Презентация "Воды челябинской области" (9 класс) по биологии – проект, доклад

Основные загрязнители воды в Челябинской области. Способы очистки воды

Выполнила: ученица 11 Б класса МОУ «Гимназия №19» Погорелая Дарья

Оглавление

1. Титульный лист 2. Цели исследования 3. Гипотеза 4. Задача исследования 5. Водные ресурсы 6. Водные ресурсы 7. Ключевые проблемы 8. Ключевые проблемы 9. Загрязняющие вещества и предприятия 10. Статистика 11. Радиационное загрязнение. Река Теча 12. Радиационное загрязнение 13. Причины (состояние водоохранных зон и прибрежных защитных полос) 14. Способы очистки воды (1,2) 15. Способы очистки воды (3,4) 16. Способы очистки воды (5) 17. Гидротехнические сооружения 18. Челябинская область реализует программу "Чистая вода” 19. Заключение 22. Вывод 21. Список ресурсов

Цели исследования

Изучить состояние водных ресурсов Челябинской области Изучить связанные с этим проблемы Изучить загрязняющие вещества и предприятия и связанную с этим статистику Изучить причины загрязнения Изучить способы очистки воды Рассмотреть принимаемые государством меры

К оглавлению

Гипотеза

Объект: водные ресурсы Челябинской области Гипотеза: чтобы решить проблему загрязнения водных ресурсов Челябинской области, нужно увеличить финансирование государственных промышленных предприятий с целью усовершенствовать очистные сооружения

Задача исследования

Подтвердить или опровергнуть заявленную гипотезу на основе проведенного исследования

? ? ? ? ?

Водные ресурсы

Территория Челябинской области лежит на водоразделе трех бассейнов: Волги (Камы), Урала и Оби (Тобола), что предопределяет изначально высокое качество вод. Однако даже в последние многоводные годы воды основных рек Миасс, Урал и Уфа характеризуются как умеренно и сильно загрязненные. На бассейн реки Тобол приходится 19% стока, на бассейн р. Урал - 10% стока, на бассейн р. Кама - 71%. Основная часть стока приходится на период весеннего половодья, которая в среднем составляет 70 - 85%. (Река Миасс)

Pеки в большинстве маловодны. Из пpотекающих по территории области 3602 pек, 90% относятся к очень малым, длиной менее 10 км. Более половины рек (55,1%) приходится на западную горную часть области, где протекают реки бассейна Волги (Кама): Уфа, Ай, Юрюзань, Сим со своими притоками. Бассейн р. Тобол формируют реки: Миасс, Уй, Увелька, Тогузак, Синара, Теча, Аят и др. Бассейн р. Урал представлен р. Урал и притоками. В бассейне верхнего Урала более развита сеть правобережных притоков, наиболее крупными из которых являются реки Малый и Большой Кизил. Левобережные притоки представлены небольшими, менее водными степными реками - Гумбейка, Зингейка, Караганка. В бассейне р. Тобол насчитывается 12 озер с площадью зеркала 25 км. В основном в бассейне распространены небольшие озера, занимающие бессточные впадины. В бассейнах рек Урала и Камы озера отсутствуют. Среднегодовой объем стока по области составляет 6,34 км3, в маловодный год 95% обеспеченности он снижается до 2,56 км3.

Ключевые проблемы

Регулирование стока рек, создание водохранилищ привело к изменению биоты водных объектов. Проблемы равнинных водохранилищ, связанные с негативными изменениями растительных и животных ресурсов ("цветение", заморы рыб) входят в состав приоритетных проблем, на поиски решений которых направлены усилия научного сообщества. Ключевой проблемой загрязнения воды, как и в случае атмосферного воздуха, является промышленность и городская среда. Свежая вода (в 2005 году - 1,1 млрд. куб. метров) забирается главным образом на промышленные (50 процентов) и коммунальные нужды (43 процента), обратно сбрасывается 0,7 млрд. куб. метров сточных вод, но лишь 1 процент из них являются чистыми и достаточно очищенными. К наиболее загрязненным рекам относятся реки, протекающие по территориям промышленных центров: Ай, Уфалейка, Юрюзань и притоки крупных рек, являющиеся приемниками сточных вод и проводниками загрязняющих веществ - Сак-Элга, Кидыш и Худолаз.

Интенсивное промышленное освоение области без наличия генеральной схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов привело к значительному загрязнению большинства водоемов области и дефициту водных ресурсов. Сброс сточных вод в пригородные водоемы составляет до 885 млн. куб. м/год и из них до 80% - загрязненные. Основными приемниками загрязненных сточных вод являются бассейны рек Миасс, Ай, Урал, Теча. В этих реках наблюдается скопление нитратов, фосфатов, аммиака, нефтепродуктов, металлов и других загрязнителей. Проблема качества воды особенно остро ощущается в Октябрьском, Троицком, Чесменском, Варненском, Карталинском, Брединском, Агаповском районах, где подземные воды отличаются повышенной минерализацией с содержанием железа более 1 мг/л. Дополнительным источником загрязнения природных вод стало нерациональное применение в сельском хозяйстве удобрений и ядохимикатов.

Загрязняющие вещества и предприятия

Основными загрязняющими веществами являются: нефтепродукты, сульфаты, хлориды, сухой остаток, нитрат аммония, нитриты, нитраты - загрязнитель ОАО "ММК", железо, медь, хром(+6), мышьяк - ОАО "Мечел", а также ртуть, фенолы, роданиды, цианиды -ТЭЦ-1 г. Челябинска, Аргаяшская ТЭЦ, "Карабашмедь" и др. предприятия.

"Карабашмедь" Аргаяшская ТЭЦ

Статистика

В апреле 2008г. государственным учреждением «Челябинский ЦГМС» отобрано и проанализировано 104 пробы воды, отобранных на 41 водном объекте на территории Челябинской области. В четырех водных объектах обнаружено 11 случаев высокого (ВЗ) и экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ). В р.Кидыш на уровне экстремально высокого загрязнения обнаружено содержание в воде марганца – 132,2 ПДК. В р.Худолаз (п.Чернышевский) в пробе от 03 апреля концентрация цинка соответствовала уровню экстремально высокого загрязнения – 288,8 ПДК, марганца – высокого загрязнения – 45,9ПДК, от 29 апреля – содержание в воде цинка по – прежнему соответствовало экстремально высокому загрязнению – 221,2 ПДК. В р.Миасс ниже г.Челябинска выявлено высокое загрязнение воды азотом нитритов: в створе д.Новое Поле – 10,7 ПДК, в створе д.Сычево – 12,7 ПДК, в створе д.Пятково – 12,6 ПДК, в последнем обнаружено также содержание органических соединений по БПК5 – на уровне высокого загрязнения – 5,2 ПДК. В Аргазинском водохранилище в районе г.Карабаша зафиксировано на уровне ЭВЗ содержание ионов марганца – 60 ПДК, на уровне ВЗ – концентрации меди – 48 ПДК и цинка – 22,2 ПДК.

Радиационное загрязнение. Река Теча

Река Теча — река загрязненная радиоактивными отходами сбрасываемыми “Химкомбинатом «Маяк»”, находится на территории Челябинской области. На берегах реки радиоактивный фон превышен многократно. Авария на «Маяке» в 1957 году признана второй по масштабам катастрофой в истории ядерной энергетики после Чернобыля. Известна как Кыштымская трагедия.. Производственное объединение «Маяк» является одним из крупнейших российских центров по переработке радиоактивных материалов. Объединение обслуживает Кольскую, Нововоронежскую и Белоярскую атомные станции, а также перерабатывает ядерное топливо с атомных подводных лодок. Вопрос радиоактивного загрязнения Челябинской области поднимался неоднократно, но из-за стратегической важности объекта "Химкомбинат «Маяк»" каждый раз опускался. Сегодня район комбината «Маяк» (г. Озерск), как отмечают эксперты, стал самым радиационно-опасным местом планеты. Народ же определил ситуацию по-своему: Урал превращен в мировую радиоактивную свалку.

Радиационное загрязнение

Химкомбинат «Маяк»

р. Теча

Причины (состояние водоохранных зон и прибрежных защитных полос)

Большое влияние на качество воды водных объектов оказывает состояние водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Следует отметить, что на территории Челябинской областей в начале 90-х годов прошлого века и до настоящего времени наблюдалась беспорядочная застройка в границах водоохранных зон и прибрежных полос, как со стороны предприятий, так и со стороны частных лиц. Отвод земельных участков оформлялся органами местного самоуправления без согласования с соответствующими территориальными водными службами. Следует отметить, что разработка проектов установления водоохранных зон становится затруднительной из-за недостаточного выделения средств и отсутствия нормативно-методических документов, т.к. ранее разработанные Методические указания по установлению границ водоохранных зон водных объектов отменены, а новые не разработаны. Реализация ранее разработанных проектов в последние годы практически приостановилась из-за экономического спада развития отдельных отраслей экономики, особенно сельского хозяйства, а также значительного изменения структуры и статуса землепользователей, на землях которых расположены водоохранные зоны.

Способы очистки воды (1,2)

1. Способы очистки промышленных стоков, содержащих тяжелые металлы и органические загрязнители, путем внесения сорбентов, изменяющих кислотно-щелочную реакцию среды, например, кислого карбоната щелочного металла. Перемешивание осуществляется в реакторе с псевдосжиженным слоем, состоящим из такого материала, на кристаллической решетке которого металлы кристаллизуются исключительно в форме кристаллов карбоната или кислого карбоната. При росте кристаллов образуются гранулы с содержанием воды 0,3%. Очищенную воду выводят из реактора, а гранулы удаляют из слоя. Недостатком этого способа является сложность практической реализации, потребность в дефицитных дорогостоящих материалах, а также низкая производительность. 2. Способ очистки промышленных стоков, содержащих тяжелые металлы и органические загрязнители, путем внесения сорбентов, изменяющих кислотно-щелочную реакцию среды очищаемых вод, отделения осадка от очищаемых вод посредством флотации или седиментации; в качестве сорбента используют суспендированный в воде твердый раствор алифатических карбоновых кислот C8-C18 или абиетиновой кислоты в парафине при их соотношении 1: 20 - 30; флотацию осуществляют при pH 3,0 - 10,5 см.

Способы очистки воды (3,4)

3. Способ очистки промышленных стоков, содержащих тяжелые металлы и органические загрязнители, включающий внесение в два этапа алюмосиликатных сорбентов, изменяющих кислотно-щелочную реакцию среды и отделение осадка; на первой стадии используют цеолит, модифицированный ионами бария, а на второй стадии - цеолит, модифицированный ионами натрия. Недостатком данного способа является его невысокая эффективность вследствие того, что очистка осуществляется в узком диапазоне pH среды; кроме того, следует указать, что применяемые при реализации способа сорбенты имеют высокую стоимость и чрезвычайно дефицитны. 4. Известен способ очистки сточных вод, заключающийся в том, что обработку воды осуществляют электрическим разрядом с помощью электродов в непрерывном режиме с использованием тлеющего разряда напряжением 0,5 - 2,0 кВ и силой тока 50 - 150 мА при толщине слоя обрабатываемой жидкости 1,6 - 100 мм и температуре ниже температуры обрабатываемой воды. Недостатком известного способа очистки воды является высокие энергозатраты, низкая надежность способа при разложении химически стойких соединений и усложненный процесс очистки.

Способы очистки воды (5)

5. Обратный осмос – это технология очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Метод обратного осмоса заимствован из природы и относится к мембранным методам очистки воды (молекулярная очистка воды на мембранах). Полностью или частично решает вопросы водоподготовки практически во всех сферах деятельности человека. Мембраны обратного осмоса имеют пористую структуру и изготовлены из пористого тонкоплёночного композита. Диаметр поры (0,0001 микрон) достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных примесей.По неорганическим элементам обратноосмотические фильтры воды обеспечивают степень фильтрации 85%-98%. Причём, чем больше заряд частицы и радиус её гидратной оболочки, тем выше вероятность того, что она будет отброшена мембраной (железо, ртуть, мышьяк, марганец, алюминий, медь, хром, свинец и т.д.). Органические вещества (пестициды, гербициды, фенолы и т.д.) с размерами, превышающими диаметр поры, удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану, но в незначительных количествах. Большой размер вирусов и бактерий полностью исключает вероятность их проникновения через мембрану.

Гидротехнические сооружения

Основу водохозяйственного комплекса на территории Челябинской области составляют 25 водохранилищ объемом более 10,0 млн. м3. Из них поднадзорных МПР России -19 шт. или 76% от общего количества сооружений. Общий объем поднадзорных МПР России водохранилищ - 2828,67 млн. м³. Водохранилища, в основном, многолетнего и сезонного регулирования, предназначены для водоснабжения крупных промышленных узлов и населенных пунктов и срезки пиков паводков и половодий. Эта группа гидротехнических сооружений наиболее опасна при возникновении ЧС по масштабам причиняемого ущерба. Анализ состояния поднадзорных МПР России сооружений выявил значительное количество объектов с неудовлетворительным уровнем безопасности: капитального ремонта требуют 19 сооружений, 137 находятся в предаварийном состоянии. Техническое состояние и связанная с ним аварийность ГТС во многом определяются наличием и квалификацией эксплуатационного персонала. Служба эксплуатации имеется только на крупных гидроузлах водохранилищ промышленного и питьевого использования. Большинство собственников и эксплуатирующих организаций не способны выполнять требования статьи 9 Федерального закона «О безопасности ГТС», предъявляемые к осуществлению мониторинга технического состояния, проведению регламентных работ и ремонтов, подготовке сооружений к пропуску паводков.

Челябинская область реализует программу "Чистая вода"

Челябинская область приступила к разработке программы "Чистая вода". В первую очередь в программу войдут самые проблемные вопросы из этой сферы. Как сообщил министр по радиационной и экологической безопасности Геннадий Подтесов, в настоящее время ежегодный суммарный объем сбрасываемой воды на территории региона - 700 миллионов кубометров. 530 миллионов из них недостаточно очищены, поэтому вначале нужно решить эту проблему. Эта работа уже ведется по областной целевой программе оздоровления экологической обстановки на 2006-2010 годы. В ее рамках в 2007-м году прошла реконструкция очистных сооружений на реке Миасс, на которой расположены крупнейшие водохранилища области - Аргазинское и Шершневское. Но для кардинального решения проблемы оздоровления водоемов требуется отдельная программа. Именно поэтому губернатор области Петр Сумин дал поручение разработать областную целевую программу «Чистая вода». В результате ее выполнения будут проведены модернизация систем водоснабжения и водоотведения, использованы новейшие технологии очистки сточных вод. Когда станут чистыми реки, будут чистыми и водохранилища.

Заключение

Главной проблемой бассейнов рек Урал, Обь (Тобол), Волга (Кама) по-прежнему остаётся загрязнение поверхностных водных объектов. Основным источником загрязнения является сброс загрязнённых сточных вод, который составляет 98% от общего объема сточных вод. Наиболее распространённые загрязнения: сухой остаток, БПК, металлы. Основная причина загрязнения водных объектов – ненормативная работа очистных сооружений и отсутствие финансирования на строительство и реконструкцию очистных сооружений. Большое количество загрязняющих веществ поступает в водоёмы с водосборных площадей с неорганизованным стоком. Сброс загрязненных сточных вод по зоне деятельности управления сократился на 54,89 млн. м3 в основном за счет сокращения сброса недостаточно-очищенных сточных вод на 54,56 млн. м3. Основная причина загрязнения водных объектов – ненормативная работа очистных сооружений и отсутствие финансирования на строительство и реконструкцию очистных сооружений. Из 152 очистных сооружений только 1 обеспечивают нормативную очистку.

Вывод

Гипотеза подтвердилась. Действительно, для решения проблем не хватает финансирования; и государство постепенно принимает необходимые меры, проводит программы

Список ресурсов

http://www.redbook.ru/html/dokl2006.htm ru.wikipedia.org http://www.superfilter.ru/osmos.htm «Новый справочник школьника 5-11 класс, II том», ИД «Весь», Санкт-Петербург, 2002