Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- 1. Актуальность темы
- 2. Объект контроля
- 3. Обзор существующих методов измерения параметра
- 4. Фотометрический метод мониторинга сточных вод на наличие взвешенных частиц
- 5. Заключение
- Список источников
- 3. Обзор существующих методов измерения параметра
Введение
Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности.
По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а потому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей.
Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров.
Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов природной среды.
1. Актуальность темы
Актуальность и необходимость выполнения работы обусловлена неудовлетворительным состоянием окружающей среды в районах массового закрытия угольных предприятий, необходимостью обеспечения экологической безопасности населения шахтерских городов и поселков, охраны окружающей среды.
Экологическая ситуация в Донбассе изменяется от техногенных нагрузок на окружающую среду. В связи с неопределенностью развития гидроэкологической ситуации и отсутствием надежных прогнозных гидроэкологических оценок актуальным являются мониторинговые исследования.2.Объект контроля
Для контроля за негативными экологическими последствиями создана и действует система экологического мониторинга. Анализ шахтных вод 177 шахт Донбасса показал, что в шахтных водах 87% шахт среднего содержания взвешенных веществ находятся в пределах 50-600 мг/л, а их количество может быть от 30 до 2500 мг.л и более. Опасный уровень загрязнения водных источников региона связан с большими объёмами сточных вод. Ежегодно объёмы сточных вод в Донецкой области составляют около 2 млрд.куб.м, причём на угольную промышленность приходится более 50% всех стоков. Шахтные воды отличаются высоким содержанием взвешенных веществ (до 0,1 г/л), повышенной минерализацией (содержание солей до 3 г/литр приходиться на 70% всех шахт, от 3 до 7 г/литр на 26% всех шахт), из-за чего в водоёмы и реки ежегодно сбрасывается более 3 млн.т минеральных солей и веществ. Таким образом, эколого-геохимические исследования почв, рек, растений, аэрозольных выпадений и медико-биологические исследования промышленных агломераций Донбасса свидетельствуют о нахождении его в состоянии экологического кризиса.
3. Обзор существующих методов измерения параметра
Состав и свойства шахтных вод зависят от множества факторов. Главным из них можно отнести состав и свойства подземных вод, питающие горные выработки, состав и свойства вмещающих горных пород, свойства угольных пластов, горногеологические и горнотехнические условия, средства механизации выемки угля и проходки подготовительных выработок, к вспомогательным - климат, рельеф местности, растительность и др. Гидрохимический мониторинг сточных и речных вод проводится с целью оценки влияния сточных вод шахт на качество воды рек и работы гидротехнический очистных сооружений. Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых, сточные воды шахт и рудников, сточные воды при обработке и сплаве лесоматериалов, стоки водного и железнодорожного транспорта, техногенные отходы предприятий металлургического комплекса. Загрязняющие вещества сточных вод, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды и в изменении ее химического состава.
Производственные сточные воды в основном загрязнены отходами и выбросами производства. Качественный и количественный состав таких стоков разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов.
По составу сточные воды делят на три основные группы, содержащие:
•Неорганические примеси, в том числе токсические
•Органические примеси
•Неорганические и органические загрязняющие примеси
В стоках содержатся различные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. В составе этих стоков присутствуют неорганические кислоты, ионы тяжелых металлов, ПАВ, масла, красители, смолы и другие вещества. Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Фенол содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий и коксохимических производств. Взвешенные нерастворимые загрязнения в шахтных водах представлены в виде грубодисперсных взвесей с размеров частиц 100 мкм, а также суспензий и калоидых взвесей с размером частиц соответственно от 100 до 0.1 и от 0.1 до 0.001 мкм. Взвешенные вещества в шахтных водах представлены угольными и породными частицами, вещественный состав которых соответствует составу ископаемого угля и вмещающих пород.
4. Фотометрический метод мониторинга сточных вод на наличие взвешенных частиц
Известны различные способы определения концентрации, размеров и других характеристик частиц в составе аэрозолей, суспензий, эмульсий и других дисперсных систем. Эти способы основаны на измерении пропускания или рассеяния оптического излучения исследуемым образцом и последующем вычислении по измеренным значениям оптических характеристик параметров дисперсных частиц. При использовании указанных способов могут измеряться следующие оптические характеристики исследуемого образца.
1) Угловое распределение рассеянного излучения (индикатриса рассеяния) при фиксированной длине волны. В качестве примера можно привести метод малых углов и методы, используемые в современных приборах для определения распределения дисперсных частиц по размерам.(Гранулометрах-Рисунок 1)
Недостатком подобных способов является невозможность их использования на тех длинах волн, где имеет место заметное поглощение света жидкостью или дисперсными частицами, что вынуждает регистрировать рассеяние на достаточно длинных волнах, где его интенсивность значительно меньше, чем в коротковолновой области. Это не позволяет использовать данные методы при малой концентрации рассеивающих частиц.
2) Ослабление (экстинкция) проходящего излучения на различных длинах волн.
В качестве примера можно привести метод спектральной прозрачности.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения размеров дисперсных частиц по значениям экстинкции, измеренным с помощью двухлучевого спектрофотометра.(Рисунок-2) Недостатком данного способа является искажающее влияние на результаты определения размеров дисперсных частиц собственного поглощения света жидкостью.
Кроме того, при малых концентрациях рассеивающих частиц и, соответственно, при малых значениях коэффициента экстинкции погрешность измерений резко возрастает.
