Теоретическое введение. Загрязнения, которые поступают в среду через вентиляционные и сточные трубы предприятий и могут быть очищены на очистных сооружениях

Загрязнения, которые поступают в среду через вентиляционные и сточные трубы предприятий и могут быть очищены на очистных сооружениях, называют организованными. Неорганизованные загрязнения, стекающие с полей или просачивающиеся через щели в аппаратуре, можно только уменьшить или способствовать их естественному разложению в природе.

Загрязнение водных экосистем. Реки и озера РФ загрязняются недостаточно очищенными сточными водами коммунального хозяйства и промышленности, смывом ядохимикатов и удобрений с полей, оседающими газодымовыми выбросами и утечкой нефти и нефтепродуктов. Важнейшие загрязнители: хлориды, сульфаты, нитраты, фосфаты, нефтепродукты, СПАВ, кадмий, ртуть, фенол, диоксины, пестициды и т.д. В результате загрязнений ухудшается качество воды как питьевого ресурса, обедняется животные и растительный мир водных экосистем, происходит эвтрофикация водоемов.

Загрязнение почвы. Накопление в почве химических веществ, представляющих опасность для живых организмов, т.е. загрязнение почв, складывается из выбросов промышленных предприятий, транспорта и сельскохозяйственных загрязнений. К сельскохозяйственным загрязнениям почв относятся пестициды и нитраты. Правда, наиболее стойкие хлорорганические пестициды сейчас практически не используются, но применявшиеся ранее препараты уже многие десятилетия передаются по пищевым цепям и опять попадают в почву. Нитраты, являясь обязательным компонентом почвы, должны содержаться в ней в оптимальных количествах. Важнейший источник нитратных загрязнений – это животноводческие комплексы и поля орошения.

Описание элементов системы:

1. Участок реки длиной 8640 м, шириной 10 м, глубиной 3м, со средней скоростью течения 6 м/мин. Во время паводка скорость течения и расход воды в реке повышается.

2. Промышленное предприятие, расположенное на берегу реки на расстоянии 1800 метров от начала участка, загрязняющее воду реки стоками, содержащими органическое загрязняющее вещество. Количество сточных вод зависит от интенсивности работы предприятия, которая может изменяться от 0 до 150 условных единиц продукции в сутки. Производство единицы продукции дает 0,1 куб. метра стоков с концентрацией органического загрязняющего вещества обеспечивающего БПК₅ 2000 мг/литр.

3. Животноводческий комплекс, расположенный на берегу реки на расстоянии 5400 метров от начала участка, на котором можно выращивать свиней (количеством от 0 до 2000 голов) или крупный рогатый скот (от 0 до 1000). На животноводческом комплексе в сутки на свинью образуется 4,5 литра навозной жижи с БПК5 - 6000 мг/л, на корову - 14 литров навозной жижи с БПК₅ - 8000 мг/л.

4. Сельскохозяйственные угодья, на которых можно выращивать пшеницу, рожь, ячмень, кукурузу, картофель. Для повышения урожайности есть возможность внесения азотных (не более 50 кг/га), калийных (не более 50 кг/га), фосфорных (не более 50 кг/га), органических удобрений (не более 20 т/га), известкования почвы (почва требует известкования, но не более 2 т/га), применения ядохимикатов (метафоса – для борьбы с вредными насекомыми, цинеба - для борьбы с болезнями растений, атразина - для борьбы с сорняками). При использовании ядохимикатов и удобрений необходимо учитывать, что дождевые и паводковые стоки будут загрязнять воду реки тем сильнее, чем больше внесено удобрений и ядохимикатов, а не усвоенные растениями и неразложившиеся вещества могут сохраняться в почве и донных осаждениях и загрязнять реку в последующие годы.

5. Жилой поселок берет воду реки для своих нужд. Если вода в реке недостаточно чистая, то затрачиваются средства на ее очистку. В модели установлены ПДК в воде: кислорода должно быть не менее 4 мг/л, стоков с предприятия с указанными БПК₅- не более 6 мг/л, атразина, метафоса и цинеба - не более 0,005, 0,02 и 0,03 мг/л, соответственно.

6. Передвижная станция контроля качества воды анализирует содержание кислорода, БПК₅, атразина, метафоса, цинеба в воде в любом выбранном месте участка реки.