Автор: Долгова Ольга Анатольевна
Должность: учитель химии и биологии
Учебное заведение: ГБОУ Школа №222
Населённый пункт: Москва
Наименование материала: статья
Тема: "ПРАКТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРЕХ НАУК"
ПРАКТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРЕХ НАУК
Аннотация:
В данной статье представлен обзор биологических методов
очистки сточных вод, которые используются для удаления загрязняющих
веществ
и
органических
загрязнителей
из
сточных
вод.
В
статье
рассматриваются различные биологические процессы, такие как аэробное и
анаэробное биологическое очистка, биореакторы, фитоочистка и другие
методы, которые способствуют нейтрализации вредных веществ и улучшают
качество воды перед ее выделением в природу. Такие методы очистки стали
широко распространены и используются в различных промышленных и
коммунальных предприятиях для соблюдения экологических стандартов и
уменьшения воздействия на окружающую среду.
Ключевые слова: физика, химия, экология, нейтрализация, биологическая
очистка, сточные воды
Химия, экология и биология - это три науки, которые тесно
взаимосвязаны и влияют друг на друга. Все они изучают природу, живые
организмы и их взаимодействие с окружающей средой.
Химия
изучает
строение
и
свойства
веществ,
их
реакции
и
превращения. Она помогает нам понять, какие химические вещества
существуют в природе, как они взаимодействуют друг с другом и как они
влияют на окружающую среду. Например, химия помогает нам понять, какие
вещества загрязняют воду, воздух и почву, и какие могут быть опасны для
живых организмов.
Биология
изучает
живые
организмы,
их
строение,
функции
и
взаимодействие друг с другом. Она помогает нам понять, какие виды
существуют в природе, как они развиваются и как они влияют на
окружающую среду. Например, биология изучает взаимодействие живых
организмов с окружающей средой, их адаптации к изменяющимся условиям
и экосистемам.
Экология изучает взаимодействие живых организмов с окружающей
средой, их влияние на нее и наоборот. Она помогает нам понять, какие
процессы происходят в природе, какие изменения происходят в экосистемах
и какие последствия они могут иметь для окружающей среды и для человека.
Например, экология изучает загрязнение окружающей среды химическими
веществами и его влияние на живые организмы, а также предлагает способы
его предотвращения и уменьшения.
Таким образом, химия, экология и биология взаимосвязаны и
взаимодополняют друг друга в изучении природы, живых организмов и их
взаимодействия с окружающей средой. Понимание этой взаимосвязи
позволяет нам более глубоко понимать мир вокруг нас и находить решения
для сохранения его баланса и экологического равновесия.
1
Одним из примеров взаимодействия химии, биологии и экологии
является очистка сточных вод биологическими методами.
Стоки, загрязняющие водоемы разнообразны и по составу, и по объему.
Большинство промышленных стоков и сточных вод муниципальных систем
обладают повышенной степенью загрязнения, включая органические и
неорганические загрязнители. Поэтому очистка сточных вод является
актуальной задачей для сохранения водных ресурсов и охраны окружающей
среды.
Биологические
методы
очистки
сточных
вод
основываются
на
использовании микроорганизмов для разложения загрязнителей воды. Эти
методы являются более экологически безопасными, чем химические или
физико-химические способы очистки, и позволяют достичь хороших
результатов в удалении органических загрязнителей.
Принцип биологической очистки сточных вод основан на способности
микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ
– воды, метана, сероводорода, углекислого газа.
Органические примеси, содержащиеся в сточных водах, являются
источником энергии и пищи для разнообразных микроорганизмов, которые в
процессе своей жизнедеятельности перерабатывают составные органические
соединения до простых аминокислот, белков и т. д.
Ключевым компонентом в технологии биологической очистки можно
назвать активный ил.
Основные биологические методы очистки сточных вод:
1. Биологическая очистка в аэротенке – процесс, основанный на деятельности
аэробных бактерий, которые разлагают органические вещества, используя
кислород. В результате происходит образование биомассы и окисление
органических загрязнителей до более простых соединений.
2. Биологическая очистка в биофильтре – процесс, при котором сточная вода
пропускается через слой наполнителя, на поверхности которого обитают
бактерии, способные разлагать загрязнители. Этот метод эффективен в
удалении несколько других загрязнителей, таких как аммиак или нитраты.
3. Биосорбция – процесс, при котором микроорганизмы или растения
используются для поглощения загрязнителей из сточных вод. Очищенная
вода может использоваться повторного использования или сброса в
природные водоемы.
Обычная очистительная установка состоит из таких составляющих:
два отстойника;
аэратор;
компрессор;
мощные насосы;
резервуар с микроорганизмами.
Внешний вид конструкции определяется:
объемом стоков, их характеристиками;
разновидностью аэратора;
используемым оборудованием.
2
Такие очистительные биологические системы, работающие благодаря
живым организмам, устраняют из сточных вод практически 98% вредных
веществ.
Это
позволяет
полученную
жидкость
повторно
использовать
в
технических целях:
применять для орошения растительности;
отводить
на
рельеф,
пополнять
водоемы
рыбохозяйственного
предназначения;
перенаправлять в дренажный колодец.
При необходимости водную прозрачность возможно поменять. Но качество
осветления должно отвечать СНИП 2.04.03-85.
На рисунке 1 представлена технологическая схема биологической
очистки сточных вод.
Рисунок 1- Технологическая схема биологической очистки
1
Одной из основных деталей аэротенка является аэратор, который
перемешивает сточные воды с активным илом, насыщает смесь кислородом
для эффективного действия бактерий
Биологические методы очистки сточных вод имеют ряд преимуществ,
включая более низкие операционные затраты, уменьшенное использование
химических реагентов и меньшее воздействие на окружающую среду.
Однако они требуют постоянного контроля температуры, pH и кислородного
режима в процессе очистки.
Таким образом, биологические методы очистки сточных вод являются
важным компонентом современных систем водоочистки и способствуют
улучшению качества водных ресурсов и охране окружающей среды.
Список использованных источников
1
3
1.
Джирард Дж. Е. Основы химии окружающей среды: Монография. – М.:
ООО Издательская фирма «Физико-математическая литература», 2008.
2.
Зилов Е.А. Химия окружающей среды: Учебное пособие. – Иркутск:
Иркут. ун-т, 2006. – С. 12.
3.
Никитина Н.Г., Суханова Л.С., Ивченкова А.А., Ковалева А.Ю.,
Петухов И.Н. Химия окружающей среды: Учебник. – М., 2017.
4.
Стадницкий Г.В. Экология. Учебник для вузов. – СПб.: Химиздат,
2014.
5.
Хохлова О.Н. Введение в химическую экологию: Учеб. пособие. Часть
1. – Воронеж: Издательско-полиграфический центр ВГУ, 2012.
4