Проблема очистки промышленных стоков от тяжелых металлов

Введение 5
1 Проблема загрязнения промышленных стоков тяжелыми металлами 6
1.1 Источники поступления меди и ее соединений в промышленные стоки 6
1.2 Негативное влияние меди и ее соединений на окружающую среду 9
1.2.1 Негативное влияние меди и ее соединений на гидросферу 10
1.2.2 Негативное влияние меди и ее соединений на почву и растения 11
1.2.3 Негативное влияние меди и ее соединений на животных 12
1.2.4 Негативное влияние меди и ее соединений на здоровье человека 14
1.3 Загрязнение поверхностных вод тяжелыми металлами в Иркутской области 15
2 Способы очистки промышленных стоков от тяжелых металлов 20
2.1 Физические методы очистки 20
2.2 Химические методы очистки 21
2.3 Электрохимические методы очистки 23
2.4 Физико-химические методы очистки 25
2.5 Биологические методы очистки 30
3.1 Методы очистки сточных вод от ионов меди 34
3.2 Предлагаемый способ и технология очистки промышленных стоков от ионов меди 40
Заключение 49
Список использованной литературы 51

Весь текст будет доступен после покупки

При современных масштабах антропогенного воздействия на биосферу качество поверхностных вод определяется не только функционированием естественных экологических систем, но и антропогенной деятельностью человека.
Наиболее распространенными загрязнителями поверхностных вод Российской Федерации являются соединения таких тяжелых металлов, как свинец, ртуть, медь и др. Они входят в приоритетный список государственного экологического контроля. Тяжелые металлы, оставаясь токсичными даже в следовых количествах, оказывают негативное влияние на водные экосистемы и организм человека.
Так, медь, входящая в приоритетный список контролируемых тяжелых металлов, широко используется в промышленности для производства проводников, медных труб, медных сплавов и других изделий.
Иркутская область является одним из крупнейших регионов России по добыче и использованию меди в различных производствах. Это, в свою очередь, ведет к значительному количеству промышленных стоков, содержащих медь и ее соли.
Анализ государственных докладов о состоянии окружающей среды за многолетний период в Иркутской области выявил, что среднегодовые концентрации меди в водоемах превышали ПДК в 1,3-1,5 раза. Кроме того, изучены данные Гидрометцентра Иркутской области, которые также свидетельствуют о неблагополучном состоянии объектов гидросферы области по отношению к загрязнению медью.
Поэтому проблема очистки поверхностных и сточных вод от тяжелых металлов, в частности меди, является достаточно острой и актуальной.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Проблема загрязнения промышленных стоков тяжелыми металлами
Здоровье населения Российской Федерации в значительной степени зависит от качества используемых водных ресурсов. Многие заболевания могут быть вызваны длительным употреблением антисанитарной воды. Загрязнению водных объектов в значительной степени способствуют сбросы в водные объекты неочищенных сточных вод, которые возникают в результате деятельности предприятий и хозяйственной деятельности человека.
Серьезной экологической проблемой является загрязнение вод тяжелыми металлами. Согласно ГОСТ 17.4.1.02-83, большинство из них относится к 1 классу опасности [1]. В природных водах тяжелые металлы не разрушаются, а лишь перераспределяются между составляющими водоемов, изменяя их форму. Соединяясь с биомолекулами (белками, липидами и др.), они образуют комплексные соединения [2]. Из водных систем тяжелые металлы могут включаться в круговорот веществ и мигрировать по трофическим цепям в организм человека при употреблении в пищу рыбных и мясных продуктов.
Большинство тяжелых металлов являются микроэлементами, обеспечивающими протекание ряда биохимических процессов в организме человека. Однако чрезмерное его накопление может привести к нарушению обмена веществ. При кумулятивном действии металлы могут обладать канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами [3].
Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами приводит к увеличению заболеваемости населения хроническими дерматоами, экземами, атипичными дерматитами и токсидермами. Выявлено пагубное влияние тяжелых металлов на функциональное состояние щитовидной железы. Длительное воздействие свинца и ртути может ухудшить память и вербальные навыки. Свинец также нарушает репродуктивную функцию и влияет на сердечно-сосудистую систему. Высокие дозы кадмия снижают адсорбцию кальция костной тканью, что приводит к переломам костей. Систематическое всасывание цинка в организме приводит к воспалительным процессам в легких и бронхах, нарушению углеводного обмена. Медь вызывает расстройства нервной системы, печени, почек и снижение иммунитета [3].
Медь широко используется в промышленности и, следовательно, попадает в виде промышленных стоков в водные объекты, вызывая негативные последствия. Анализ экологической ситуации выявил превышение нормативов по содержанию меди в поверхностных водах Иркутской области. Поэтому ВКР посвящена анализу проблемы очистки промышленных стоков от тяжелых металлов и выбору оптимального способа очистки промышленных стоков от меди.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. – Введ. 1985-01-01. – М.: Стандартинформ, 2005. – 3 c.
2. Сафронова Л.А. Проблемы очистки сточных вод промышленных предприятий. / Л.А. Сафронова, А.А. Шаламанова // Экологические проблемы промышленных городов / под ред. Тихомирова И.Е. – Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., 2013. – c. 89-92.
3. Разумкова Г.М. Влияние хозяйственной деятельности человека на экологическое состояние водных ресурсов, почвы региона и России. / Г.М. Разумкова // XVII Вишняковские чтения. Вузовская наука: условия эффективности социально-экономического и культурного развития региона. материалы международной научной конференции; – Санкт-Петербург; Бокситогорск: ЛГУ им. А. С. Пушкина, 2014. – c. 174-177.
4. Л69 Медь и деформируемые медные сплавы: учебное пособие/ Ю.Н.Логинов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. с. 25-26. - ISBN 5-321-00444-7
5. Хелдт Г.-В. Биохимия растений. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2011. 471 с.
6. Copper distribution in European topsoils: an assessment based on LUCAS soil survey / Ballabio C., Panagos P., Lugato E. [et al.] // Science of The Total Environment. 2018. V. 636. P. 282–298.
7. Copper environmental toxicology, recent advances, and future outlook: a review / Rehman M., Liu L., Wang Q. [et al.] //Environ. Sci. Poll. Res. 2019. V. 26. P. 18003–18016.
8. Интернет-ресурс:
https://vetvo.ru/otravlenie-zhivotnyx-solyami-medi.html
9. Авцын А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.C. Строчкова // - М.: Медицина. 1991. - 496 С.
10. Зайцева О.Е. Особенности накопления микроэлементов в плаценте и пуповине при нормальной и осложненной гестозом беременности – автореферат Дисс….канд .мед. наук / Зайцева О. Е – М.,2006 г.
11. Мищенко В.П. Токсичные металлы и беременность / Российский вестник перинатологии и педиатрии, 1997. №6. - С.59.
12. Сидоренко Г.И., Кутепов Е.Н. Проблемы изучения и оценки состояния здоровья населения. / Г.И Сидоренко, Е.Н. Кутепов // Гиг. и сан. – 1994. – №8. – С.33–36.

Весь текст будет доступен после покупки