Материал: 1838

Вопросы и задания для защиты лабораторной работы «Организм и среда. Экологические факторы»

1.Что такое «среда обитания»?

2.Назовите основные среды жизни.

3.Что называется экологическими факторами?

4.Какой фактор называется лимитирующим? Сформулируйте закон минимума Либиха и закон максимума Шелфорда.

5.Что такое «толерантность»? Сформулируйте закон толерантности Шелфорда.

6.Дайте определение понятию «адаптация». Объясните механизм возникновения адаптаций.

7.Какие виды адаптаций вы знаете? Приведите примеры.

8.Поясните суть правила Бергмана – АленаИ.

8.АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВДЕ НА Г ДРОСФЕРУ ,-появлении радиоактивных элементовА, болезнетворных бактерий и других за-

рий, вирусов – до 700 в дов, простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер). Значительно реже: радиоактивное (радиоактивными веществами), механическое (попадание в воду различных механических примесей – песка, шлама, мусора и др.) и тепловое загрязнение (связано с повышением температуры вод, это ведёт к изменению газового и химического состава, размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов, выделению ядовитых газов – сероводорода, метана).

Загрязняющие вещества в морской воде могут переноситься, концентрироваться или разбавляться и диспергироваться.

Основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются промышленные, коммунально-бытовые (СПАВ, жиры и т.д.), кол- лекторно-дренажные, сельскохозяйственные и др. стоки.

Защита поверхностных вод от загрязнения включает следующие мероприятия:

56

1)развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения;

2)очистка сточных вод (промышленных и коммунально-бытовых);

3)очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для водоснабжения и водопользования.

При организации системы оборотного водоснабжения в неё включают ряд очистных сооружений и установок. Это позволяет создать замкнутый цикл использования производственных и бытовых сточных вод.

Методы очистки сточных вод:

механическая;

физико-химическая;

химическая;

биологическая;

термическая.

др.). В качестве аппаратурного оформления используютИ: решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники. Плавающие вещества (нефть, смолы,

Механической очисткой являются: процеживание и отстаивание, улав-

ливание всплывающих материалов, фильтрование и центрифугирование.

Удаляются механические примеси (песок, глинистые частицы, окалина и

алюминия, соли аммонияСи, железа, меди, а также шламовые отходы. В результате образуются хлопьевидные осадки.

Сорбция – это поглощение загрязнителей сорбентами: активированным углём, цеолитами, силикагелем, бентонитовой глиной.

Флотация заключается в пропускании воздуха через сточные воды. Газовые пузырьки захватывают и перемещают на поверхность воды: ПАВ, нефть, масла.

Ионный обмен заключается в пропускании загрязненной воды через ионообменные смолы: катиониты и аниониты. Подвижные катионы водорода, натрия или калия, входящие в состав ионообменных смол, замещаются катионами тяжелых металлов или ионами кальция и магния. Использование анионитов позволяет очистить воду от анионов хлора, сульфатов, фосфатов и т.п.

Мембранные технологии, такие как обратный осмос и ультрафильтрация, позволяют очистить воду как от высокомолекулярных соединений, так и

57

от ионов солей путем пропускания воды через полупроницаемые мембраны. Применяются для обессоливания морской воды. Метод длительный, но высокоэффективный.

Химические методы очистки вод – это нейтрализация и окисление загрязнителей. Для нейтрализации кислот используют в качестве реагентов известь, кальцинированную соду, аммиак. Щелочи нейтрализуют пропусканием через воду газов, содержащих оксиды серы, углерода. Этот метод позволяет одновременно с нейтрализацией стоков очистить отходящие газы от оксидов серы и углерода. Окисление проводят в том случае, если загрязняющие вещества обладают восстановительными свойствами (сульфиды, цианиды, нитриты и т.п.). В этом случае воду обрабатывают сильными окислителями: хлором, гипохлоритами, пероксидом водорода, перманганатом калия.

Биологический метод очистки основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов поглощать органические и неорганические соединения из сточных вод (ПАВ, жиры, сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды). Активный ил – это сообщество микроорганизмов (плесень, дрожжи, водные грибки). Используют аэротенки, биофильтры, биологические пруды,

К методам защиты водных объектов (морей, рек, озер) относится создание водоохранных зон. Водоохранные зоны – это прибрежные территории шириной от 0,1 до 2,0 км, их назначение – предотвратить загрязнение, засорение и истощение водного объекта.

Запрещается в пределах зон:

распашка земель;

выпас скота;

применение ядохимикатов и удобрений;

производство строительных работ.

ЗОС – это территориальные зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения. Они содержат три пояса.

58

1-й пояс – территория строгого охранного режима: 30…50 м от водозабора. Предусматривает защиту от умышленного разрушения и загрязнения.

2-й пояс – защищает водозаборы от бактериального загрязнения. 3-й пояс – защищает водозаборы от химического загрязнения.

Лабораторная работа № 9

Изучение способов очистки сточных вод

Лабораторную работу выполняют в следующей последовательности. Сначала проводят механическую очистку исследуемой воды (опыт 1), оставив часть пробы неочищенной для определения в ней загрязняющих веществ. Затем часть фильтрата оставляют для исследования. Оставшуюся отфильтрованную воду делят на три части, каждую из которых очищают так, как описано в опыте 2. Затем в исходной пробе, в фильтратах после механической очистки, после коагуляции раствором сульфата алюминия, осаждения раствором извести, адсорбционной очистки определяют хлориды, суль-

фильтрат в коническую колбу объемом 250 см3. После окончания фильтрования часть фильтрата и неочищенную воду полуколичественно анализируют на содержание сульфатов, хлоридов и ионов железа. Оставшуюся часть фильтрата и неочищенную воду используют для определения цветности (органолептического показателя). Результаты заносят в табл. 10.

Таблица 10

Результаты анализа воды после очистки различными методами

59

Опыт 2. Физико-химические методы очистки.

Для физико-химической очистки используют воду, прошедшую механическую очистку.

а) Метод адсорбции.

Для проведения адсорбционной очистки 50 см3 воды, отфильтрованной в результате механической очистки, помещают в коническую колбу объемом 250 см3, добавляют к пробе воды 1 г активированного угля, закрывают пробкой и встряхивают в течение 20 мин таким образом, чтобы жидкость не соприкасалась с пробкой. Затем пробу отфильтровывают через бумажный фильтр. В фильтрате определяют хлориды, сульфаты и ионы железа. Результаты определения заносят в табл. 10.

б) Метод коагуляции.

Для осаждения коллоидных примесей, которые не удаляются фильтрованием, воду обрабатывают раствором сульфата алюминия или хлорида железа. Для осаждения ионов тяжелых металлов и ионов железа воду обрабатывают раствором извести Са(ОН)2.

В две колбы наливают по 40 см3 отфильтрованной воды, добавляют в

Содержимое колб отфильтровывают, в полученном фильтрате опреде-

BaCl2. Пробирку осторожно встряхнуть. Появление белой мути указывает на содержание в воде сульфатов. Чтобы убедиться, что осадок образован именно сульфатами, а не фосфатами или карбонатами, часть раствора отделить в другую пробирку и добавить несколько капель соляной кислоты. Если осадок не растворяется, это указывает на присутствие в растворе сульфатов.

Для полуколичественного определения сульфат-ионов сравнивают исследуемый раствор со стандартной шкалой (табл. 11).

Таблица 11

Стандартная шкала для определения содержания сульфатов в воде

Результат определения заносят в табл. 10.

60