Очистка грунтовых вод, загрязнённых гальваническим участком

Размещено на http://www.allbest.ru/

25

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Аннотация

1 Физические и химические показатели питьевой воды

2 Гидрогеологический разрез района реки

3 Анализ движения грунтовых вод в районе загрязняющего объекта

4 Определение качества воды добываемой в районе загрязняющего объекта

5 Получение воды питьевого качества

Вывод

Список используемых источников

Аннотация

В настоящее время пресные подземные воды в Российской Федерации, как и во многих других странах, играют существенную роль в обеспечении населения питьевой водой. При этом доля подземных вод в хозяйственном водоснабжении возрастает по сравнению с наземными. Однако деятельность промышленных предприятий приводит к тому, что состав подземных вод на окружающей территории необратимо меняется. Следовательно, использование местных подземных вод становится серьёзной проблемой. Задача технолога - минимизировать негативное влияние предприятия на воды в почве, а в тех случаях, когда загрязнение достигло подземных вод, - очистка таких вод становится отдельной задачей.

Во многих случаях для получения паспорта предприятия схема очистки подземных вод является необходимой частью всего производства и систем защиты среды обитания.

1 Физические и химические показатели питьевой воды

Для оценки качества воды ее подвергают физико-химическому анализу. Последний делится на физические и химические определения.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ. К ним относятся: температура, запах, вкус, прозрачность, мутность, плотность и т. д.

Температура. Оптимальная температура воды, идущей для питья, должна быть не выше 11?С и не ниже 7?С. Вода с такой температурой имеет наиболее приятный и освежающий вкус. Вода с высокой температурой содержит в себе мало растворимых газов, поэтому она плохо утоляет жажду и не приятна на вкус.

Запах и вкус воды зависит от температуры растворимых в воде газов и от химического состава примесей.

Сравнительная таблица предельной концентрации солей, вызывающих вкусовые ощущения

соль	Концентрация, мг/л
	Вкус (без ясного представления) едва ощутимый	Вкус воспринимается как плохой, отталкивающий
NaCl MgCl2 MgSO4 CaSO4 KCl FeSO4 MnCl2 FeCl2	150 100 200 70 350 1,5 2,0 0,3	500-соленый 400-горький 500-горький 150-вяжущий 700-горький 5,0-железистый 4,0-болотный 0,5-болотный

Причина запаха и привкуса воды объясняется присутствием, например, сероводорода и продуктов разложения растительных организмов, которые образуются при цветении водоемов, т. е. массовом развитии взвешенных водорослей. Со временем водоросли отмирают, осаждаются на дно и разрушаются там гнилостными микробами с выделением неприятно пахнущих веществ.

Приятный и освежающий вкус воде придают растворенные в ней газы (кислород и углекислота), а также небольшие количества гидрокарбоната кальция.

Различают четыре вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами. Вкус и привкус определяют в сырой воде, за исключением воды открытых водоемов и источников, сомнительных в санитарном отношении, вкус которых определяют после кипячения и охлаждения воды до комнатной температуры, что должно быть отмечено в записи анализа («вкус, привкус кипяченой воды»). Хлорированная вода определяется на вкус через 30 мин после введения в нее хлора.

Качественная характеристика привкуса определяется по соответствующим признакам: хлорный, рыбный, металлический и др.

Определение характера запаха

символ	Характер запаха	Примерный род запаха
А Б Г Д З Р С Т Н	Ароматический Болотный Гнилостный Древесный Землистый Рыбный Сероводорода Травянистый Неопределенный	Огуречный, цветочный Илистый, тинистый Фекальный, сточной воды Запах мокрой щепы, древесины Прелый, свежевспаханной земли Рыбьего жира, рыбы Тухлых яиц Сена Запах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения

Интенсивность вкуса и привкуса определяют по пятибалльной системе.

Оценка интенсивности запаха

балл	Интенсивность запаха	Описание определения
0	Никакого	Отсутствие ощутимого запаха
1	Очень слабый	Запах, обнаруживаемый опытным исследователем
2	Слабый	Запах, не привлекающий внимания потребителя, но такой, который можно заметить, если указать на него
3	Заметный	Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод относится к воде с неодобрением
4	Отчетливый	Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья
5	Очень сильный	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

Требования к качеству воды

Питьевая вода: она должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели и пригодна для хозяйственно - бытовых процессов. Ее качества должны отвечать ГОСТ 2874-73 (вода питьевая).

Требования, предъявляемые к питьевой воде.

Бактериологические показатели воды

Общее количество бактерий в 1 мл неразбавленной воды, не более….100

Количество бактерий группы кишечной палочки в 1 л воды, не более.3

Показатели токсических химических веществ воды

(Допустимые концентрации в воде химических веществ, могущих содержаться в ней)

Бериллий, мг/л……………………………………..0,0002

Молибден, мг/л…………………………………….0,5

Мышьяк, мг/л………………………………………0,05

Нитраты, мг/л………………………………………10,0

Полиакриламид, мг/л………………………………2,0

Свинец, мг/л………………………………………...0,1

Селен, мг/л…………………………………………..1,001

Стронций, мг/л………………………………………2,0

Уран U природный и уран 283, мг/л……………….1,7

Радий 226 (Ra), Ки*/л………………………………..1,2*10^-10

Стронций 90 (Sr), Ки*/л……………………………..4,0*10^-10

Примечания:

1. Если по местным условиям осуществляется фторирование воды, содержание в ней фтора (фторидов) должно быть в пределах 70-80% от приведенных норм.

2. При применении серебра (Ag+) для консервирования воды содержание иона не должно быть более 0,05 мг/л.

3. При обнаруживании в воде нескольких токсических веществ сумма концентраций, выраженная в долях от максимально допустимых концентраций каждого вещества в отдельности, не должна быть более 1.

Расчет ведется по формуле

Где с₁ , с₂ , …, с_n -обнаружение концентрации, мг/л; С₁, С₂,…, С_n-установленные нормы, мг/л.

Органолептические показатели воды должны отвечать следующим требованиям:

Запах при 20?С и при подогревании воды до 60?С, не более…..2

Привкус при 20?С, баллы, не более………………………………2

Мутность по стандартной шкале, мг/л, не более……………….1,5

Водородный показатель рН должен быть в пределах 6,5-8,5

При обнаружении в воде веществ, придающих привкус (сульфатов, хлоридов), сумма их концентраций, выраженная в долях от максимально допустимых концентраций каждого вещества в отдельности, не должна быть более 1.

Сухой остаток, мг/л………….1000,0

Хлориды (Cl^-), мг/л………….350,0

Сульфаты (SO₄ ^2-), мг/л……...500,0

Железо (Fe²⁺ , Fe³⁺),мг/л…….0,3

Марганец (Mn²⁺), мг/л……….0,1

Медь (Cu²⁺), мг/л…………….1,0

Цинк (Zn²⁺),мг/л……………...5.0

Остаточный алюминий (Al³⁺), мг/л..0,5

Примечания:

При использовании подземных вод без установок по обезжелезиванию воды, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы содержание железа в воде, поступающей в водопроводную сеть, допускается до 1,0 мг/л.

Обеззараживание воды

Фильтрование воды через песок освобождает ее от суспендированных примесей и частично снижает ее бактериальную загрязненность. Для полного обеззараживания воду дезинфицируют действием реагентов, убивающих патогенные (болезнетворные) микроорганизмы. К этим реагентам относятся газообразный хлор и хлорсодержащие вещества (хлорная известь, хлорамины, двуокись хлора), озон, соли тяжелых металлов и физические агенты (ультрафиолетовые лучи, ультразвук и др.). В практике водоочистки пользуются чаще всего хлором и хлорсодержащими веществами.

Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислительно-восстановительных процессах, происходящих при взаимодействии хлора и его соединений с органическими веществами микробной клетки. Из всех соединений хлора наиболее эффективным реагентом является хлорноватистая кислота. Полагают, что хлорноватистая кислота вступает в реакцию с ферментами бактерий и тем самым нарушает обмен веществ в бактериальной клетке.

При обеззараживании хлором происходит разрушение органических примесей воды. Иногда хлорирование приводит к образованию сильно пахнущих хлорпроизводных продуктов распада растительных и животных организмов. Особенно устойчивыми и неприятными являются запахи, возникающие при хлорировании воды, загрязненной стоками, содержащими фенолы и другие ароматические соединения.

Хлорирование играет также большую роль при очистке вод от мелкодисперсной взвеси и тем самым способствует обесцвечиванию их и создает благоприятные условия для осветления и фильтрования.

Хлор при растворении в воде образует две кислоты - соляную и хлорноватистую:

Хлорноватистая кислота очень слабая и ее диссоциация зависит от активной реакции среды. Чем ниже значение рН системы, тем выше содержание в ней хлорноватистой кислоты, обеспечивающей процесс обеззараживания воды.

Еще в технике очистки воды пользуются методом электрохимического растворения серебра. Этот метод позволяет с помощью электроизмерительных приборов установить точную дозировку и регулировать процесс обеззараживания.

Электрохимически приготовленная серебряная вода, по данным Л.А. Кульского, по своей бактерицидности обладает большей силой, чем применяемый на практике дезинфицированный хлор. При введении серебра в количестве 1 мг/л в природную воду, оказалось, что полное обеззараживание наступает через 2 часа. По устойчивости к действию серебряной воды исследованные бактерии можно расположить в убывающий ряд: стафилококки >стрептококки >бактерии брюшного типа >бактерии дизентерии >группы кишечной палочки. Самой устойчивой к действию ионов серебра является кишечная палочка, которая служит индикатором на чистоту обеззараживания воды. Если после очистки в воде не будет содержаться кишечной палочки, то все вышеперечисленные бактерии тем более будут отсутствовать в ней.

Устранение привкусов и запаха воды

Дезодорацией называется обработка воды с целью уничтожения дурного запаха и привкуса, обусловленного различными примесями, присутствующими иногда в аналитически неопределимых концентрациях.

Запах воды может быть вызван сероводородом, фенолами, хлором, растворимыми солями и т. д. Неприятные запахи и привкусы вода приобретает также от попадания в нее со сточными водами синтетических поверхностно- активных веществ (СПАВ).

Общим приемом дезодорации является фильтрование воды через слой активированного угля, который адсорбирует загрязнения.

Действия хлора по устранению запахов и привкусов может быть усиленно введением перманганата. Обработка воды может производиться до хлорирования или после него, а иногда как самостоятельное окисление в отсутствие хлора.

Если обработка KMnO₄ предшествует хлорированию, то цель ее сводится к разрушению органических веществ, обладающих неприятным запахом и вкусом.

Для улучшения вкусовых качеств воды, содержащей фенолы, применяется преаммонизация. Образующийся хлорамин обладает меньшим окислительным потенциалом, чем хлор, поэтому он не взаимодействует с фенолами и, следовательно, в воде не возникает хлорфенольный запах и привкус. Преаммонизация предохраняет от появления запаха остаточного хлора, уменьшает возможность последующего развития бактерий.

В качестве одного из методов улучшения вкусовых показателей воды применяют озонирование.

Удаление из воды минеральных веществ производят подщелачиванием известью или фильтрованием через магномассу (обожженный доломит). Так удаляют свинец, медь, цинк, титан, ванадий, вольфрам, молибден, уран, никель, кобальт, ртуть.

Профилактическими методами борьбы с привкусами и запахами воды является очистка дна и берегов водоемов от илистой загнивающей растительности, а также очистка и дезинфекция очистных сооружений. Эти меры обеспечивают уничтожение микроорганизмов, вызывающих появление запахов и привкусов.

Очистка воды от радиоактивных веществ

Природные воды могут содержать радиоактивные вещества естественного и искусственного происхождения. Естественной радиоактивностью воды обогащаются, проходя через породы, содержащие радиоактивные элементы (изотопы урана, радия, тория, калия и др.). Солями с искусственной радиоактивностью вода заражается при попадании в нее стоков от промышленных, исследовательских предприятий и медицинских учреждений, использующих радиоактивные препараты. Природная вода также заражается радиоактивными элементами при экспериментальных взрывах термоядерного оружия.

Сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 Ки и выше подвергаются захоронению в специальных резервуарах или закачиваются в подземные бессточные бассейны.

В организмах растений и животных происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ, которые могут быть переданы по трофической цепи человеку как потребителю рыбы.

В нашей стране принимаются все меры, необходимые для охраны источников водоснабжения от загрязнения радиоактивными отходами. Попадание этих продуктов в водоем носит случайный характер, поэтому при загрязнении пользование водоисточником временно прекращают.

Биологическое значение воды

Биологическое значение воды можно показать на примере медузы. Если высушить медузу, то остаток составит 0,1% ее живой массы. Организм форели на 84% состоит из воды, лягушки на 80%. За 9 - 10 дней вода проходит через весь организм.

Вода известна как хороший растворитель - она растворяет многие вещества. Кроме того, вода является той физико-химической средой, благодаря которой может осуществляться большинство реакций обмена веществ, обеспечивающих непрерывный процесс разрушения и восстановления живых тканей.

Таким образом, вода является основной биологической жидкостью. Она не только инертная среда, она может также вступать в соединение с другими компонентами живой материи. Необходимо особо подчеркнуть это ее значение в биологическом круговороте. Одновременно вода играет роль в регулировании температуры организма и необходима для орошения его тканей.

Взрослый человек должен выпивать около 2,5 л воды в сутки. За 60 лет своей жизни он выпивает целую цистерну пресной воды (50 т). Пить очень пресные воды вредно, ибо это вызывает выщелачивание кальция из организма, особенно детского.

Жажда является естественной потребностью, ее вызывает повышение осмотического давления внутри организма. Это так называемая " тканевая жажда ", которую невозможно утолить, смазывая слизистую оболочку рта, эту потребность можно удовлетворить только введением жидкости в организм. В течение суток в пищеварительный канал поступает 9 -10 л жидкости, которая впитывается слизистой оболочкой. Из этого количества жидкости извне поступает только 2,5 л, а остальное количество распределяется следующим образом: 1,5 л слюны, столько же желудочного сока, 3 л кишечного сока, 0,7 л сока поджелудочной железы и 0,5 л желчи. В ухе у нас есть так называемый лабиринт, наполненный жидкостью, при ходьбе он регулирует равновесие нашего тела. Питьевой центр в нашем организме - это командный пункт, ведающий водным балансом человеческого тела. Он контролирует и регулирует беспрерывный обмен воды между отдельными органами. В среднем в сутки из организма человека выделяется 2 - 2,5 л воды. Чтобы поддержать водный баланс в организме необходимо вводить в него такое же количество воды.

Отсюда, очевидно, то огромное значение, которое имеет вода для всех живых существ.

Можно ли есть воду? Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к продуктам, которые мы повседневно употребляем.

Потребность организма в воде удовлетворяется приемом пищи и напитков. Количество воды в потребляемых человеком продуктах приведено ниже:

ПРОДУКТ	Кол-во воды, %	ПРОДУКТ	Кол-во воды, %
Говядина жирная	53	картофель	78
постная	76	свекла	88
телятина	78	морковь	89
Свинина жирная	47	Белокочанная капуста	94
постная	72	баклажаны	92
Масло животное	14	огурцы	98

молоко	87	помидоры	91
Куриные яйца	74	дыни	89
треска	82	арбузы	94
Пшеничный хлеб	34	Груши, яблоки	85

Некоторая доля воды образуется в организме за счет сгорания водорода, т. е. соединения его с вдыхаемым кислородом. Что касается образования кислорода, то уже определенно известно, что кислород атмосферы - продукт разложения воды, а не углекислого газа в процессе фотосинтеза, производимого растениями. Таким образом, без воды не может быть и дыхания - первого и непременного условия жизни.

Больше всего воды в грибах, овощах и фруктах - почти 90%. Когда мы съедаем килограмм овощей, наш организм получает столько жидкости, сколько дает литр выпитого молока.

Ученые считают молоко лучшим продуктом питания. В нем есть все, что нужно человеческому организму: сахар и белок, жир, минеральные соли и вода. Если взвесить твердые вещества, содержащиеся в молоке, то окажется что в нем 85 - 90% воды. Но есть растение, которое не менее ценно, чем молоко, - это соевые бобы. Смолотые и сваренные соевые бобы дают соевое молоко, из которого делают масло, потому что в них только 10% воды, тогда как масло коровье содержит 14% воды.

В коровьем мясе находится столько воды, сколько в нашем собственном теле.

Следовательно, в любом продукте питания содержится то или иное количество воды и, таким образом, мы убеждаемся в том, что воду можно есть.

Жесткость -- как показатель качества питьевой воды

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают следующие виды жесткости: -- Общая жесткость -- определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния, представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости. -- Карбонатная жесткость -- обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. -- Некарбонатная жесткость -- обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость). В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3). СанПиН рекомндует норму общей жесткости воды -- 7,0 мг-экв/л.

Окисляемость перманганатная

Окисляемость -- это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей. Выражается этот параметр в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. В соответствии с требованиями СанПиН перманганатная окисляемость не должна превосходить 5,0 мгО2/л.

Орагнолептические показатели качества воды

К числу органолептических показателей качества воды относятся те параметры качества воды, которые определяют ее потребительские свойства, т.е. те свойства, которые непосредственно влияют на органы чувств человека (обоняние, осязание, зрение). Наиболее значимые из этих параметров качества питьевой воды -- вкус и запах -- не поддаются формальному измерению, поэтому их определение производится экспертным путем. Кроме вкуса и запаха, выделяют такие показатели качества воды, как привкус, цветность, мутность и прозрачность.

Бактериологические и паразитологические показатели качества воды

Для выделение и идентификации отдельных патогенных (болезнетворных) микроорганизмов в воде используется отдельная методика идентификации, требующая больших затрат времени. Так как разнообразие бактерий, вирусов и простейших, которые могут быть обнаружены в воде, очень велико, специфические тесты на отдельные патогенные организмы не применимы для рутинного анализа микробиологического качества воды. С практической точки зрения гораздо важнее часто и быстро производить один общий тест путем поиска неких индикаторных организмов, наблюдение за которыми позволяет контролировать микробиологическое загрязнение воды.

Радиологические показатели качества питьевой воды

Воздействие ионизирующей радиации на человека обусловлено как естественными, так и искусственными источниками излучения. Доза облучения, получаемая человеком (здесь и далее под дозой подразумевается эффективная приведенная доза), складывается из двух составляющих -- так называемого внешнего облучения (за счет источников ионизирующего излучения, находящихся вне тела человека) и внутреннего облучения (за счет радионуклидов, иначе говоря -- радиоактивных изотопов, находящихся в организме человека). По данным ВОЗ среднемировая доза облучения, получаемая человеком за счет всех естественных источников (как внешних, так и внутренних), составляет 2.4 мЗв/год. Основное поступление радиоактивных элементов в организм человека происходит за счет дыхания (газ радон обуславливает до 75% всего внутреннего облучения) и пищи. За счет питьевой воды - немного, так как естественные радиоактивными изотопы (продукты распада урана и тория) встречаются в ней в очень незначительных количествах.СанПиН установил ряд показателей радиологического качества воды:общая a (Alfa) -- радиоактивность, общая b (Beta) -- радиоактивность, органические примеси, хлорированные алканы.

2 Гидрогеологический разрез района реки

вода питьевая качество радиологический очистка

При проектирования скважины, предназначенных для отвода подземных вод, большое значение имеет анализ местных геолого-гидрогеологических условий района, поскольку они обусловливают различную обводненность даже близко расположенных участков и, следовательно, различную водообеспеченность скважин, находящихся на них.

Наиболее важным видом такого анализа является описание геологического разреза. От точности такого описания в значительной степени зависит правильность выбора взаимного расположения скважин, определение распространения водоносных зон и окончательный выбор конструкции скважин.

Для построения гидрогеологического разреза необходимо:

- гипсометрические отметки поверхности земли по направлению разреза;

- геолого-литологические колонки скважин, шурфов и других выработок по линии разреза или вблизи ее;

- результаты гидрометрических наблюдений на поверхности по линии разреза (наличие болот, источников, мочежин, отметки уровней воды в реках, озерах и т. д.);

- результаты наблюдений за уровнем грунтовых вод (глубина появления и стабилизации уровня);

- результаты наблюдений по тем специальным параметрам гидрогеологической обстановки, которые входят в целевое содержание разрезов (дебиты скважин и источников, минерализация или содержание отдельных компонентов, температура, водные свойства водонасыщенных пород).

Схема гидрогеологического разреза, выполненного в данной курсовой работе, представлена в приложении (1).

В долине реки в створе пробурено 5 скважин. Скважины 2, 3, 4 располагаются на первой надпойменной террасе. Масштабы: вертикальный 1:200, горизонтальный 1:2000.

Описание разрезов по скважинам.

№ слоя	Глубина залегания	Литологическая характеристика	Данные о подземных водах
	От	До		Глубина появления	Установленный уровень
Скважина 1, абс. отметка устья 184.60 м на расстоянии 300 м от уреза левого берега реки
1	0.0	0.70	Почвенно-растительный слой
2	0.70	31.20	Глина серая, плотная
3	31.2	35.00	Песок серый, разнозернистый, водоносный	31.20	6.90
4	35.0	37.00	Глина синевато-серая, опесчаненная
Скважина 2, абс. отметка устья 173 м на расстоянии 180 м от уреза левого берега реки
1	0.0	0.80	Почвенно-растительный слой
2	0.80	4.80	Суглинок опесчаненный, водонасыщенный	2.20	2.20
3	4.80	9.20	Галька, гравий и щебень водоносные	-	2.20
4	9.20	11.50	Песок кварцевый разнозернистый водоносный	-	2.20
5	11.50	18.00	Глина серая, плотная	18.0	4.0
6	18.00	21.80	Песок серый, разнозернистый водоносный
7	21.80	25.20	Глина синевато-серая
Скважина 3, абс. отметка устья 172.80 м на расстоянии 50 м от уреза левого берега реки
1	0.0	0.80	Почвенно-растительный слой
2	0.80	4.60	Суглинок опесчаненный с галькой, водонасыщенный	3.00	3.00
3	4.60	9.00	Галька, гравий и щебень водонасыщенные	-	3.00
4	9.00	12.20	Песок желтый, разнозернистый водоносный	-	3.00
5	12.20	16.00	Глина серая, очень плотная
6	16.00	19.60	Песок серый, разнозернистый, водоносный	16.00	3.40
7	19.60	21.20	Глина синевато-серая, опесчаненная
Скважина 4, абс. отметка устья 173.20 м на расстоянии 100 м от уреза правого берега реки
1	0.0	0.70	Почвенно-растительный слой
2	0.70	5.00	Суглинок опесчаненный с галькой, водонасыщенный	3.00	3.00
3	5.00	9.40	Галька, гравий и щебень водоносные	-	3.00
4	9.40	10.60	Песок желтый, разнозернистый водоносный	-	3.00
5	10.60	14.80	Глина серая, плотная
6	14.80	18.50	Песок серый, разнозернистый, водоносный	14.80	3.40
7	18.50	23.00	Глина синевато-серая, опесчаненная
Скважина 5, абс. отметка устья 185.0 м на расстоянии 180 м от уреза правого берега реки
1	0.0	0.60	Почвенно-растительный слой
2	0.60	24.20	Глина серая, плотная
3	24.20	28.00	Песок серый, разнозернистый водоносный	24.20	8.20
4	28.00	30.00	Глина синевато-серая, опесчаненная

3 Анализ движения грунтовых вод в районе загрязняющего объекта

Под грунтовыми водами понимают свободные (гравитационные) воды первого от поверхности Земли стабильного водоносного горизонта, заключенного в рыхлых отложениях или верхней трещиноватой части коренных пород, залегающего на первом от поверхности, выдержанном по площади водоупорном слое. Область их питания совпадает с областью распространения водопроницаемых пород. Верхняя граница зоны насыщения называется уровнем или зеркалом грунтовых вод. Порода, насыщенная водой, называется водоносным горизонтом, мощность которого определяется расстоянием по вертикали от зеркала грунтовых вод до водоупора. Она изменяется в пространстве и во времени. Питание грунтовых вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, местами за счет инфильтрации вод рек и других поверхностных водоемов.

По гидравлическим свойствам грунтовые воды безнапорные со свободной поверхностью. Уровень воды в буровых скважинах и колодцах, вскрывающих грунтовые воды, устанавливается на высоте, соответствующей верхней границе их свободной поверхности. Выше уровня грунтовых вод располагается капиллярная кайма.

Движение грунтовых вод подчиняется силе тяжести и осуществляется в виде потоков по сообщающимся порам или трещинам. Зеркало грунтовых вод до известной степени повторяет рельеф поверхности, и грунтовые потоки движутся от повышенных участков (начиная от водораздела грунтовых вод) к пониженным участкам (оврагам, рекам, озерам, морям), где происходит их разгрузка в виде нисходящих источников (родников) или скрытым субаквальным рассредоточенным способом (например, под водами русел рек, дном озер и морей). Такие области называются областями разгрузки или дренирования (франц. "дренаж" - сток). Грунтовый поток, направленный к местам разгрузки, образует криволинейную поверхность, называемую депрессионной. Течение грунтовой воды называется фильтрацией. Она зависит от наклона зеркала грунтовых вод или от гидравлического (напорного) градиента, а также от водопроницаемости горных пород.

Выходы подземных вод на поверхность называются родниками, или ключами.

Основные признаки грунтовых вод:

- в большинстве случаев они являются безнапорными, имеют свободную поверхность и непосредственную связь с атмосферой (давление на поверхности грунтовых вод равно атмосферному);

- изменение характеристик грунтовых вод во времени (количество воды в горизонте, положение уровня, температура воды, химический состав - минерализации) значительное, в связи с близким залеганием грунтовых вод к поверхности и взаимосвязью с атмосферными осадками;

- повсеместное распространение и приуроченность в основном к отложениям четвертичного возраста;

- область питания совпадает областью распространения;

- инфильтрация атмосферных осадков, включая талые воды;

- фильтрация из озер, рек, каналов, инженерных сооружений;

- подток (подпитка, перетекание) из более глубоких водоносных горизонтов;

- конденсация водяных паров и внутригрунтовое испарение;

- доступность для практического использования, но лёгкая подверженность загрязнению.

Особенности распространения грунтовых вод в пределах изучаемого участка (промзоны) характеризуют с помощью карт гидроизогипс.

Гидроизогипсы - это линии, соединяющие точки одинаковых абсолютных отметок уровня грунтовых вод.

Анализ карт «гидроизогипс» позволяет получить следующую информацию:

1. Направление движения грунтовых вод в любой точке карты;

2. Характер взаимосвязи подземных вод с поверхностными;

3. Глубина залегания грунтовых вод в любой точке участка;

4. Гидравлический уклон (градиент) грунтового потока;

5. Расход грунтового потока.

В данной работе уклоны местности составляют:

- минимальный = 0.0272

- максимальный = 0.0533

Схема анализа движения грунтовых вод представлена в приложении (2).

4 Определение качества воды добываемой в районе загрязняющего объекта (гальванического участка)

Гальваника -- электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д. Получаемые гальванические покрытия -- осадки -- должны быть плотными, а по структуре -- мелкозернистыми. По уровню загрязнения окружающей среды районы гальванических и красильных цехов как машиностроительных в целом, так и оборонных предприятий сопоставимы с такими крупнейшими источниками экологической опасности, как химическая промышленность; литейное производство сравнимо с металлургией; территории заводских котельных - с районами ТЭС, которые относятся к числу основных загрязнителей. Экологическая безопасность атмосферы, минимизация выбросов загрязняющих веществ может быть обеспечена применением методов обезвреживания загрязнителей или использованием безотходных технологий, а также разработка очистных сооружений

Результаты химического анализа природных вод.

Показатель	Содержание макрокомпонентов (мг/дм3)	Эквивалентная форма
K+	9	0.2301
Na+	78	3.39
Ca2+	89	4.23
Mg2+	24	1.96
HCO3-	276	4.52
SO42-	83	1.72
Cl-	125	3.52
Содержание микрокомпонентов
Al3+	0.01	0.001
Fe3+	0.5	0.01792
Pb2+	0.02	0.000193
Zn2+	0.05	0.0152
Hg2+	0.001	0.00001
Cu2+	0.5	0.0157
F-	2.0	0.1053
NO3-	15.0	0.241
Mn2+	0.3	0.0146
Другие показатели
pH	5.7 17.4 12
CO2
ToC

Погрешность анализа:

E = (Уrk-Уra)/(Уrk+Уra)

E = 1.54%. Погрешность в пределах нормы т.к. не превышает 5%.

Минерализация:702.392 мг/дм³

Жесткость: Ca+Mg=6.19 мг·экв/л

Агрессивность:

1) Выщелачивающая агрессивность присутствует т.к карбонатная жесткость выходит за допустимые пределы 0,54-2,14 мг*экв/дм³ , и равна 4.52мг*экв/дм³ .

2) Углекислотная агрессивность отсутствует

3) Общекислотная агрессивность присутствует т.к. Ph ниже 7 и карбонатная жесткость меньше 8,6 мг*экв/дм³

4) Сульфатная агрессивность отсутствует т.к SO₄ менее 250 мг/дм³

5) Магнезиальная агрессивность отсутствует т.к. Mg меньше 5000 мг/дм³

6) Коэффициент коррозии K_k=2.56, коррозирующая группа.

В соответствии с Декларацией качества питьевой воды, выявлены превышения допустимых норм по следующим показателям:



Показатели	Единицы измерения	Нормативы ГОСТ Р 51232-98 “Вода питьевая”	Результаты контроля
Жесткость общая	мг-экв/л	7	6,19
Железо	мг/л	0.3	0.5
Ртуть	мг/л	0.0005	0.001
Марганец	мг/л	0,1	0,3

5 Получение воды питьевого качества

Для получения воды питьевого качества необходимо спроектировать установку с помощью, которой мы избавимся от загрязнителей. В установке будут применены различные реагенты для удаления загрязнителей.

Hg²⁺+Na₂S=2Na⁺+HgSv

Fe³⁺+NaOH=Na⁺+(FeOH)3v

Масса реагентов представлена в таблице

Показатели	Реагенты (г)
	Na+
Hg2+	0.459
Fe3+	0.572
Жо	114.41
Исходное значение	2.9·104
Итоговое значение	29167.256

Использованное количество реагентов не превышает допустимые нормы содержания Na в питьевой воде.

Схема установки для очистки воды



Вывод

В результате проделанных исследований по загрязнению грунтовых вод гальванического участка, мы получили данные по качеству воды и по содержанию вредных веществ в грунтовых водах. Были определены вещества, количество которых превышает ПДК. Далее была предложена установка для устранения из воды загрязнителей. Для установки было просчитано необходимое количество реагентов против загрязнителей.

Список используемых источников

1. Гавич И. К, Лучшева А. А., Семенова-Ерофеева С. М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М.: Недра, 1985.

2. Инженерная защита окружающей среды.- СПб.: Лань.-2002.- С.22, 199-205

3. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. - Л.: Химия, 1977.

4. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. - Калуга: Изд-во Н. Бочкарёвой. -2000.

Размещено на Allbest.ru