Использование центробежных сил

 

Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводят в гидроциклонах (открытых или напорных, многоярусных) и центрифугах.

Напорные гидроциклоны применят для осаждения твердых примесей, а открытые - для удаления осаждающих и всплываю­щих примесей. Гидроциклоны просты по устройству, компактны, легко обслуживаются, высокопроизводительны и дёшевы.

В гидроциклонах открытого типа скорость осаждения более 0,02 м/с, а в напорных меньше 0,02 м/с.

В многоярусных гидроциклонах рабочий объём разделён кони­ческими диафрагмами на несколько ярусов, каждый из которых работает самостоятельно. В них используется принцип тонкос­лойного отстаивания (более полное использование объёма аппа­рата, уменьшение времени пребывания при одинаковой степени очистки).

Рис. Схемы гидроциклонов: а - открытого; б - напорного; 1 -

входная труба; 2 - кольцевой водослив; 3 - отвод очищенной воды; 4 -отвод шлама.

 

 

44

щества сносятся водой и оседают снова). Биологический кругово­рот имеет ряд циклов:

Помехи в экосистеме

 

В любой экосистеме имеются пищевые цепи, существуют оп­ределенные каналы передачи ин­формации: химический, энерге­тический и генетический. Устой­чивость экосистемы обеспечивается механизмами обратной связи.

«Олень - волк»

В этой экосистеме хищник - волк, поедает жертву - оленя. При этом хищник увеличивает свою популяцию. Это положительная обратная связь. Однако, поедая оленей, он уменьшает их числен­ность. Это отрицательная обратная связь. Она старается вернуть систему в исходное положение, т.е. ограничить численность хищ­ников. Человек своей деятельностью создает наибольшие помехи в этих связях. Помехи бывают: частичные (разрушают лишь зве­нья), в отдельных трофических цепях, предельные (разрушают экосистему), искусственные (не стоит отождествлять с селекцией групп живых организмов, проводимых человеком целенаправленно) и естественные (естественный от­бор).

 

Природные ресурсы. Их рациональное использование

Природные ресурсы - это средства существования людей ими не созданные, но находящиеся в природе. Это вода, почва, расте­ния, животные. Классификация природных ресурсов:

1. по их использованию;

2. по принадлежности компонентам природы (земельные, водные, лесные, энергетические);

3. по исчерпаемости (исчерпаемые или неисчерпаемые) (во­зобновимые или невозобновимые);

 

17

Земельные ресурсы

Почва - естественное историческое биокостное тело, основа всех материальных благ, главное богатство, от которого зависит существование человека. Почва возникла в результате взаимодей­ствия живых и мертвых организмов, атмосферы, природных вод, рельефа местности и сил гравитации Земли. Главное свойство почвы - плодородие.

Площадь суши на планете составляет 149 млн. км², из них око­ло 10% покрыто ледниками, из оставшейся почвы 33% занято сельским хозяйством, около 30% занимают леса. Земельный фонд России составляет 8708 млн. га.

Только за период с 1985 по 1990 гг. из сев. оборота выпало порядка 7 млн. га, из-за зарастания леса кустарником, эрозионных процессов и заболачивания.

 

Лесные ресурсы

Лес выполняет важнейшие средообразующие функции, после почвозащитных, водоохранных, климатообразующих и т.д.

Кроме того, участвуя в фотосинтезе, леса выполняют космиче­скую роль.

Все растения Земли в год создают 100 млн. тонн фитомассы, из них растения суши 64 млн., из которых на леса приходится 38 млн. тонн. Они фиксируют на длительное время в древесине орга­ническое вещество. Общий запас древесины в мире более 350 млн. м³. В РФ площадь лесного фонда более 1100 млн. га, из них лесом покрыто более 770 млн. га, а общий запас древесины 32 млрд. м³ много древесины гибнет из-за пожаров, насекомых и т.д.

 

Животные ресурсы

 

На Земле обтает более 1500 млн. животных организмов, одна­ко, биомасса животных составляет лишь 1% от общей биомассы. Число видов в РФ (на 1991 г.):

• насекомые - до 80 тыс.

• водные беспозвоночные - до 120 тыс.

• пресноводные - около 400

• морские виды - 2400

• земноводные - 26

• пресмыкающиеся - 56

• птицы - 726

• млекопитающие – 328

 

18

Различают рекуперационные методы, предусматривающие извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ и деструктивные в которых загрязнители воды подвер­гаются разрушению путём окисления или восстановления. Про­дукты разрушения удаляются в виде газов или осадков.

Механическая очистка сточных вод

Осуществляется в зависимости от свойств примесей, концен­трацией и фракционного состава различными методами:

Процеживание. Используется перед более тонкой очисткой, процеживая сточные воды через решётки (неподвижные, подвиж­ные и совмещенные с дробилками с целью извлечения из них крупных примесей (до 25мм), которые могут засорить трубы и каналы.

Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов применяют сита (волокноуловители), которые мо­гут быть дисковые или барабанные.

В решетках рассчитывается число прозоров, ширина и потери напора сточной воды на ней.

Отстаивание, применяется для выделения нерастворенных и частично коллоидных механических загрязнений в песочных от­стойниках, жиро-, нефти-, смоло-, маслоуловители;

Песколовки - применяют для предварительного выделения ми­неральных и органических загрязнений (0,2...0,25мм) из сточных вод.

где: 1 - входная труба; 2 - перегородка; 3 - шлакосборник; 4 -отверстие для удаления шлака; 5 - выходная труба.

Отстойники (горизонтальные, радиальные и пластинчатые) применяют для выделения из сточных вод нерастворимых осаждающихся или всплывающих механических загрязнений (части­цы органического и минерального происхождения размером меньше 250мм, эмулированные масла, нефтепродукты и т. п.).

 

43

механическим цехам на меньшую концентрацию);

5. гальванические цеха (в наибольшей степени загрязняют ядовитыми химическими веществами, концентрация зависит от механического процесса): концентрация загрязнений, в сточных водах промывочных ванн после нанесения покрытий не превыша­ет 200 млгр/л, а в периодически сбрасываемых сточных водах -100 тыс. млгр/л;

6. бытовые сточные воды машиностроительных производств (крупные примеси, примеси органического и. минерального про­исхождения, различают бактерии, в том числе болезнетворные, концентрация этих веществ зависит от степени разбавления; их водопроводной водой);

7. Атмосферные сточные воды: состав и концентрация ве­ществ существенно зависти от времени года.

В очистные сооружения промышленных предприятий посту­пают сточные воды трёх типов: производственные, бытовые и ат­мосферные, и тиоколе 10% общего водопотребления промыш­ленности приходится на машинно-строительные предприятия. В сточных водах предприятий машиностроения могут содержать­ся следующие виды примесей:

- механические примеси, в том числе гидроксиды металлов;

- стойкие и летучие нефтепродукты;

- эмульсии, стабилизированные различного рода добавками;

- растворённые токсичные соединения органического и неорганического происхождения (ионы металлов; фенолы, цианиды, сульфаты, сульфиды и др.).

Независимо от нормативных требований к качеству в водном объекте есть ещё производственные ограничения. Так, запрещает­ся сбрасывать:

- воды, которые можно использовать в системах оборотного и повторного водоснабжения;

- воды с ценными примесями;

- воды с производственным сырьём в количестве, превы­шающим нормы технологических потерь;

- воды с вредными веществами, на которые не установлены ПДК;

- воды, которые можно использовать на орошение в сель­ском хозяйстве.

Для создания замкнутых систем водоснабжения промышлен­ные сточные воды подвергаются очистке механическими, хи­мическими, физико-химическими, биологическими и термиче­скими методами.

 

42

Наблюдается снижение и обеднение фауны, особенно в районах высокой концентрации человека. Численность видов:

• соболь - около 1 млн.

• выдра - 9070 тыс.

• бобр - до 260 тыс.

• бурый медведь - до 280

• лось - более 500 тыс.

• косуля - 760 тыс.

• кабан - 360 тыс.

• белка - 18 млн.

• заяц-беляк - 7,3 млн.

• заяц-русак - 1,2 млн.

• песец - 200 тыс.

• волк - 300 тыс.

• горностай - 2 млн.