Токсичность некоторых ионов металлов

для морской фауны*

Ион металла	Зоопланктон	Ракообразные	Моллюски	Рыбы
Pb⁺², Pb⁺⁴ Hg⁺,Hg⁺² Cd⁺² Cu⁺,Cu⁺²	◊ ☻ ◊ ☺	○ ☺ ● ☺	○ ☺ ● ☺	☺ ☺ ☻ ☺

*Токсичность: ◊ - отсутствует;○ - слабая; ● - средняя;☺- сильная; ☻-очень сильная

Биологическая очистка сточных вод

Биологические методы очистки сточных вод разделяют на аэробные и анаэробные. Аэробные методы основаны на использовании аэробных микроорганизмов (активный ил), развитие которых происходит в присутствии кислорода при температуре 20-40°С за счет поглощения 3В, содержащихся в сточных водах. На рис. 8 приведена схема биологической очистки сточной воды активным илом.

Воздух

Активный ил

Рис. 8 Схема биологической очистки сточной воды с использованием активного ила

Активный ил за сутки перерабатывает 3В в 4-6 раз больше собственной массы. Химический состав активного ила С₅Н₇О₂N. В 1 м³ иловой смеси содержится 2-10 микроорганизмов. Обычно технология биоочистки предусматривает использование установки, предназначенной для снижения влажности избыточного ила, например, путем его уплотнения. С помощью такой установки удается уменьшить объем ила на 1-2 порядка.

Активный ил может очистить воду от многих 3В, но далеко не от всех. Вода, поступающая на биологическую очистку, должна отвечать определенным требованиям.

Концентрации 3В до и после биологической очистки приведены в табл.9

Анаэробный метод биологической очистки стоков

Анаэробную биологическую очистку применяют для обезвреживания осадков полученных при очистке сточных вод.

Таблица 9

Показатели качества воды до и после биоочистки

Наименование 3В	До очистки	После очистки
1 Взвешенные частицы, мг/л	180-400	2-3
2 ВПК, мг O₂/ л	180-500	2-3
3 ХПК, мг О₂ /л	200-1400	30-40
4 Соотношение ХПК/БПК	2,5-2,7	5-8
5 Аммоний - ион (NH⁺₄), мг/л	15-39	<0,4
6 Фосфаты, мг/л	1,5-6,6	<0,2

Очистку проводят анаэробными микроорганизмами, вызывающими деструкцию осадков с образованием различных продуктов СН₄, СО₂ и других. Процесс очистки осуществляют при температуре 30-50°С.

ПОЧВА

Плодородие почвы

Земельные ресурсы планеты характеризуются: размером, географическим положением, климатом, плодородием почвы, богатством недр.

Верхняя оболочка Земли - литосфера - имеет слоистую структуру. В почвенном покрове, занимающим верхнюю часть литосферы, происходит обмен веществом и энергией между живым и косным веществом биосферы. Почва - важнейшее природное тело, созданное живым веществом биосферы.

Под почвой понимают рыхлый поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием и непрерывно меняющийся под воздействием внешней среды, биоты и человека.

Главное свойство почвы - плодородие - способность почвы производить зеленые растения и удовлетворять их потребность в воде, воздухе и минералах.

Плодородие обусловлено запасом питательных веществ в почве, наличием в ней влаги, воздуха, микроорганизмов. Именно плодородие отличает почву от любой горной породы и является наиболее важным для человека.

Существуют разнообразные типы почв: чернозем, глинозем, болотные, солончаки и другие. От типа почвы зависит ее плодородие. Толщина почвенного слоя от нескольких миллиметров до 2-х и более метров. Образование почвы - длительный, многовековой процесс. На образование 1 см чернозема в зависимости от климатических условий по данным ученых-почвоведов требуется от 100 до 300 лет. Гибель же 1 см плодородного слоя почвы при антропогенном воздействии протекает в 100 раз быстрее.

Состав почвы

Почва включает следующие части: минеральную, органическую (гумус), жидкую (почвенный раствор) и газообразную.

Минеральная часть почвенного покрова состоит из кварца (SiO₂), алюмосиликатов (А1₂О₃ּSiO₂ּН₂О).

Органическая часть почвы - гумус - представляет собой отмершие остатки флоры и фауны.

В 1 г почвы содержится около 10¹⁰ микроорганизмов, которые играют важную роль в круговороте биогенов (например, клубеньковые бактерии почвы ответственны за процесс N₂ => NH₃).

Характеристика почв

Из общей площади суши Земли около 40% расположено в слишком холодных и засушливых климатических зонах, 20% - на очень крутых склонах, 10% приходится на маломощные почвы, 20% заняты пастбищами, лугами и лесами. Пригодными для земледелия считаются (6-7)- 10⁹ га, из которых на долю России приходится около 0,15-10⁹га.

Почвы испытывают сильную антропогенную нагрузку со стороны промышленности и сельского хозяйства. Идет интенсивное разрушение почвенного покрова Земли. К числу главных факторов разрушения почв относят:

- эрозию почв - разрушение почв под воздействием воды (водная эрозия) и ветра (ветровая эрозия);

- опустынивание почв - снижение их увлажненности;

- засоление почв, связанное с накоплением в ней солей NаС1, Nа₂SО₄, СаСО₃, МgСО₃ и других;

- загрязнение почв отходами промышленности, строительства, городскими отходами.

Почва, человек и пища

Ежегодно автотрофы запасают около 1,5-10¹¹ т углеводов, часть которых гетеротрофы превращают в белки. В качестве пищи человек использует сельскохозяйственный урожай в размере 0,8 -10⁹ т. Примем, что человеку в год требуется минимум 0,365 т пищи. Тогда население Земли, составляющее около 6-10⁹ человек, ежегодно нуждается в 2,2-10 т продовольствия. Из этих данных видно, что урожай составляет лишь треть минимальной потребности людей в продовольствии. По-видимому, почва с ее плодородием и существующими сельскохозяйственными технологиями, не способна прокормить население планеты.

Нетрудно подсчитать, что при средней продолжительности жизни человека равной 70 годам через каждого индивидуума проходит около 76 т воды и 25 т пищи (углеводы, белки, жиры, соли и минералы). Этот один из примеров существования постоянного обмена веществ между живым организмом с окружающей средой.

Отметим что, человек может обходиться без пищи 5 недель, без воды 5 дней, без воздуха 5 минут.