трусики женские украина

На головну

 Створення наукових основ знезараження й очищення води на основі нанотехнології - Екологія

Створення наукових основ знезараження й очищення води на основі нанотехнології

Список виконавців

1. Ташполот И. - Д.ф.-м.н., проф., Науковий керівник теми

2. Садиков Е. - к.т.н., с.н.с., відп. виконавець

3. Акмат Б. - м.н.с., виконавець

4. Жогаштіев Н. - м.н.с., виконавець

5. Самієва Е. Т. - ст. лаборант, виконавець

Анотація

Проблема взаємозв'язку якості води зі здоров'ям населення надзвичайно актуальна. В рамках Програми ООН, присвяченому вивченню та розробці заходів щодо поліпшення якості питної води, яка споживається населенням планети були розроблені рекомендації ВООЗ, що містять мінімально необхідні критерії та показники якості безпечної і нешкідливою питної води, призначені, в основному, для країн, що розвиваються. У промислово розвинених країнах вимоги до показників якості питної води більш високі, що відображає рівень в країні можливостей і технологій, здатних забезпечити належне очищення питної води в умовах не зменшується протягом останніх десятиліть забруднення вододжерел. Однак, в США, Великобританії та деяких інших країнах почалися поглиблені дослідження взаємозв'язку зі здоров'ям питної води, відповідної нормативним вимогам, і їх результати послужили підставою для перегляду кількісних значень нормованих показників якості води.

На водозабірної станції г.Ош виробляють знебарвлення води, її освітлення та знезараження. Дослідження, проведені на Ошській водозабірної станції, з подібною системою водопідготовки, показали, що готова до подачі в мережу вода і після хлорування містить мутагенні-активні сполуки. Це дозволяє припустити, що в результаті водопідготовки на станції г.Ош також не видаляється з води багато небезпечні для здоров'я сполуки, в тому числі канцерогени.

Очищення води за існуючими технологіями в світі дуже непродуктивно, енергоємна, матеріаломісткості і не повністю очищає і знезаражує воду. Хлорування: у воді завжди є органічні речовини, які, з'єднуючись з хлором, дають канцерогени, причому знезараження води досягає лише 80%, для підвищення цього показника потрібно підвищувати концентрацію хлору і яка б не була концентрація хлору, багато вірусів, яйцегліст захищений оболонкою не гинуть . Тобто, до останнього часу вважали, що хлор забезпечував високий рівень безпеки води незалежно від часу її доставки, але тепер відомо, що хлор має і ряд негативних властивостей. Тому останнім часом для цілей знезараження та інтенсифікації антимікробної дії дезінфектантів використовуються електричні поля різного виду і частоти - постійне, змінне, низкочастотное, високочастотне, імпульсна, ультразвукове та ультрафіолетове випромінювання, гамма-випромінювання. Одночасне використання окислення з вищепереліченими методами дозволяє знизити час знезараження, а також зменшити дозу окислювача, але досягти 100% -го бактерицидної дії через присутність у воді антропогенних або зважених речовин не вдається.

У технології знезараження й очищення стічних вод також знайшов велике застосування електроактіваціонний метод з використанням електроактиватора. Вони призначені для електроактіваціонной очищення питної, виробничих стічних та інших вод від важких металів, солей двовалентного заліза, нітритів, сульфітів, сульфідів.

Практична цінність роботи.

За результатами досліджень очікується отримання соціально-економічного ефекту, поліпшення екології та санітарно-епідеміологічного стану в міських очисних спорудах. Буде розроблена технологія знезараження і очищення питної води, із застосуванням електроактіваціонного методу. Очікуваним результатом проекту є створення науково-технологічних основ очищення води на основі нанотехнології з використанням електроактіваціонного методу і розроблені рекомендації щодо оптимізації технологічних процесів очищення, шляхом встановлення фізико-технічних параметрів методу і властивостей питної води.

В результаті при використанні електроактіваціонного пристрою в знезараженні та очищення питної води здешевлюють вартість води в кілька разів, економія електроенергії, зменшують трудовитрати при експлуатації, залежно від продуктивності очисних споруд.

Ключові слова

Очищення і знезараження питної води, електроіонізація, електричне поле, електроди, порошки, дисперсність, нанотехнологія.

ЗМІСТ

Введення

Глава 1. Фізико-хімічні властивості води

1.1 Три стану води

1.2 Окислювально-відновний потенціал води

1.3 Кислотно - лужна рівновага води

1.4 Фізичні властивості води

1.5 Хімічні властивості води

Глава 2. Методи очищення води (аналіз стану питання)

2.1 Основні типи забруднень і методи їх видалення

2.2 Традиційні способи очищення питної води

2.3 Освітлення, знебарвлення та знезараження води

2.4 Вибір місця розташування очисних споруд та визначення необхідних площ

Глава 3. Електрофізичний спосіб очищення і знезараження питної води

3.1 Очищення води за допомогою нанотехнологій

3.2 Очищення за допомогою методу електрохімічної активації

3.3 Очищення та знезараження води на основі електрофізичної

іонізації

Висновок

Література

Введення

В даний час в науці і суспільстві зберігається неослабний інтерес до вивчення води, її унікальних біологічних і фізичних властивостей. Пізнання дивних і зачаровують властивостей води починається від споглядання прекрасних структурних творінь і дотику музичної гармонії води, підносили Масуру Емото [1,2]. Шокуючі експерименти з управління кліматом, вплив води на стан здоров'я людини і екосистем, явища електромагнетизму у воді і факти нелокального взаємодії водних середовищ, включаючи біологічні - це той невеликий перелік з кола дивовижних явищ, що формують ореол таємничості навколо води [1-8]. У цих проявах в глибинах сучасної науки людині стає ясно, що вода - це не побудова з двох атомів водню і одного атома кисню, а щось значно більше, що володіє унікальними властивостями, у тому числі здатністю сприймати в собі інформацію як про стан навколишнього середовища, так і про біологічні об'єкти, що взаємодіють з нею [5,8]. При цьому відгук води на подібний вплив має нелокальний характер, так як може проявлятися як у минулому, так і в майбутньому.

У цьому зв'язку виникає питання: "Що являє собою вода і чим обумовлюються її унікальні властивості?" Для відповіді на першу частину питання ряд відомих вчених запропонував різні структурні моделі, засновані на здатності молекул води утворювати водневі зв'язки. Так, з іменами Дж. Бернала і Р. Фаулера пов'язана модель води на основі тетраедричних координації молекул. Модель С. Катцова і Л. Холла на відміну від моделі Дж. Бернала і Р. Фаулера має двуструктурную організацію [6,7]. Модель води з вигнутими водневими зв'язками запропонована Дж. Леннардом і Дж. Попплом, а модель, яка містить порожнечі в каркасі водневих зв'язків, була висунута О. Самойловим. У середині 60-х рр. XX ст. М. Штакельбергом розроблена клатратного модель води, яка знайшла експериментальне підтвердження в газогідратах, відкритих Л. Полингом [6,7]. Однак структура газогідратів Л. Полінга була отримана при використанні для їх створення гідрофобних сполук, що не несуть на собі заряд.

Наприкінці XX в. стало ясно, що колективні властивості молекул води обумовлені наявністю в рідині тих чи інших дефектів. Вихідна посилка таких уявлень пов'язувалася не лише з газогідратами Полінга, але і з теорією гідратації іонів І. Каблукова (1891), кількісну оцінку якої виконали Дебай і Гюккель (1923 р). Згідно Дебая гидратная оболонка іонів визначається радіусом екранування ... Звідси макроскопічні оцінки іонного кластера дають 107 ... 105молекул води, що достатньо для побудови колективного ансамблю молекул.

У 90-і рр. XX ст. Дж. Препарату (1995) розроблена теорія когерентних станів води, так званої "когерентної фази води". Саме цей рік слід вважати відправною точкою дослідження колективних властивостей води. У вивчення властивостей когерентної фази води внесли вклад Д. Анагностасос (1988 р), Дель-Джіудіче, що відкрили надпровідність у воді, І. Бенвеністе та інші, які довели наявність хвиль надплинні електронів у воді організмів [8].

Однією з останніх робіт в області кооперативного поведінки води є книга, випущена авторами під редакцією академіка РАМН Ю. Рахманіна і академіка РАПН В. Кондратова (2002), в якій модель води представлена ??у вигляді вільної і асоційованою фази, що представляє собою структури поліморфних льодів , стабілізовані зарядами в рідині [8].

Проблема подальшого вивчення кооперативного поведінки води сполучена з дослідженням умов внутрішньої самоорганізації води та фізико-хімічних властивостей асоційованої води в об'ємній воді і змін стану асоційованої води під впливом зовнішніх фізичних факторів, у тому числі електромагнітних взаємодій. У свою чергу, стійкі стану асоційованої води сполучені з термодинамікою поліморфних льодів у воді при наявності збурюючих електрофізичних факторів. До таких факторів слід віднести не тільки наявність високих градієнтів електричного потенціалу при певній орієнтації молекул води в її пов'язаних фазах, а й наявність нескомпенсованих зарядів у формі іон-радикалів. Особливий клас взаємодій в асоційованої воді обумовлений станами зарядів в асоціати води, що утворюють пов'язані когерентні макроскопічні пакети електронів, подібних за своєю природою класичним електромагнітним вихрам, який формується надтекучого електронами.

Вивчення закономірностей взаємодії асоційованої води з факторами зовнішнього середовища грунтується на аналізі процесів зміни внутрішнього енергетичного стану надплинні електронів в кластерах води, електрон-фононних взаємодій і нелінійних ефектів конденсації електронів, особливо в критичних станах ассоциатов поблизу температурних точок фазових неустойчивостей материнської фази води (поліморфних льодів) , коли закріплені електромагнітні вихори набувають свободу для транспорту, а їх динаміка стає істотно нелінійної [6,9].

Послідовне розгляд взаємозв'язку структурно-фізичних і електромагнітних процесів, що протікають за участю когерентних хвильових пакетів електронів дозволяє підійти до вивчення найбільш важливих розділів кооперативної динаміки води, з якою пов'язаний цілий клас нелінійних ефектів і явищ нелокального поведінки води. Очевидно, що основа цих явищ пов'язана з квантовими властивостями і критичними станами надплинні електронів [6-9].

По-суті, вивчення квантових властивостей води переходить у стадію дослідження нерівноважної динаміки електромагнітних вихорів в діелектричних середовищах навколишнього середовища, що володіє надлишком енергії, що складає необхідні умови для прояву когерентних ефектів [9] .Перечіслім основні вимоги до питної води [10,11].

Одна з головних екологічних проблем людства - якість питної води, яка напряму пов'язана зі станом здоров'я населення, екологічною чистотою продуктів харчування, з дозволом проблем медичного і соціального характеру. За даними Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ) - 85% всіх захворювань у світі передається водою. Щорічно 25 мільйонів чоловік помирає від цих захворювань. У Нових санітарних правилах і нормах (Сан ПиН 2.1.4.559-96) «Питна вода» були визначені показники по вірусам, посилені вимоги по наявності пестицидів, а по хлорвмісних речовин норми збільшені більш ніж у три рази. Це пояснюється вимушеним вибором для очищення води одного з двох зол: знезаражувати воду рясним хлоруванням і порушувати норму по хлору або змиритися з наявністю у воді бактерій. При хлоруванні природних вод утворюються хлорвміщуючі токсичні, мутагенні і канцерогенні речовини - тригалометани. Слід зазначити, що в згаданих вище Санітарних нормах допускається вміст свинцю і алюмінію відповідно в 3-10 разів більше, ніж це передбачено в стандартах ВООЗ. При цьому необхідно враховувати, що свинець і алюміній відносяться до класу високонебезпечних речовин.

Свинець відкладається в кістках, призводить до змін у центральній нервовій системі (поліневрити, церебральний артеріосклероз), крові (зниження гемоглобіну, зменшення числа еритроцитів), шлунково-кишковому тракті (спастичний хронічний коліт), а також до порушення обміну речовин, "пригнічення" багатьох ферментів і гормонів. Навіть невелика кількість свинцю викликає ураження нирок.

Алюміній паралізує нервову й імунну системи, особливо нищівно він діє на дитячий організм, сприяє розвитку хвороби Альцгеймера.

Тривале використання питної води з порушенням гігієнічних вимог за хімічним складом обумовлює розвиток різних захворювань у населення. Несприятливий біологічний вплив надлишкового надходження в організм ряду хімічних речовин проявляється не тільки в підвищенні загальної або специфічної захворюваності, але й у зміні окремих показників здоров'я, що свідчать про початкові патологічних або предпатологіческіх зрушеннях в організмі.

Підвищення концентрації міді в питній воді викликає ураження слизових оболонок нирок і печінки; нікелю - ураження шкіри; цинку - нирок; миш'яку - центральної нервової системи.

Дослідження вчених з Росії в дев'яти містах Сибірського регіону показують, що вплив забрудненої води на захворюваність становить від 7,7 до 41%. Щорічно зростає кількість епідемічних спалахів гострих кишкових інфекційних захворювань, обумовлених водним фактором передачі інфекції. При цьому за даними Держсанепіднагляду РФ, дуже низька якість питної води в Бурятії, Дагестані, Калмикії, в Приморському краї, в Архангельській, Калінінградської, Томській, Кемеровської, Курганській, Ярославській областях. Дослідження, проведені в Іркутській області, показали, що підвищений рівень захворюваності виразкою шлунка та дванадцятипалої кишки, хронічними гастритами, а також ішемічною хворобою пов'язаний з підвищеним рівнем бікарбонатів у воді. Це явище призводить і до відставання фізичного розвитку дітей. Серед 184 досліджених міст Росії Санкт-Петербург займає перше місце за вродженим аномаліям, хвороб обміну речовин, і друге місце - з онкологічних захворювань. Більше половини пітерських школярів страждають гастритом. Головна причина - брудна питна вода. Не краще йдуть справи і в столиці. Спад промисловості не зробив чистіше Москва-ріку.

Таким чином, питна вода - найважливіший фактор здоров'я людини [8]. Практично всі її джерела піддаються антропогенному і техногенному впливу різної інтенсивності. Дослідження свідчать про погіршення якості води з 1995 р і про те, що в ряді регіонів рівень хімічного і мікробіологічного забруднення водойм залишається високим, в основному через скидання неочищених виробничих і побутових стоків. Незважаючи на відносну захищеність підземних вод від забруднень, завдяки чому їх прагнуть використовувати для питного водопостачання, до теперішнього часу виявлено близько 1800 вогнищ їх забруднення, 78% яких - в європейській частині РФ. Через брак споруд для очищення та знезараження води на більшості водопроводів з водозабором з відкритих водойм стан джерел централізованого водопостачання в цілому по країні вкрай неблагополучне.

У ряді водозаборів виявлені солі важких металів (ртуті, свинцю, кадмію) в концентраціях, що перевищують ГДК, і збудники інфекційних захворювань [11]. На багатьох водопроводах з водозабором з поверхневих джерел (34% - комунальних і 49,3% - відомчих) немає повного комплексу очисних споруд, а на 18,1% і 35,1%, відповідно - знезаражувальних установок. Стан джерел питного водопостачання, незадовільні очищення та знезараження безпосередньо пов'язані з якістю питної води, яка подається споживачам. В цілому по РФ 20,6% проб, узятих з водопроводу, не відповідають гігієнічним вимогам до питної води за санітарно-хімічними показниками (15,9% - по органолептиці, 2,1% - по мінералізації, 2,1% - за токсичною речовинам і 10,6% - за мікробіологічними). Найчастіше низька якість питної води з централізованих систем водопостачання пов'язане з підвищеним вмістом у ній заліза і марганцю. За даними регіональних органів санепідемслужби, близько 50 млн осіб, т. Е. Третина населення РФ, п'ють воду з підвищеним вмістом заліза.

Низька якість питної води позначається на здоров'ї населення. Мікробне забруднення нерідко служить причиною кишкових інфекцій. Так, у 1998 р в країні зареєстровано 122 спалахи гострих кишкових інфекційних захворювань, викликаних питною водою (у 1997 р - 112), з числом хворих 4403 осіб (у 1997 - 3942).

Санітарно-вірусологічне дослідження води з різних джерел в Архангельській області РФ показало, що вірусний гепатит А поширюється в основному «водним шляхом». У Кемеровській області в 1998 р встановлений той же шлях передачі гострих кишкових інфекцій у 672 осіб (30,8%) та вірусного гепатиту А у 324 осіб (55,5% від загального числа встановлених діагнозів). У Свердловській області виявлено зв'язок між змістом хлорорганічних сполук у питній воді 12 міст і

Повний текст реферату

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка