Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Необходимая мощность трансформаторов насосной станции S, кВт, определяется мощностями приводных двигателей насосов, электроприводов других механизмов(задвижек, грузоподъемного оборудования, вспомогательных насосов), электроосветительных и электроотопительных устройств и вычисляется по формуле

(6.6)

где k_c – коэффициент спроса по мощности при двух работающих двигателях, равный 0,8;

Р_н – номинальная(паспортная мощность основных насосов(без резервных);

- коэффициент полезного действия электродвигателей, равный 0,92;

cos - коэффициент мощности электродвигателя, принимаемый в размере 0,86;

10-50 – мощность вспомогательного оборудования и приборов.

В насосной станции устанавливаются два трансформатора. При выходе из строя одного из них допускается временная перегрузка второго не более чем на 20-40% номинальной мощности трансформатора.

Ячейки распределительных устройств выполняются в виде шкафов КРУ(комплексное распределительное устройство). Размеры КРУ: 900мм – по фронту обслуживания; 1660мм – в глубину; 2380мм – по высоте.

Привод магнитных выключателей, а так же оборудования низкого напряжения: щит управления, щит измерения и сигнализации, щиты низкого напряжения для подключения вспомогательного оборудования, располагаются в щитовой. [9]

7 Научно-исследовательская работа «Нитраты в питьевой воде г. Свободный»

7.1 Введение

Вода - одно из основных условий нормальной жизни человека. На сегодняшний день необходима оценка качества воды, которая включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов водопользования и водопотребления. Вода считается чистой, если ее состав и свойства ни по одному из показателей не выходят за пределы установленных нормативов, а содержание вредных веществ не превышает предельно-допустимых концентраций (ПДК). Существует много показателей оценки качества воды. Одними из загрязняющих воду веществ являются нитраты и нитриты, определение которых имеет немаловажную роль в предупреждении неблагоприятного воздействия их на здоровье людей. В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды нитраты и нитриты входят в программы обязательных наблюдений за составом питьевой воды и являются важными показателями степени загрязнения и трофического статуса природных водоемов.

Как удалось выяснить, в химических лабораториях города Свободный, занимающихся анализом питьевой воды, отсутствуют данные по динамике содержания нитратов и нитритов, чаще всего интерес для этих лабораторий представляет соответствие со значением ПДК. Кроме того, не ведется учет содержания нитратов и нитритов в питьевой воде непосредственно употребляемой жителями города Свободный.

Целью работы является определение содержания нитритов и нитратов в питьевой воде г. Свободный.

Цель определила следующие задачи:

1) Сделать литературный обзор по следующим вопросам:
- вода питьевая, ее качество;

- химическая и токсикологическая характеристика нитритов и нитратов..
2) Определить содержание NO3- и NO2- в водопроводной воде г. Свободный в различные сезоны года.

7.2Литературный обзор. Вода питьевая, ее качество

Вода - главное и наиболее распространенное химическое соединение на нашей планете - обязательный компонент всех живых организмов (составляющий до 99 % их массы), главный компонент среды их пребывания, а также большинства продуктов питания. Вода - регулятор климатических условий на Земле, стабилизирующий температуру на ее поверхности, и участник практически всех технологических процессов промышленного и сельхозпроизводства.

Наибольшие запасы воды содержатся в гидросфере - 96 % в мировом океане, остальные запасы воды - это реки, озера, ледники подземные и почвенные воды; 3 % воды - пресные (причем 80 % этой воды находится в виде льда на вершинах гор и ледников на полюсах Земли). Вода покрывает 80 % поверхности Земли и содержится в ее горных породах и минералах, почве, растениях, атмосфере.

Вода - единственное химическое соединение, которое в природе может находиться в жидком, твердом и газообразном состояниях одновременно. Чистая вода - прозрачная, бесцветная жидкость без запаха и вкуса. Многие ее физические свойства и их изменения имеют аномальный характер.
Основными причинами аномальных свойств воды являются полярность ее молекул и образование объемной системы водородносвязанных структур. Они делают воду весьма реакционным соединением с уникально хорошей растворяющей способностью по отношению к полярным и ионогенным веществам, при этом в воде растворяются все природные соединения.
Вода не бывает абсолютно чистой. Природная вода содержит многочисленные растворенные вещества - соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород, сероводород), продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения.
Наиболее чистой природной водой является дождевая; однако и она содержит до 50 мг/л различных растворенных примесей.

Основным потребителем воды является население (81 %). Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире - на каждого жителя России приходится свыше 30000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения и засорения около 70 % рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

Питьевая вода - это вода, которая используется для питьевых целей и хозяйственно-бытовых нужд населения, а также вода, используемая для нужд пищевой промышленности и ряда производств химической промышленности.
Большое значение имеет удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах его проживания через централизованные (приоритетно) или нецентрализованные системы питьевого водоснабжения.

Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды, доля которых в общем объеме водозабора составляет 68 %, а подземные воды - 32 %. Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений. Качество воды в большинстве из них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества подземных вод выявили тенденцию к росту их загрязненности. Поэтому в настоящее время очень важное значение имеет оценка качества воды.

Понятие качества воды включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов водопользования и водопотребления. Вода считается чистой, если ее состав и свойства ни по одному из показателей не выходят за пределы установленных нормативов, а содержание вредных веществ не превышает предельно-допустимых концентраций (ПДК). Особые требования предъявляют к питьевой воде: она должна обладать хорошими органолептическими свойствами, быть безопасной в эпидемиологическом отношении, иметь безвредный химический состав.
В настоящее время Свободненским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды определено 32 показателя качества воды.

Одними из показателей качества воды является содержание в ней нитратов и нитритов, определение которых в питьевой воде имеет большое значение в целях предупреждения неблагоприятного воздействия их на здоровье человека. В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды нитраты и нитриты входят в программы обязательных наблюдений за составом питьевой воды.

7.3 Общая характеристика нитратов и нитритов

Неорганические соединения азота не встречаются в природе в больших количествах, если не считать натриевую селитру, образующую мощные пласты на побережье Тихого океана и Чили. Почва содержит незначительное количество азота, преимущественно в виде солей азотной кислоты.
Природные нитраты встречаются в виде солеобразных масс, выцветов, корочек, налетов. Все селитры хорошо растворяются в воде, обладают охлаждающим вкусом.

Щелочные нитраты часто формируются при взаимодействии азотистых органических веществ и щелочных солей. Например, налеты натриевой и калиевой селитры в полостях и трещинах пород или высыпки. На современном этапе природные нитраты добываются в ограниченном количестве; главную массу азотных соединений получают химическим путем.
Нитраты - одно из важнейших звеньев природного круговорота азота, без которого невозможно существование биоты Земли.
Образование, транспорт и аккумуляция нитратов в компонентах биосферы является одним из этапов природного цикла азота, тесно связанного с совокупностью процессов, вовлекающих в круговорот и другие азотсодержащие соединения. Принципиальным механизмом образования и накопления нитратов в наземных и водных экосистемах служит процесс нитрификации. Интенсивность нитрификации отражает в определенной мере уровень плодородия почвы и может быть лимитирующим фактором продуктивности агроценозов. При благоприятных для нитрификации почвенно-экологических условиях возрастает вероятность потерь азота из почвы в результате вымывания и денитрификации, что ограничивает потенциальную продуктивность растений и несет угрозу эколого-санитарному состоянию природных вод, либо приводит к накоплению нитратов в урожае растений в количествах, опасных для здоровья человека и животных.

В свою очередь скорость образования нитратов и уровень их содержания косвенно зависит от процессов фиксации молекулярного азота и аммонификации органических соединений, связывания нитратного азота высшими растениями или микроорганизмами и денитрификации.

Образование нитратов в атмосфере происходит в ходе различных фотохимических и термических реакций, в которые вовлекаются молекулярный азот и его оксиды природного и антропогенного происхождения.

В ходе биологической фиксации азота происходит восстановление молекулярного азота нитрогеназным комплексом растений до аммония, который включается в состав органических азотсодержащих соединений. Хотя этот процесс не приводит к прямому образованию нитратов, азотфиксация является основным источником пополнения азотного фонда наземных и водных экосистем, в результате чего поддерживается достаточно стабильный баланс азота в биосфере. Биологическую азотфиксацию осуществляют организмы, имеющие ферментный комплекс нитрогеназы.

Ежегодно путем фиксации 17·1010 кг молекулярного азота превращается в аммонийный азот.
Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот.

Формирование пула подвижных и доступных растениям форм азота осуществляется в ходе аммонификации и нитрификации (минерализации). Минерализация представляет собой процесс последовательного разложения органических азотсодержащих соединений аэробными и анаэробными микроорганизмами, грибами, актиномицетами при участии продуцируемых ими ферментов до CO2, H2O и NH3.

Трансформация (аммонификация) белковых компонентов гумуса, растительных остатков, отмерших тел микроорганизмов и животных, органических удобрений осуществляется посредством расщепления их протеазами до пептонов и полипептидов и дальнейшего гидролиза до аминокислот, из которых в ходе дезаминирования образуется аммиак.

Микробиологическое окисление аммония до нитритов и нитратов имеет огромное агроэкологическое значение. С одной стороны этот процесс обеспечивает переход азота в наиболее доступную растениям форму и тем самым определяет уровень плодородия почвы, а с другой - создает условия для распределения избыточных количеств нитратов в окружающей среде.

Нитрификация является двухступенчатым процессом, обе стадии которого осуществляются аэробными облигатными (организмы, живущие и растущие только при отсутствии молекулярного кислорода в среде) микроорганизмами, которые получают необходимую энергию в ходе окисления восстановленных форм азота и строят вещества клетки из углекислоты. Нитрификация осуществляется в основном микробами видов Nitrosomonas и Nitrobachter, окисляющими аммиак соответственно до нитрита и нитрит до нитрата. Первая стадия процесса включает в себя окисление аммония до азотистой кислоты.

Гидроксиламин и азотноватистая кислота являются промежуточными соединениями, в которых азот имеет формальное состояние окисления соответственно -1 и +1.

В отличие от аммония нитраты почти не адсорбируются почвой и также не связываются ею химически. Почти весь не потребленный растениями или микроорганизмами (биологическое поглощение) нитратный азот уносится водой из разделов пахотного слоя. На почвах легкого механического состава не исключена даже потеря селитры путем вымывания в грунтовые воды, реки и океан.

Основным процессом удаления нитратов из наземных и водных экосистем в виде газообразных соединений является денитрификация. Процесс осуществляется в анаэробных условиях в присутствии бактерий – денитрификаторов Pseudomonas и Microconus.

Бактерии при недостаточном доступе кислорода отнимают кислород от солей азотной кислоты, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих денитрифицирующих бактерий приводит к тому, что часть связанного азота из доступной для земных растений формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Основным и конечным продуктом денитрификации является молекулярный азот. Таким образом, восстановление нитратов до газообразных соединений в ходе денитрификации является природным барьером на пути их передвижения в окружающей среде и представляют собой естественно природное уменьшение концентрации нитратов в природных объектах.

7.4 Результаты анализов воды Свободного на нитриты и нитраты.

Отбор проб проводился в осенний - 2016 года; весенний, летний и осенний - 2016 года; зимний и весенний - 2017 года периоды из пяти источников питьевого водоснабжения разных микрорайонов г. Свободный. Места отбора проб были выбраны таким образом, чтобы охватить практически всю площадь города. Кроме того, на всю охваченную территорию вода поступает с двух водозаборов, Перского и Раздольненского.

В ходе проведения анализа на содержание в питьевой воде нитратов и нитритов весной 2017 года, получились следующие результаты, представленные в таблице 7.1.

Таблица 7.1 -Содержание нитратов и нитритов в питьевой воде весной 2017 года.

Проанализировав полученные результаты, следует отметить, что содержание нитратов и нитратов в питьевой воде не превышает, а даже составляет в 300 и более раз значения меньшие, чем установленная ПДК (нитраты -45 мг/л, нитриты – 3,3 мг/л). Незначительная разница в концентрациях между пробами различных точек одного сезона может быть объяснена особенностями водопроводной сети (внутренние поверхности поражены коррозией, покрыты ржавчиной, загрязнение внутренней поверхности из-за проведения ремонтных работ, наличие в водопроводе организмов, приводящих к трансформации нитрат-ионов и др.).

7.5 Выводы

1. В работе дан обзор свойств нитратов и нитритов, указаны антропогенные и естественные источники их поступления в окружающую среду, биологическое действие, место в круговороте азота.

Характеристики

Список файлов ВКР