилищ за счёт растворения инфильтрационными водами выветренных техногенных пород.
На участках инфильтрации сточных вод флотационной фабрики в перечень основных загрязняющих компонентов добавляются нефтепродукты. Загрязнение органическими соединениями сточных вод связано с флотореагентами. Наибольшую опасность для загрязнения природных вод представляет фильтрация сточных вод из хвостохранилища флотации и илохранилища, расположенных на берегу, в р. Натынку. В местах разгрузки загрязненных вод в реку состав речных вод практически адекватен составу дренажных вод. Концентрации основных загрязняющих компонентов приведены в табл.2.
Наиболее контрастное загрязнение подземных вод наблюдается в районе шламонакопителя ПКОФ (2), дренажные воды которого по составу сульфатно-хлоридные кальциево-натриевые с высокой концентрацией органических веществ, фосфатов, фторидов. Вследствие утечек дренажных вод из шламонакопителя происходит загрязнение надъюрского водоносного горизонта в районе д.Осташевка, жители которой водоснабжаются из грунтовых вод. Так, содержание солей смоляных кислот в колодце, расположенном на расстоянии 700 м от шламонакопителя превысило ПДК в 15 раз, также наблюдается превышение ПДК по общей жёсткости, фторидам и сульфатам.
Таблица 2. Концентрация загрязняющих компонентов в подземных и поверхностных водах, их фоновые значения, ПДК, мг/л.
Примечание: Суммарное негативное влияние ионов Ca 2+ и Mg 2+ определяется общей жесткостью, ПДК ож =7мг-экв./л. Общая жесткость рассчитывается по формул:
Таблица 3. Коэффициенты контрастности и суммарного загрязнения гидрогеохимических ореолов и потоков.
Примечание: В числителе коэффициенты контрастности относительно ПДК, в знаменателе-относительно фона.
При попадании сточных вод в природный ландшафт для них изменяются кислотно-щелочные и кислотно-восстановительные условия. В результате этого, у некоторых загрязняющих веществ, происходит резкое снижение миграционных способностей за счёт их осаждения. Процессы осаждения трудно растворимых веществ типа Me z X y описываются уравнением вида:
Возможность прохождения процесса определяется насыщенностью r вод соединением Me z X y : при r < 1 - раствор недонасыщен Me z X y, при r = 1 - наблюдается равновесие между жидкой и твёрдой фазой, а при r > 1 - раствор перенасыщен Me z X y и происходит осаждение его из раствора.
Миграция вещества в водной фазе осуществляется в результате конвекции и диффузии.
Сточные воды на территории промышленного комплекса перенасыщены фторидом кальция и карбонатом кальция. Эти вещества сразу же выпадает в осадок и практически не мигрирует. Насыщенность вод гидрофосфатом кальция в хвостохранилище флотации равна 0,67, а в хвостохранилище рудопромывки - 1,2. В первом случае сточные воды недонасыщены CaHPO 4 , а во втором перенасыщены. Практически наблюдается равновесие между жидкой и твердой фазами. Соответственно, CaHPO 4 практически не осаждается из раствора и плохо мигрирует в составе вод.
6. Пункты наблюдения качества поверхностных вод
Пункт наблюдения качества поверхностных вод - это место на водотоке или водоеме, на котором производиться комплекс работ для получения данных о качестве воды.
Качество - это характеристика состава и свойств воды, определяющих ее пригодность для конкретных видов водопользования. Пригодность определяется сравнением с ПДК (с учетом эффекта суммации загрязнения).
Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на 4 категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. Назначение и расположение пунктов контроля определяются правилами наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков.
Пункты первой категории располагают на средних и больших водоемах и водотоках, имеющих важное народнохозяйственное значение:
1. В районах городов с населением свыше 1 млн. жителей;
2. В местах нереста и зимовья особо ценных видов промысловых рыб;
3. В районах повторяющихся аварийных сбросов загрязняющих веществ;
4. В районах организованного сброса сточных вод, в результате которых наблюдается высокая загрязненность воды.
Пункты второй категории устраивают на водоемах и водотоках в пределах следующих участков:
1. В районах городов с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;
2. В местах нереста и зимовья ценных видов промысловых рыб (организмов);
3. На важных для рыбного хозяйства предплотинных участках рек;
4. В местах организованного сброса дренажных сточных вод с орошаемых территорий и промышленных сточных вод;
5. При пересечении реками Государственной границы;
6. В районах со средней загрязненностью воды.
Пункты третьей категории располагают на водоемах и водотоках:
1. В районах городов с населением менее 0,5 млн. жителей;
2. На замыкающих участках больших и средних рек;
3. В устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;
4. В районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается низкая загрязненность воды.
Пункты четвертой категории устанавливают:
1. На незагрязненных участках водоемов и водотоков,
2. На водоемах и водотоках, расположенных на территориях государственных заповедников и национальных парков.
Наблюдения за качеством воды ведут по определенным видам программ, которые выбирают в зависимости от категории пункта контроля. Периодичность проведения контроля по гидробиологическим и гидрохимическим показателям устанавливают в соответствии с категорией пункта наблюдений. При выборе программы контроля учитывают целевое использование водоема или водотока, состав сбрасываемых сточных вод, требования потребителей информации.
Для организации пункта наблюдения предварительно проводится обследование участков водоема или водотока:
1. Определение состояния водного объекта, сбор и анализ сведений о водопотреблении, выявление источников загрязнения, количество, состав и режим сброса сточных вод.
2. Определение расположения пунктов наблюдения, створов, горизонтов и вертикалей.
3. Установление спектрозагрязнителей.
После обследования составляется карта - схема водотока или водоема с нанесенными источниками загрязнения и местами сброса сточных вод. После этого намечается место положения пунктов и створов наблюдения.
Створ пункта наблюдения - это условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды.
Размещение створа производится в зависимости от:
2. Морфологических особенностей водоема или водотока (тип русла).
3. Расположения источников загрязнения.
4. Объема и состава сбрасываемых сточных вод.
Вертикаль створа - это условная отвесная линия от поверхности воды или льда до дна водоема или водотока, на которой выполняют работы для получения данных о показателях качества воды.
Количество вертикалей в створе определяется шириной зоны загрязнения и условиями смешивания.
Первую вертикаль располагают не менее чем в 0,5 м от берега или створа.
Горизонт створа - это место на вертикали по глубине, на котором производят комплекс работ для получения данных о показателях качества воды.
Количество горизонтов на вертикали определяется с учетом глубины водного объекта.
Первый горизонт располагают летом на расстоянии 0,3 м от поверхности воды, зимой ниже кромки льда.
Пример: при h = 100 м горизонты устанавливаются на глубине 10, 20, 50, 100 м.
Отбор проб производится батометром.
Место положения вертикали и количество горизонтов в каждом створе определяется характером сброса, особенностями течения, условиями рельефа дна.
Устанавливаются не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по акватории с учетом береговой линии.
1) Водоемы с интенсивным водообменном.
Не меньше двух створов ниже источника загрязнения.
2) Водоемы с умеренным или замедленным водообменном.
1. На водотоках без организованных сбросах.
1) Створ устанавливаются в устье загрязненных притоков.
2) Створ устанавливается на предплотинных участках при наличии ГРЭС.
3) Створ устанавливается в местах пересечения государственной границы.
2. На водотоках с организованными сбросами.
Створ устанавливается в месте полного смешения.
При наличии на водотоке нескольких рукавов, створы располагают на тех из них, где наблюдается нарушение норм качества воды, или на тех рукавах, где наблюдается минимальный расход воды.
Таким образом, я считаю, что для проведения комплекса работ для получения данных о качестве воды, подойдет пункт третьей категории. Пункт наблюдения включает два створа:
1. Первый створ располагается на расстоянии 1 км выше места сброса сточных и дренажных вод.
2. Второй створ располагается на расстоянии 500 м ниже места сброса сточных и дренажных вод.
Первая вертикаль створа расположена на расстоянии 1 м от берега, а первый горизонт летом - 0,3 м от поверхности воды, зимой ниже кромки льда.
Графически это можно представить в виде:
Скорость течения воды (на водотоках)
Окислительно-восстановительный потенциал (Еh)
Периодичность проведения наблюдений
Сокращенная программа (контроль в вегетационный период)
Состояние качества воды в водных объектах. Источники и пути загрязнения поверхностных и подземных вод. Требования к качеству воды. Самоочищение природных вод. Общие сведения об охране водных объектов. Водное законодательство, водоохранные программы. курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.11.2014
Охрана поверхностных вод от загрязнения. Современное состояние качества воды в водных объектах. Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных вод. Требования к качеству воды. Самоочищение природных вод. Охрана воды от загрязнения. реферат [27,5 K], добавлен 18.12.2009
Классификация, виды и источники загрязнения водных объектов РФ. Важнейшие показатели качества воды. Общие положения организации и функционирования государственного мониторинга. Пункты контроля качества воды. Требования к испытательным лабораториям. курсовая работа [69,2 K], добавлен 12.06.2011
Эколого-геохимическая оценка атмосферного воздуха на предприятии. Анализ радиационного загрязнения и процедура мониторинга (отбор проб воды, воздуха, почвы). Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды и состав природоохранных мероприятий. дипломная работа [816,5 K], добавлен 18.07.2011
Изучение природных ресурсов Жамбылской области. Анализ качества воды, воздуха, уровня шума и вибрации. Исследование результатов питьевой воды на вахтовом городке. Отбор проб природной воды в реке. Мониторинг растительного и животного миров, флоры и фауны. презентация [1,3 M], добавлен 16.10.2014
Классификация и характеристика водных ресурсов. Источники и типы загрязнения поверхностных и подземных вод. Исследование проб воды методом спектрофотометрического анализа и по органолептическим показателям (запах (интенсивность, характер), мутность). курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.01.2015
Классификация систем экомониторинга окружающей среды по методам наблюдения, источникам, факторам и масштабам воздействия, территориальному принципу. Организация мониторинга источников загрязнения на объектах, действие российского законодательства. контрольная работа [323,7 K], добавлен 27.02.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Экологический мониторинг состояния природных вод в зоне техногенного воздействия реферат. Экология и охрана природы.
Сочинение На Тему Преданность Капитанская Дочка
Реферат: The Manipulation Of Othello Essay Research Paper
Учебное пособие: Функциональные обязанности ответственных по гражданской обороне
Аудит Учетной Политики Предприятия Курсовая Работа
Сигареты Эссе Блю Купить С Бесплатной Доставкой
Алгебра 7 Класс Аттестационная Работа
Курсовая работа по теме Виды денег и их развитие
Курсовая работа по теме Проходка квершлага 490 м
Курсовая работа: Формирование пространственного мышления при изучении векторного пространства у учащихся основной школы
Сочинение Почему Я Люблю Русскую Литературу
Реферат: Методика работы со стихотворениями на уроках английского языка
Готовая Курсовая Работа На Тему Хронические Гепатиты
Курсовая работа по теме Развитие предпринимательства в регионах Хакасии
Реферат Полицию
Доклад по теме Шкловский В.Б.
Реферат по теме Зависимое поведение
Контрольная работа: Прогнозування можливих надзвичайних ситуацій на виробництві
Сочинение по теме Пушкинская речь Ф. М. Достоевского. Риторико-критический анализ
Производство Тепловой И Электрической Энергии Реферат
Сочинение: Онегин и Печорин как герои своего времени
Минеральные воды Украины, их лечебное значение - Медицина реферат
Развитие международного туризма в Турецкой Республике - Спорт и туризм реферат
Назначение, устройство и работа узлов питания и зажигания - Транспорт презентация