Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье

Лукашевич, Ольга Дмитриевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье"

На правах рукописи

Лукашевич Ольга Дмитриевна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В ВЕРХНЕМ И СРЕДНЕМ

ПРИОБЬЕ

Специальность 25.00 36 — Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□ОУиг -

Томск - 2007

003071331

Работа выполнена в Томском государственном архитектурно - строительном

университете

Научный консультант

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Рогов Геннадий Маркелович

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Порядин Алексей Филиппович

доктор технических наук, Адам Александр Мартынович

профессор

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Букаты Михаил Болеславович

Ведущая организация Уральский государственный технический университет

Защита состоится 31мая2007г в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 265 02 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу. 634003, г Томск, пл Соляная, 2,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан 26 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета /7 // // & / Недавний О И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы В последние годы развитие Западной Сибири как сырьевого региона кардинально ухудшило геоэкологическую обстановку в целом и состояние водных ресурсов в частности Несмотря на огромные, по мировым масштабам, запасы пресной воды в Западно-Сибирском артезианском бассейне, только ничтожно малая их часть (на уровне 2%) полностью удовлетворяет по качеству требованиям экологически безопасного питьевого водоснабжения Часть городского и более половины сельского населения используют воду ненормативного качества Принятие России в ЕС влечет необходимость скорейшего решения проблемы обеспечения всего населения чистой питьевой водой, что требует совершенствования и внедрения новых систем водоподготовки, увеличения доли использования подземных вод как более защищенных от загрязнения, а также принятия мер по сохранению и восстановлению водных объектов

Верхнее и Среднее Приобье характеризуется крайне неравномерным распределением районов добычи полезных ископаемых, развитием селитебных зон, концентрацией объектов химии и нефтехимии, металлургии, машиностроения, предприятий ядерно- и военно-промышленного комплексов Развитие производственно-территориальных комплексов с высокой концентрацией населения и рост влияния отходов на почвы, поверхностные и подземные воды приводит в условиях дефицита чистой воды к изменению характера водопользования с экстенсивного на интенсивный Здесь требуется привлечение ранее разведанных запасов подземных вод, что возможно только после их ревизии и экологического аудита, так как возрастающая добыча у1 ля, нефти, газа, не сопровождающаяся реализацией адекватных мер по сохранению, восстановлению и охране недр, водных и почвенных ресурсов от загрязнения и деградации, приводит к ухудшению состояния водоисточников Интенсивный путь в хозяйственно-пигьевом водопользовании предполагает определение оптимального режима эксплуатации водозаборов подземных вод, соответствие технологии водоподготовки показателям качества исходной воды, очистку и утилизацию сточных вод н отходов водоочистных станций, загрязняющих окружающую среду

Комплексное решение этих вопросов на примере ряда районов Приобья определяет актуальность работы

Цель и задачи исследований Целью исследования является разработка теоретических положений и технических решений для обеспечения экологически безопасного хозяйственно-питьевого водопользования с учетом принципов устойчивого развития Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи

- разработать принципы построения и пути реализации региональной стратегии геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования,

- изучить и проанализировать современное состояние и особенности изменения химического состава природных вод питьевого назначения в урбанизированных районах Приобья под влиянием техногенных и техногенно-природных факторов,

- выявоть характеристики природных вод, определяющие экологическую безопасность их хозяйственно-питьевого использования с учетом тенденций изменения состава при длительной эксплуатации водозаборов и под влиянием антропогенного загрязнения,

- развить и экспериментально обосновать теоретические представления, позволяющие целенаправленно управлять физико-химическими процессами, протекающими при очистке природных вод с характерными региональными загрязнитетями (железо, марганец в присутствии органических веществ), разработать па этой основе высокоэффективную технологию безотходной очистки воды,

- выполнить комплексные исследования возможности обработки и использования промывных сточных вод и железосодержащего осадка, образующихся при подготовке питьевой воды

натурные и экспериментальные исследования состаЕ.а природных и сточных вод на водозаборах и водных объектах, подверженных техногенному загрязнению, лабораторные исследования осадков станций обезжелезивания и минералов, используемых в качестве фильтрующих загрузок, с помощью комплекса современных физико-химических методов (химического, спектрального, рентгеновскогого, термогравиметрического, ИКС, электронно-микроскопического I,

теоретические положения и рекомендации, разработанные в геоэкологии, гидрогеологии, геохимии, физической, коллоидной, аналитической химии и химической технологии, компьютерные методы обработки данных, проведение имитационного моделирования для получения эмпирических зависимостей между параметрами при воздействии на воду веществ, излучений, полей,

решение прогнозных задач с целью экологической оптимизации хозяйственно-питьевого водопользования

Научная новизна исследований. Выявлены геоэкологические условия формирования и эволюции состава и свойств природных вод, используемых в регионе для питьевых, хозяйственных, производственных целей Показана общность физико-химических процессов (сорбция, коагулирование, фильтрование, окислительно-восстановительные процессы, электрокинетические явления, катализ, биохимические реакции), протекающих в природных водах в естественных условиях и при обработке подземных вод, на основе чего выдвинута концепция самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения В соответствии с ней главной задачей в технологии очистки железосодержащих вод является активизация процессов автокоагуляции и седиментации

Разработаны принципы региональной классификации, учитывающей интегральное воздействие естественных и техногенных факторов на проте гание фазовых и биогеохимических процессов в природных водах позволяющей дать комплексную геоэкологическую оценку водному объекту, используемому для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Углублены и развиты физико-химические основы экологически чистой технологии очистки подземных вод, содержащих примеси железа, марганца, тяжелых металлов, органических веществ природного и техногенного происхождения, что конкретизируется в следующем

- установлены новые взаимосвязи между качественными и количественными показателями состава и свойств воды и условиями обработки воздухом, озоном, электрическим полем достижение предельного насыщения кислородом и высокой эффективности окисления и деструкции загрязнителей происходит при сочетании вакуумно-эжекционного введения 02 и/или Оз с кавитационньм воздействием, электрохимически генерированные ионы железа являются центрами кристаллизации и автокоагуляции, инициирующими образование твердой фазы и ад:орбцию загрязняющих веществ,

- создана феноменологическая модель процесса химических превращений при удалении из воды железа и выявлены технологические факторы, определяющие структуру блочно-модульной станции очистки воды,

- оптимизированы технологические режимы формирования и уплотнения железосодержащего осадка путем импульсного электрохимического воздействия,

- предложены способы утилизации железосодержащих осадков водопроводных станций для получения керамического материала, пригодного для использования в качестве "аборигенной" фильтрующей загрузки при очистке воды, для нейтрализации осадков сточных вод гальванических производств и очистки ливневых сточных вод На защиту выносятся:

1 Концепция обеспечения геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования в регионе, учитывающая естественно-природные (ландшафтно-климатические, гидрогеологические, экологические и др), техногенные (эмиссия загрязняющих веществ, гидротехнические сооружения, добыча энергоресурсов и др ) и социально-экономические (уровень урбанизации, финансовое обеспечение и др ) факторы

2 Региональный классификатор технологий водоподготовки, оптимально согласованных с физико-химическим составом и реакционной способностью компонентов подземных вод

3 Концепция автокоагуляционного самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения, основанная на способности компонентов, содержащихся в воде (железо, алюминий, кальций, кремний), образовывать при активации коагуляци-онные структуры, адсорбирующие тяжелые металлы, что позволяет при дальнейшем их осаждении и удалении получать воду нормативного качества

4 Технологические способы интенсификации осаждения дисперсной фазы суспензии осадков из сточных вод, учитывающие межмолекулярные гидрофобные взаимодействия при электроимпульсном, реагентном и механическом воздействии, а также способы утилизации осадков водоочистных сооружений, позволяющие получать керамические материалы, эффективных при использовании в качестве «аборигенных» зернистых загрузок фильтров и для очистки сточных вод от тяжелых металлов

Практическая значимость работы. Результаты исследований могут использоваться при принятии решений о производственном и хозяйственно-питьевом использовании водных объектов, размещении производства, создании стратегического резерва питьевой воды, при обосновании и выборе вариантов оптимальной технологии очистки воды, при разработке стратегии экологически безопасного питьевого водоснабжения населения региона, в том числе при чрезвычайных ситуациях Установленные закономерности техногенного преобразования показателей качества вод могут служить основой для разработки водоохранных мероприятий, при совершенствовании системы мониторинга

Предложены новые способы улучшения качества природных вод и устройства для их осуществления, защищенные 4 патентами РФ Разработанная комплексная безотходная технология очистки подземных вод с учетом региональных особенностей состава загрязнителей позволяет благодаря блочно-модульному исполнению получать питьевую воду, полностью соответствующую действующим нормативам качества Начиная с 1994г по этой технологии созданы и успешно работают 14 водоочистных станций в населенных пунктах Томской области Благодаря обеспечению населения доброкачественной питьевой водой снизилась социальная напряженность

Разработана технология утилизации осадка железосодержащих промывных вод в производстве керамического фильтрующего материала (патент №34880) Эффективность применения керамического материала в качестве фильтрующей загрузки проверена на пилотной установке в полупроизводственных условиях на Томском водозаборе, получены положительные результаты

Результаты научных исследований вошли в отчеты по госбюджетным и хоздоговорным темам, используются в ОГУ "Облкомприрода" и Департаменте природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Томской области, а также используются в учебном процессе при подготовке студентов инженерно-экологического фа-

культета по специальности "Водоснабжение и водоотведение" в Томском государственном архитектурно-строительном университете

Личный вклад автора. Решение поставленных в работе задач основано на общении и систематизации результатов многолетних исследований (с 1990 по 2006 г ), выполнявшихся автором в рамках инициативной, хоздоговорной и госбюджетной тематики научно-исследовательских работ Томского государственного архитектурно-строительного университета и Государственного института проблем ЖКХ в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока, в том числе по гранту РФФИ №98-05-03150 "Комплексное описание физико-химической эволюции подземной гидросферы в процессе совместной эксплуатации водозаборов и полигонов удаления жидких отходов" (19982000гг), по I осударственному контракту с Министерством промышленности, науки и технологий Российской Федерации № 32 500 11 2422 ог 09 04 2002 "Модульная станция очистки и обеззараживания воды" В диссертацию воили результаты, полученные автором лично и в сотрудничестве с научными работниками НИИ Интроскопии ТПУ, ОАО "Надежда" и других организаций Автору принадлежит формулировка цели работы и постановка задач, обоснование и выбор путей их решения и методик исследований, проведение большой части анализов, интерпретация и обобщение результатов, формулировка научных положений, выносимых на защиту, и выводов

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 35 научных конференциях и совещаниях, наиболее значимыми из которых являются региональная конференция "Проблемы экологии Томской об части" (Томск, 1992), Международная научно-техническая конференция "Вода, которую мы пьем" (Москва, 1995), Международная конференция "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" (Томск, 1995), Международная конференция "Экологически чистые процессы в решении проблем окружающей среды" (Иркутск, 1996), Международная конференция "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека" (Томск, 1996), II и III Международные конгрессы "Вода экология и технология" (Москва, 1996, 1998), XV Всероссийское совещание по подземным водам Сибири и Д Востока (Тюмень, 1997), Международная научно-техническая конференция "Экология человека и природы' (Иваново, 1997), 2 Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу (Томск, 1997), Международная конференция "Экологическая геофизика и геохимия" (Москва-Дубна, 1998), Международный симпозиум "Контроль и реабилитация окружающей среды" (Томск, 1998,2006), Международная научно - практическая конференция "Водоснабжение и водоотведение качество, эффективность" (Кемерово, 1998), Международная научно-техническая конференция «Техника и технология очистки и контроля воды» (Томск, 1999), Международная конференция "Экология Сибири, Д Востока и Арктики (Е8РЕА-2001)" (Томск, 2001), 4-я Международная научно-практическая конференция "Экономика, экология и общество России в 21-м столетии" (С -Петербург, 2002), 2-я Всероссийская научная конференция по геологии и нефтегазоносности ЗападноСибирского бассейна (Тюмень, 2002), Всероссийское совещание по подземным водам Востока России (Иркутск, 2003), Всероссийская гидрогеохимическая конференция «Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири», посвященной ¡00-летаю ПА Удодова (Томск, 2003), Международная научно-техническая конференция 'Город прошлое, настоящее, будущее" (Иркутск, 2004), IV международная научно-техническая конференция "Экология и безопасность жизнедеятельности" (Пенза, 2004), Всероссийская конференция с межд участием «Экологическая политика и университетское образование» (Томск, 2005), Международная научно- практическая конференция "Строительсггво-2005" (Ростов, 2005), III Международная конференция «Реки Сибири» (Новосибирск, 2005), Меячдународная научная конференция «Проблемы ресурсов, геотермии и геоэкологии», посвященная 100-летию со дня рождения

академика Г В Богомолова (Минек, 2005), Международная научно-техническая конференция "Устойчивое развитие и экологический менеджмент" (С -Петербург, 2005), Международная научная конференция «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006)

Публикации Основные теоретические и практические результаты исследований по теме диссертации изложены в 110 работах, в том числе в 3 монографиях (из них 2 -коллективные), 5 патентах, 16 статьях в журналах, включенных в перечень ВАК

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений, содержит 369 страниц, включая 63 рисунка, 57 таблиц и список использованной литературы из 452 наименований

Автор признателен коллективам кафедр "Гидрогеоэкология и водохозяйственная деятельность" и "Химия" ТГАСУ, профессорам ТГАСУ Д С Покровскому, А В Мананкову, В К Попову, Ю С Саркисову за критические замечания в процессе обсуждения работы и помощь в ее создании Автор признателен также всем коллегам из других организаций, чьи консультации, совместное сотрудничество, помощь, советы, способствовали выполнению работы Особую благодарность за постоянную поддержку автор выражает своему научному консучьтанту, доктору геолого-минералогических паук, профессору Г М Рогову

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цель и задачи исследования, приведены основные научные положения, выносимые на защиту и обуславливающие научную новизну и практическую значимость представленных результатов Охарактеризована общая структура диссертации

В первой главе рассматривается геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования как комплексная междисциплинарная проблема

Понятие "Геоэкологическая безопасность" мы считаем составной частью экологической безопасности, которая в законе "Об экологической безопасности" определена как "состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества, защищенности окружающей природной среды от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных воздействий на нее" В расширенном, трансдисциплинарном значении геоэкология - наука, которая соотносит законы экологии с закономерностями наук о Земле, интегрирует знания об экологических проблемах и ставит в качестве цели сохранение жизнеобеспечивающей среды и жизни на Земле Таким образом, геоэкологическая безопасность предполагает сохранение среды обитания, преодоление экологических бедствий, кризисов, катастроф Сюда входит и геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования

Н И Алексеевским с соавторами предложено новое направление в геоэкологии - "гидроэкологическая безопасность" Это особое состояние водных объектов территории, при котором природопользование в бассейнах рек не препятствует удовлетворению запросов потребителей, не приводит к негативному изменению ни здоровья населения, ни условий существования экосистем Мы будем рассматривать вопросы геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования с позиций стабильности качества подземных вод, тенденций ашропогенного изменения, пригодности для использования, а также взаимодействия "водный объект (источник водоснабжения) - техническая система", имея в виду, что, водозаборное сооружение и вся система водоснабжения, а также водоотведение и очистка сточных вод - технические системы Кроме того, расширим рамки некоторых представлений об опасностях и рисках, связанных с эксплуатацией подземных водозаборов, расположенных вблизи потенциальных очагов загрязнения, включая хранилища радиоактивных отходов

Население, особенно в экономически развитых районах, подвержено дополнительному риску вследствие залповых загрязнений воды во время внештатных ситуаций

на промышленных предприятиях, при порывах трубопроводов, в результате стихийных бедствий В воду вследствие производственных аварий и катастроф, а в сельской местности - при нарушении агрохимических принципов поступают химические и бактериальные загрязнители, в том числе высокотоксичные

Защита биоты и человека от вредного воздействия вод и защита природных вод от техногенного воздействия - две стороны проблемы геоэкологической безопасности

Территория Верхнего и Среднего Приобья хараю еризуется сложным геологическим строением и многообразием биотических, абиотических факторов среды, предопределяющих разнообразие качества природных вод питьевого назначения (рис 1)

Мощное техногенное влияние ресурсного и промышленного комплексов проявляется в классическом варианте триады истощение ресурсов, загрязнение окружающей среды, ухудшение здоровья человека и состояния других живых организмов Сказанное напрямую относится к водным ресурсам и питьевой воде

Таблица 1 Основные показатели водопотребле ния и водоотведения в Верхнем и Среднем Приобье (по материалам Государственного доклада "О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2004г ")

Регион Использовано воды, млн м3 Объем оборотной и повторно-последовательно используемой воды, млн м' Сброс сточных вод, млн м3

всего загрязненных из них без очистки нормативно чистых нормативно очищенных

Алтайский Край 487,95 969,37 283,45 36,36 6,41 88,80 158,3

Кемеровская область 1954,23 4382,91 1886,28 708,02 265,67 1172,14 6,12

Новосибирская область 775,74 873,75 626,96 74,39 39,64 278,86 275,71

Омская область 322,65 1105,15 221,21 218,77 19,38 0,90 1,54

Томская область 616,27 2524,56 540,06 16,86 5,90 446,64 76,55

Тюменская область 395,51 1089,70 343,61 74,79 9,78 258,83 9,99

Ханты- Мансийский АО 1054,32 7960,98 634,41 31,00 5,06 517,76 85,65

В табл 1 систематизированы сведения о водохозяйственном факторе воздействия на окружающую среду в регионе Объемы используемой воды и сточных вод, сбрасываемых в водотоки и водоемы, значительны

В урбанизированных районах Приобья наблюдается рост заболеваемости людей, вызванный использованием недоброкачественной питьевой воды, повышается экологический и геологический риск проживания вблизи водных объектов и на подтопляемых территориях, происходит утрата биоразнообразия гидробионтов, падает способность водоемов к самоочищению Этот не полный перечень водно-экологических проблем и их последствий показывает, что они не могут быть решены в рамках одной научной дисциплины и отдельными ведомствами и организациями

Трактуя понятие "техносфера" как "практически замкнутая регионально-глобальная технологическая система утилизации и реутилизации вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, рассчитанная на изоляцию хозяйственно-

производственных циклов от природного обмена веществ и потока энергии" (Понятийно-терминологический словарь по геоэкологии и природопользованию), мы полагаем, что этому определению соответствует рассматриваемое нами в данной работе ресурсосберегающее водопользование и водопотребление

В кратком обзоре развития естественных наук, экологизация которых создала условия для формирования геоэкологии и гидрогеоэкологии как ее части, показана необходимость в интегрированном научном подходе к оценке техногенного воздействия на компоненты гидросферы и ее ответных реакций Охарактеризована системообразующая функция геоэкологии среди современных наук о Земле и вклад в развитие геоэкологии известных ученых Г К Бондарика, С П Горошкова, Д Г Зилинга, В В Ковальского, Е А Козловского, Л М Корытного, И В Крутя, А Н Ласточкина, А Б Лисенкова, В И Осипова, Н Ф Рей-мерса, Ю Е Саета, Е М Сергеева, В Т Трофимова, Ф И Тютюновой, Н В Шебалина, и др

Вода вовлекается в хозяйственный оборот в составе природно-техногенных комплексов и систем Динамика их развития и воздействия на окружающую среду - предмет изучения гидрогеоэкологии (экологической гидрогеологии) Основателем гидрогеоэкологии можно считать В И Вернадского, глубоко проанализировавшего роль природных вод в биосфере и значение живого вещества для гидросферы

Проблемы формирования подземных вод в природных и техногенно нарушенных условиях рассмотрены в работах Н К Игнатовича, Г Н Каменского, В А Кирюхина, С Р Крайнова, А М Овчинникова, А И Перельмана, Е В Пиннекера, Б И Писарского, Е В Посохова, Б Н Рыженко, Л С Табаксблата, НИ и О Н Толстихиных, С Л Швар-цева, В М Швеца и других известных ученых

Природные воды испытывают на себе возрастающий техногенный пресс Все меньше остается территорий с неизмененными природными условиями

Большой вклад в развитие гидрогеоэкологии внесли А П Белоусова, К Е Питье-ва, А Ф Порядин и другие исследователи

Обширный материал по подземным и поверхностным водам региона накоплен, обобщен и проанализирован в статьях, научных отчетах, монографиях и диссертациях Ю Н Акуленко, С Г Бейрома, В Я Бычкова, Б А Воротникова, В П Дегтярева, Е М Дутовой, Н А Ермашовой, В А Земцова, В А Зуева, В Г Иванова, Ю Г Копыловой, Е С Коробейниковой, В С Кусковского, М И Кучина, В М Людвига, В А Льготина, Ю В Макушина, В М Матусевича, А Ю Озерского, Е Ю Осиповой, Г К Парфеновой, Г А Плевако, В К Попова, Д С Покровского, Н М Рассказова, Г М Рогова, Ю К Смоленцева, О Г Савичева, С Л Шварцева, П А Удодова и многих других Среди работ этих ученых есть касающиеся геоэкологических проблем, обобщающие и аналитические материалы с целью проведения регионального районирования подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Геоэкологические исследования в исследуемом регионе нашли отражение в работах А М Адама, А В Вана, А В Мананкова, В Е Ольховатенко, В Н Парначева, Л П Рихванова, Н А Рослякова, Е Г Язикова и других авторов Благодаря им углублено понимание гидрогеологических, геоэкологических, геохимических проблем Приобья и поставлены новые актуальные задачи исследований С геоэкологией тесно связаны теоретические, технические и технологические задачи водоснабжения, очистки сточных вод Чем сильнее загрязнена вода, тем более длительной, материало- и энергоемкой очистки она требует Безопасность питьевой воды есть результат двух составляющих исходного качества природной воды, зависящего от экологического состояния водоисточника, и эффективности технологии, используемой при обработке воды

I фг*-"

14®»*

Ханты-Мансийский А О ' ¿. ■. •» I „ ,— ^ X'

. ■ ■ ¡П;11 - ч.| „

ХннгиМзнеЫа! : .«". » ® « , „1ПШС2С

« л - * ••• . Сур'у * ■» -

Щ " ■ л?*™*

—НИ-Я -.111+. • XVI 3-1-——Й-1 Стр&же&ой »

№ Ь ПО

Красноярский край

ы ш по

г .... .^щ.

. ' ^ VЛ' -Г

Томская обп.

Тюменская обп.

..-•'Хч,.

5! *

И* №$ НН4 артасох ■ 1НЕ V ■

и в;

• I Колпашево

л Г- *

Бзлий Яр

Условные обозначения Показатели

Э - кремний Щ - щелочность Ж - жесткость ге - железо Мп - марганец НП - нефтепродукты

Величина показателя - '»Омск §§ минимальная ЦП] максимальная □ ПДК

81 Щ Ж Г* Ш Н25

С .■ ■ \ ;

Омская обл. } '■■>

' ■ ■ ^ ! Новосибирская обл.

\ ' ''V* >

Бэрабинскв

Ймросый аО— Бзкчар .

"" ;БЕ

сог по «I

35.

Гт № ПО Ц

_____Ш—

н Мш ПО ММ 9 щ к

{ Л ^Томся < » » '

[Уас

■ %

Кожевнч коео

® ] 1

Маркине*

* «И

-■¿ж

НЕ

Н Щ НН4

НП - нефтепродукты

С02 - углекислота свое. Тип водоснабжения '1 _ иииегАпизания из подземных

М - минерализация Н2Б- сероводород NN4 - аммоний ПО - перманганэтная охисляамослъ

Слав

Новосибирск

V» *'

ИСТСИНИКОВ

т из поверхностных источников

|а | славу:

¡^ЕЭеЙЕ

, Алтайский Край

- а 1Г-

Г* На фи«1 М23

Кемеровская обл.

ИЕ

Рис. 1. Показатели качества природных вод питьевого назначения в Верхнем и Среднем Приобье

С точки зрения интересов человека подземные воды могут рассматриваться как полезное ископаемое, как пищевой продукт, как источник энергии, как средство труда

Одновременно подземные воды (вместе с вмещающими породами) играют в природе защитную роль, обеспечивающую функционирование экосистем, а также информационную роль, т к позволяют получить сведения о состоянии подземного пространства (например, о составе, свойствах, изменении концентраций веществ) Защитные, управляющие и информационные функции гидрогеологических систем изучены слабо, такие исследования стали проводиться только в последние годы

Система водоснабжения и канализации может рассматриваться, учитывая ее сложность, как природно-техническая система, в которую входят подсистемы более низкого ранга водозаборные сооружения, технические системы, обеспечивающие во-доподготовку, водопроводно-транспортная система, канализационно-очистные сооружения, система обезвреживания и утилизации отходов Функционирование этой сложнейшей системы (совокупности подсистем) тесно связано с экологическим состоянием водных объектов из них отбирается природная вода (сырье для потребителя) и возвращается сточная (очищенная, недостаточно очищенная, не очищенная) Кроме этого прямого взаимодействия есть еще множество косвенных взаимосвязей, позволяющих именовать систему водоснабжения и канализации природно-технической надсистемой на природную среду оказывают негативное воздействие отходы в виде реагентов, используемых при очистке воды, утечки из изношенных сетей формируют подтопление городских территорий, осадки сточных вод, складируемые на иловых площадках и утилизируемые на сельскохозяйственных территориях, из-за нарушения технологий часто являются источниками загрязнения и т п Управление природно-технической надсистемой водоснабжения и канализации - сложнейшая комплексная междисциплинарная задача, требующая усилий со стороны многих отраслей знаний Одно из важных направлений - использование водосбере-гающих, низкоэнергоемких, малоотходных технологий

Теоретические обоснования и технические решения по очистке природных вод, в том числе с учетом региональных особенностей, приведены в работах Л П Алексеевой, М И Алексеева, И Э Апельцина, Н Д Артеменка, Г Ю Асс, Л А Васильева, В В Дзюбо, В Л Драгинского, М Г Журбы, В А Клячко, Л А Кульского, С Н Линевича, Е В Мега-лантия, Г И Николадзе, А Ф Никифорова, Ю Л Сколубовича, Ю Ф Турутина, А М и В А Фоминых, Н А Лворовского и других ученых Так как постоянно расширяются знания о составе и свойствах загрязненных природных вод, повышается уровень развития техники, синтезируются новые материалы, то практический интерес представляет развитие и корректирование технологий очистки воды с учетом указанных обстоятельств

Анализ международного опыта управления качеством вод, механизмов реализации планов и программ показывает, что главными составляющими управления качеством вод и водными ресурсами являются

- разработка и апробация экономичной и эффективной системы мониторинга вод, обеспечивающей необходимой и достаточной информацией лиц, принимающих решения,

- разработка компьютеризированных систем поддержки принятия решений,

- усовершенствование системы управления качеством вод и водными ресурсами, для которого изменяется законодательство, организационная структура, разрабатывается система экономических стимулов,

- для муниципального, регионального, бассейнового уровней используются различные механизмы реализации программ по улучшению качества и сохранению водных ресурсов,

- создание условий для интеграции и координации действий по бассейновому принципу, т к сегодня не разработаны механизмы сотрудничества и принятия решений ме-

жду ведомствами и организациями, связанными с использованием, охраной и контролем качества вод, - усовершенствование системы стандартов и целевых показателей качества вод

Обобщая вышесказанное, представим в виде схемы (рис 2) факторы, в результате влияния и взаимодействия которых может быть оптимизирована водохозяйственная деятельность в целях экологически безопасного водопользования

Рис 2 Экологическая оптимизация водохозяйственной деятельности

Анализ и обобщение информации по водно-экологическим проблемам региона в контексте геоэкологической безопасности водопользования предопределили поставленные нами цели и задачи исследований

В главе 2 сделан аналитический обзор научных и научно-технических литературных источников, а также полученных автором данных, отражающих геоэкологическое состояние водных ресурсов исследуемой территории с целью выявления перспективы развития водоснабжения и осуществления водоохранной деятельности в регионе На основе геоэкологических свойств подземных вод выполнено ранжирование загрязнителей воды с учетом их физико-химических свойств и реакционной способности Разработан региональный классификатор оптимальных технологий £ одоподготовки, согласованных с физико-химическим составом, реакционной способностью примесей подземных вод

Большая часть рассматриваемой территории находится в зонах умеренно и резко континентального климата с длинной, холодной зимой и коротким летом Особенностями физико-географических условий региона являются протяженность в меридиональном направлении, близость Крайнего Севера, открытость территории с севера, юга и юго-запада, ярко выраженная зональность ландшафта и климата, большое разнообразие составов и свойств вод в природных водных системах Особенностями физико-географических условий региона являются открытость с севера, юга и юго-запада, ярко выраженная зональность ландшафта и климата, плоский рельеф, замедленный сток рек, разнообразие состава и свойств вод в природных водных системах Избыточное увлажнение, связанное с большим годовым количеством осадков и малым испарением, обусловило высокую заболоченность, которая на севере в таежной зоне достигает 50% Климатические факторы, рельефные особенности, болотные условия питания поверхно-

стных и подземных вод играют решающую роль в формировании основных геохимических свойств водных ресурсов региона

Химический состав, состояние и свойства природных вод формируются и изменяются под влиянием природных, техногенных и техногенно-природных процессов, развивающихся на глобальном, региональном и локальном уровнях

Западно-Сибирский артезианский бассейн в пределах верхнего гидрогеологического этажа, несмотря на имеющиеся отличия количественного и качественного состава отдельных бассейнов стока, является единой гидрогеологической структурой Это крупнейший источник пресной воды Для водоснабжения главным образом используются воды палеогеновых, частично неоген-четвертичных отложений

В Верхнем Приобье (в Омской и на юге Тюменской области, частично - в Новосибирской, Кемеровской областях и в Алтайском Крае) из двух используемых источников питьевых вод - поверхностных и подземных - первым до сих пор отдается предпочтение Это связано с их доступностью, распространенностью, малым количеством солей жесткости, железа, низкой минерализацией Однако эти воды в наибольшей степени подвержены опасности антропогенного загрязнения, в первую очередь сточными водами, вследствие чего, как правило, велико их микробное заражение Высокое содержание загрязняющих воду органических веществ не может быть устранено традиционными способами водоподготовки, а после обеззараживания хлорагентами создается угроза появления в воде хлоругкводородов, вредных для живых организмов

Поверхностные воды обширного бассейна Оби формируются под влиянием климатических особенностей, геологических и гидрологических условий, антропогенных факторов, характера почв, состояния лесных массивов, болот Их значительные отличия в северной и южной частях бассейна создают большое разнообразие типов вод, различающихся естественно-природным составом и присутствием загрязнителей В Среднем Приобье, в пределах лесных массивов, часто заболоченных, поверхностные воды обогащены органическими веществами, соединениями железа, марганца, кремния В Верхнем Приобье (степные, лесостепные ландшафты), где совершенно иные условия, содержание этих компонентов много ниже, но выше минерализация, количество соединений азота (рис 1)

В верхнем течении р Обь характеризуется как "загрязненная" Достигнув пределов Ямало-Ненецкого автономного округа, вода классифицируется как "грязная" В результате трансграничного переноса на территорию Нижней Оби поступают тяжелые металлы с Урала, пестициды, тяжелые металлы и биогенные элементы из Казахстана приносят рр Иртыш и Ишим, на территории Томской области происходит нефтяное загрязнение, которое продолжается в Тюменской области и ХМАО

Четко прослеживается изменение показателей качества воды по течению вблизи урбанизированных территорий, в местах расположения нефтепромыслов

В 2000-2004гг превышение ПДК в поверхностных водоисточниках бассейна р Обь в среднем составляло по легкоокисляемым органическим веществам, характеризуемым БПК-5, 43-47%, по фенолам - 46-54%, по нефтепродуктам - 62-72%, по азоту аммония - 62-72%, нитритов - 43-52%, по содержанию железа - 68-69%,меди - 78-91%, цинка - 67-82%

В Алтайском Крае на протяжении 20-30 лег большинство рек и озер, в которых вода характеризуется как "загрязненная" и "грязная", испытывают негативное воздействие со стороны предприятий Минобороны, химической промышленности, ракетно-космической отрасли

Крупный приток Оби - река Томь протекает по территории Кемеровской и Томской областей, где она накапливает загрязнители, поступающие со сточными водами предприятий горнодобывающей промышленности, металлургии, ЖКХ Устойчивый высокий уровень загрязнения воды р Томь регистрируется у городов Междуреченск, Кеме-

рово, Новокузнецк, Томск, где вода характеризуется как " ¡агрязненная" и "грязная" Другим крупным притоком Оби с такими же индексами загря ¡нения является р Чулым Река берет начало в Красноярском Крае, испытывает антропогенную нагрузку со стороны сбросов и выбросов гг Назарово, Ачинск и мелких населенных пунктов, не имеющих очистных сооружений Однако, в отличие от р Томи, повышенное содержание в воде Чулыма азота аммиака, органических веществ частично связано с природной составляющей Чулым протекает по территории с несопоставимо меньшей степенью урбанизации, чем р Томь, при этом в воду попадает много растительных остатков, в результате деструкции которых выделяются гуминовые и фульво-кислотл, фенолы, азотистые соединения Это выражается в повышении показателей ХПК, количества аммония и нитритов Отнесение воды Чулыма к "загрязненной" и "грязной" на основании ИЗВ некорректно, т к не учтены региональные особенности формирования состава природных вод

В пределах Тюменской области речная сеть распределена неравномерно редкая на юге, в лесостепной зоне (Сладковский, Казанский, Уроповский, Исетский, Бердюж-ский, Армизонский районы) и более густая на севере (Уватский, Тобольский, Вагай-ский, Нижнетавдинский, Ярковский районы) Именно там, где низкая водообеспечен-ность, самая большая плотность населения В Тюменской и Томской областях в районах с одной широтной зональностью, как и следовало ожидать, сходный состав поверхностных вод Речные воды пресные со средней (200-500 мг/л) или повышенной минерализацией (особенно в меженный период), нейтральные, слабощелочные и щелочные (в летне-осенний сезон), обычно гидрокарбонатные кальциевь е Для притоков малых рек в целом характерны более высокие, по сравнению с главными водотоками речной системы, содержания растворенных солей Это связано с тем, что подземные воды по мере движения руслового потока трансформируются в результате взаимодействия с растворенными газами, донными отложениями и органическими веществами В случае явного антропогенного загрязнения изменяется геохимический тип вод - они становятся гидрокарбонатными кальциево-натриевыми или даже натриегыми, происходит увеличение концентраций органических веществ, сульфатов, хлоридов, что связано не только с выпусками сточных вод, но и с поверхностным и подземным выносом с территории свалок бытовых и промышленных отходов Содержание микроэлементов в воде малых рек четко коррелирует с наличием выпусков промышленных сточных вод, что показано для Тобольска, Томска, Новокузнецка, Кемерово

На водных объектах малой категории высокие уроыш нефтяного загрязнения носят локальный характер Однако это может серьезно ухудшить общую экологическую ситуацию в будущем, если учитывать чрезвычайную уязвимость и слабую способность самоочищения водных объектов в суровых климатических условиях Малые реки бассейна р Обь составляют гидрологическую основу территории, действуя подобно капиллярной системе Число малых рек в Приобье ежегодно уменьшается

Анализ данных мониторинга поверхностных вод, проводимого в Кемеровской, Тюменской, Омской, Новосибирской, Томской областях, показывает, что поверхностные водоисточники по содержанию неорганических и ор1 анических химических соединений не соответствуют нормативам, в связи с чем необходимо снижать уровень загрязнения рек Бассейн Оби - не только межрегиональная сист ема, но и важная часть макроэкосистем Северной Азии Загрязнения Оби ставит под угрозу экологическую безопасность арктического региона Международные институты, изучающие проблемы Арктики, обозначили проблему выноса загрязнений (нефтепродукты, соединения азота, железо, легкоокисляемые органические вещества) водами Оби в Арктический бассейн Это придает проблеме международный, политический характер

Стратегия развития ВКХ предполагает увеличение доли подземных вод для ХПВ.

Наименее подвержены техногенному воздействию глубоко залегающие подземные воды. Вместе с тем, использование в питьевом водоснабжении подземных вод требует больших затрат в связи с необходимостью проведения, разведки, бурения и оборудования скважин, строительства целого ряда инженерных сооружений, включая сганцин ведоподляовки (обычно с целью обезжепезивапия), а зачастую и создания длинных водотранспортпых линий.

Качество подземных вод нельзя однозначно признать более высоким по сравнению с поверхностными, хотя rio микробиологическим показателям они, как правило, безупречны. В большинстве случаев химический состав подземных вод характеризуется высокой минерализацией, большой жесткостью, часто - наличием специфических региональных загрязнителей природного происхождения. В последние годы наметилась тенденция ухудшения качества подземных вод. Это особенно актуально для урбанизированных территорий с большим отбором воды из скважин, где депрессионные явления вызывают ускорение миграционных потоков в сторону обез в оживаем ого пласта. Ниже некоторые вопросы эволюции природных вод рассмотрены подробнее.

11 II Ш IV V VI Vil VIH

1 H [le

2 Lif M,2c. Líe i H.ÍC. ■ H ." C l * С t н/е. К :;Sl и.** Je. O H. Fti я.2с-6. Ne

3 Na Щ и. 2c, 6. меЩ H. 6. AI . ■ i¡, 2c, ■6. s¡ 1 H. 2c, 6. i!«: ClJ . Ш: o,. Ar

4 К s. Cam H.6. Se TI á , ■ v :J§S ÍN-" к. 3 o. нб.Зо. 1Ж М'.ВДс;

4 Cu. н.З o. 'Zn . ■ н.З o. ■ Ga Ge As Щ н.Зс.б. Se | H.2C.S. Пг | n.2c.S. Kr

S M TT.2C. Sr H;2c, Y Zr Nh н.2с; ЩШ ri,2c: Te Ru Rh Pd

5 Ag n.2c. 6, C£j . Н.ф In Sn Ж нЭс. V' 1-е-i!.2c. 1 Xe

6 Cs Вл n;2o. La Hf Ta 1ШВД& Re Os Ir PI

6 Au '' ,Hg' , H.lC, H; . ' ■Я.2С.; ,. 'вь : J ; >! 2c. ■ B¡ ■ .V. . H.2c. Pe At Rit

7 Fr Ka Ac К u Ns

лантаноиды

Ce Pr Nd Pm Su- E¡: " Qd Tb н:2с. H.2C.; ' Dy Но Er Tm Yb Lu

актиноиды

TJt 1 Ра ¡U 1 Np 1 Pu 1Лот 1 Cm ¡ Bk J Cf ¡Es 1 Fm ¡ Md Шо 1 ir

Рис. 3. Химические элементы в подземных водах Западно-Сибирского региона. Пояснения к рис 3: н—нортруемые в питьевой воде; б - биологически акшвные в минеральных лечебно-столовых и лечебных питьевых водах; 14 - класс опасности; с. - еатггарнснтксикадогический показатель вредности; а-ордаюлеютчеекий показатель вредности. Выделены те элеметы, которые характеризуют региональные показатели; г| - загрязнители к-гесте] июго происхождения; Щ - ЗЕирязшггели, Для которых наблюдается повышение концентрации в резулыате роста техногенной па1"руэки. Цветом обозначены те зпементы, превышение ЦДК которых локал»сзована вблизи от очагов за)рязнения.

* карбонаты и гидрокарбонагы не нормируются, однако очень токсичен яйанид-ион; среди органических соединении углерода есть вещеотда, прннадчежащие езмым разным классам опасности; орфические вещества рассматриваются отдельно.

** азот вхог[иг в сосшв ионов аммония, нитргггов, тгтрнтов; орЕани<геские аютео/Еерокащие вен гсегва-отдельная крупна нормируемым соедадаемгй, рассматривается сгщепыю.

На рис 3 представлены химические элементы, наиболее характерные для подземных вод Западно-Сибирского региона В диссертации приведены данные химико-аналитических исследований, представленные в табличной форме, о составе подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения в Томской, Кемеровской, Новосибирской, Тюменской областях

Проведен анализ соответствия известных классификаций природных вод и используемых методических приемов для установления категорий качества подземных вод как сырьевого ресурса питьевого водоснабжения и решения задач современного научно-технического обеспечения водоподготовки Опираясь на опыт О А Апекина, Л А Кульского, М Г Журбы, Г И Николадзе и др , нами предложена схема типизации содержащихся в воде примесей с учетом их реакционной способности и создан региональный классификатор, в котором согласованы физико-химический состав и реакционная способность загрязнителей воды с оптимальными способами очистки воды

Все растворенные в воде примеси можно сгруппировать в 5 типов, исходя из их склонности к тем или иным химическим процессам, протекающим при водоподготовке (табл 2)

Таблица 2 Типизация диспергированных в воде загрязняющих примесей с учетом их реакционной способности

№1 Типы примесей, диспергированных в воде Химический состав примесей

1 Молекулярные и ионные примеси, не вступающие в химические реакции или участвующие в реакциях, с малыми скоростями №+, К\ БО/, С1, часть Мп", Мп4', часть Н^Ю« (остаются в неизменном виде после большинства обработок воды)

2 Ионные примеси, реагирующие с образованием труднорастворимых соединений Са —» СаСОз, Мв Ме(ОН)2, Ке Ре(ОН)3, Р -» Са3(Р04)2, !>1 -> СаЭЮз

3 Микрогетерогенные примеси — готовые центры формирования будущего осадка Это содержащиеся обычно в небольшом количестве (первые мг/дм3) коллоидные и взвешенные частицы глинистых минералов, гидрокендов железа, алюминия и магния, оксида кремния

4 Примеси-восстановители, легко окисляющиеся в процессе обработки воды окислителями (или иным образом легко переходящие в другие формы), а также легко улетучивающиеся КН4* ->К03\ Э ' -» БО/ , Ре" ->Ре", спирты ЯСНзОН —> альдегиды ЯСНО —> карбоновые кислоты КСООН, НСОэ —> СОг, Б2, НБ -> Н25

5 Примеси, для окисления которых требуется применение сильных окислителей Связанные формы Мп^, Мп4\ Ре", Ре", гуминовые и фульвокислотог, фенолы, ароматические углеводороды, СПАВ, хлорорганические пестициды

Мы полагаем, что при типизации примесей, загрязняющих воду, главную роль играет не размер частиц, не происхождение, а те физико-химические показатели и свойства, а также их сочетания, которые определяют возможность удаления примесей тем или иным методом Исходными положениями при разработке регионального классификатора явились

1 Свойства и поведение природной воды при кондиционировании ее состава и обеззараживании зависят от исходного содержания, химической формы и взаимного влияния растворенных веществ

2 Выбор технологии очистки воды определяете* совокупностью показателей ее состава (прежде всего количеством и соотношением ионов железа (II) и железа (III), соотношениями Ре Мп и ХПК ПО (перманганатная окисляемость), жесткостью, гидрокарбонатной щечочностью, содержанием С02, прр особо важной роли качественного и количественного состава органических вещестЕ)

3 Поскольку нет абсолютно идентичных условий формирования состава природных вод, качество воды в каждом водоисточнике индивидуально Соответственно, не существует универсальной технологии очистки Вместе с тем есть возможность создания наиболее подходящей для данного типа воды технологии, реализованной в системе из унифицированных модулей, взятых в определенном количестве и последовательности

С точки зрения технологических изысканий, необходимых для выбора или корректирования способов и средств водоподготовки, к информативным показателям качества природной воды следует отнести такие, как величина окислительно-восстановительного потенциала ЕЬ, водородный показатель рН, содержание Ре0бЩ (по результатам анализа с разложением устойчивых комплексов), содержание количество органических веществ Выбор возможного варианта технологической схемы очистки подземной воды производится по табл 4, в соответствии с условным индексом, обозначенным в табл 3, которому соответствуют количественные значения показателей содержание железа, марганца, С02(св ) жесткость, щелочность, окисляемость, окислительно-восстановительный потенциал

Таблица 3 Классификация железистых природных вод по составам и способам очистки перед питьевым использованием (диапазон рН 6,4-8, температура 2-7°С)

Индикаторы соста- и Характеристики состава воды

ва и свойств при- н 1 2 3 4 5

родной воды д Жсбт= Жойд-1,6 4,0 жобц-4 6 Жоещ^б 7 Жобш= 7 8,5

ЦРе^ОМйСРО-кш- е 0,8 1,5 ммоль/дм3 ммоль/дм3 ммоль/дм3 ммоль/дм3

цзпрапиижелгаа, маргаь к ммоль/дм3 Щ»рб= 1Д^=7,5-8,5 41^=7-9

щ, (ремнщЖ^д-яозсг- с ммоль/дм3 ммоль/дм3 ммоль/дм3 ммоль/дм3

гехльобигоцЩ^б- щэ- а ммоль^дм3 ЕЬ = -50 490 ЕЬ<50мВ ЕЬ<50мВ ЕЬ<50мВ

лснтхпьоб11Ия;ЕЬ- ц ЕЬ <50 мВ мВ Ок,^ =6- Ок^-б- Ок^,=2-5мЮ/

оюса-восст гогаштат; и 0x^=5- Окпсрм. =2-4мтО/ ЮмгО/дм3 вмгО/дм3 дм3

Ок^-окиспяемостъ пср- я 15мгО/ дм3 дм3 СО2» 70-80мг/ СО^я. -50- С02с<45мг/

манганттвя; СС^-со- со2а,< С02„=3040мг/ дм3 70мг/дм3 дм3

держаниеазободнэйупк- 45МГ/дм3 дм3

ю платы

С(Ре)=0,3 4,0 мг/дм3 1 11 12 13 14 15

С(Мп)=0,1 О^их/дм3 +12мг/дм351' Скважины на Скважины на Скважины в Скважины п

лТарко-Сале Обь-Томском территории Новосиб обл Лоскугово,

(Тюмен обл) междуречье г Томска Томский р-н

(Том обл)

С(Ре)=0,3 4,0 мг/дм3 2 21 22 22 24 25

С(Мп>=0,1 0,4 мг/дм3 (-ЦБ, Скважины на Скважины во- пП- п Октябрьский,

в сочетании с С(51)>10 +1бмг/дм381* Обь-Томском дозабора "Се- Дубровка, +24 мг/дм3 81*

мг/дм3 СГюм обл) междуречье, на верный", +18МГ/дм3 с Каргасок

^^мг/дм3 водозаборе г гХашы- Б1*(Том обл )с СГомобл)

р"гМариинс Северска Мансийск Шегарка

к(Кемер (Том обл) (Том обл)

обл)

С(Ре)=5,0 10,0 мг/дм3 3 31 32 33 34 35

С(Мп)=0,2 0,5 мг/дм3 +16-18МГ/дм3 г Кедровый г Сургут (Тю- с Подгорное Скважины на

51*п Дарь- (Том обл) мен (Том территории

ями Аган обл) обл) г Томска

(Тюм обл)

С(Ре)=5 10 мг/дм3 4 41 42 43 44 45

С(Мп)=0,1 0,4 мг/дм3 п Ваховск, с Рыбалово, п Белый Яр +14мг/дм3а*

(Б1)>10 мг/дм3 Тюменск Томский р-н (Том обл ) с Кривошеино

обл) (Том обл)

С(Ре) более 10 мг/дм3 5 51 52 53 54 55

С(Мп) более 1 мг/дм3 п НВасюган +19-20мг/дм3

(Том обл)

мест Ср а Мыльджино,

Нюрольское (Гюм обл) (ссгорожд Ч'в Васгоганског Том обл)

Примечание 1 Индексу ячейки таблицы (11,42 ) соответствует способ (технология) очистки воды, указанная в табл 4 2 В ячейках таблицы в качестве примеров воды с составом, близким к указанному, приведены названия некоторых мест, где находятся скважины ♦, ** - указано дополнительно повышенное содержание кремния, фтора, соответственно

Таблица 4 Выбор варианта технологической схемы очистки подземной воды в соответствии с условным индексом (см табл 3), которому соответствуют количественные значения индикаторных показателей

Индекс Характеристика воды в соответствии с составом примесей и их комбинацией (взаимного влияния) Рекомендуемые варианты технологических схем очисгки подземных вод Примечание

11 Повышенное (до 13 ПДК) содержание железа, незначительное превышение ПДК по марганцу, малое общее солесо-держание, незначительная жесткость, нюкое содержание органических веществ, растворенной углекислоты, наличие избытка кремния ♦при температуре воды м( нее 5°С "возможно совмещение функций И и (2 путем помещения в корпус фильтра картриджа с минералом, который может служить источником необходимых ионов (например, доломи!) для снижения содержания кремния используется злектро-обрабспка воды в блоке К

12 Повышенное (до 13 ЦЦК) содержание железа, более половины его находится в восстановленной форме, незначительное превышение ПДК по марганцу, содержание солен натрия, калия, кальция, магния в пределах, ошпмальных для человека, низкое содержание органических веществ, растворенной углекислоты А, Д И, в или А, (!)♦, В, Р, в, *при температуре воды м( нее 5°С из воды такого типа легче всего удалить железо

13 Повышенное (до 13 ПДК) содержание железа, марганца, шикая жесткость, содержание ионов натрия, калия больше, чем кальция, малом, но в концешрацн-ях, опгамапьных для человека, высокое содержание растворенного СОг, органических веществ сложного строения (гумусовой природы), А, О, О, р, (К, 0)*, С, или А, О, О, В, (К)*, Г, 5, С, ♦возможно, требуется подделачивание необходимо разрушение озоном органических веществ, препятствующих удалению железа и марганца

14 Повышенное содержание железа, марганца, высокая жеспсосп., общее сапесо-держание от 300 до 500 мг/дм3, органические вещества легко разрушаются, количество растворенного СОг велико А, (О)*, Ц, Р, (Б), О ♦возможно, что озониронание не потребуется, или А, (Г)**, В. Р. О. ♦♦при температуре воды менее 5°С ♦♦♦возможно, нужна дополнительная дегазация или реагенпия обработка для удаления СО2 сорбционный фильтр используется, если велико содержание органических веществ (Ок^ > б мЮ/дм3),

15 Повышенное содержание железа, марганца, высокая жесткость, общее солесо-держание сгг 300 мг/дм3, органические вещества трудно разрушаются, количество растворенного СОг невелико А, О, Ц П (5*), О ♦сорбционный фильтр трйуется только при высокой концентрации оргшги-ческих веществ или А, сп**, в, Ъ в, ♦♦при температуре воды мгнее 5°С

Условные обозначения процессов и способов обработки воды А - блок аэрации, дегазации с датчиками уровня воды,

В - фильтрационный модуль для биохимического удаления железа и/или марганца,

Б - камера-реактор (блок, где вода отстаивается для завершения процессов гидролиза, окисления,

коагулирования),

К - фильтр с инертной зернистой загрузкой, с системой контроля давления (при большом содержании железа предпочтительно использование двух фильтров - для грубой и тонкой очистки), в - блок обеззараживания воды,

К - блок коагуляции (реагентной или электрокоагуляции), О - блок озонирования, включающий нейтрализатор остаточного озона, Т - блок подогрева исходной воды,

И - блок приготовления и дозирования реагентов (например, для подщелачивания),

Ь - сорбционный фильтр (например, с активированным углем, применяется, если в воде повышенное

содержание органических веществ или есть риск появления радионуклидов),

(2 - блок кондиционирования состава воды (для обогащения воды, при необходимости, фтором,

кальцием, магнием или другичш микроэлементами, путем добавления соответствующих реагентов

при помощи специального дозатора)

Прим вход исходной и выход очищенной воды, резервуар чистой воды, пульт управления, приборы контроля, манометры, краны, коммуникации, обратные клапаны не указаны для упрощения схематичного описания

Окончательный выбор технологии делается только после экспериментальных ис-счедований в условиях, максимально приближенных к реальным Технологические изыскания позволяют окончательно скорректировать состав оборудования и уточнить рабочие режимы, что рассмотрено в 4главе

В главе 2 также выполнена оценка эффективности и достаточности существующей системы контроля качества природных вод и соответствие ее задачам экотогиче-ской безопасности хозяйственно-питьевого водопользования Действующие нормативные документы (СанПиНы, ISO, ГОСТы) содержат ряд методик, использование которых возможно только в крупных специализированных лабораториях Показано, что низкий уровень оснащения большинства химико-аналитических лабораторий служб ЖКХ современным оборудованием, недостаточное финансирование, ведомственная разобщенность не позволяет обеспечивать необходимой информацией все уровни водохозяйственной системы

В 3 главе даны комплексная оценка техногенного воздействия на природные воды региона и прогноз их состояния, охарактеризованы опасности и риски загрязнения подземных вод

В соответствии с определением ВОЗ, загрязненными считаются воды, "измененные по составу ичи условиям прямо или косвенно в результате деятельности человека так, что они стали непригодными или малопригодными для какой-либо одной или всех функций и целей, которым эти воды служили в их естественном состоянии" С этой точки зрения природные воды Верхнего Приобья, не подверженные техногенному воздействию, но имеющие высокое содержание железа, марганца, органических веществ, кремния, более правильно считать не загрязненными, а некондиционными Вместе с тем на урбанизированных территориях техногенное воздействие изменяет природные миграционные формы растворенных в воде веществ Например, гумусовые вещества, образуя фульватные и гуматные комплексные соединения с тяжелыми металлам», способствуют их распространению

Оценка происходящих в природных водах изменений - комплексная задача Источником загрязнения природных вод являются как природные, так и техногенные факторы

особенности формирования геохимического облика подземных вод в условиях высокого содержания растворенных органических веществ гумусового происхождения, режим эксплуатации скважин подземных водозаборов, сброс недостаточно или совсем неочищенных стоков на рельеф и в поверхностные водоемы, аэрозольные выпадения, неконтролируемая вырубка лесов и связанный с ней комплекс негативных пос тедствий и т д

Наиболее изученным является развитие техногенеза - техники и технологии эксплуатации водных ресурсов в отношении поверхностных вод как части экономико-географической среды [Кошелевский, 1968] Показано сопряженное с техникой развитие экономико-географической среды на примерах созданных человеком водохранилищ, плотин гидростанций и технических возможностей гидроузлов [Карлович, 2002] Гораздо в меньшей степени исследуется подземная гидросфера, менее доступная для проведения сксперименгов и анализов, и обладающая более продолжительным временем отклика на внешнее возмущение

Наличие в северной части региона мощного нефтегазового комплекса (НГК) обусловливает существенное антропогенное воздействие на природную, в том числе водную среду Подсистемы НГК включают нефтяные и газовые скважины, скважины для забора артезианской и сеноманской воды, сооружения для забора поверхностных вод, механизмы для добычи песка и гравия, внутри- и ме кпромысловые коммуникации (нефте- и газопроводы, водоводы), автомобильный, водный и авиационный транспорт В другие подсистемы входят установки по подготовке нефти и газа, нефтеперерабатывающие заводы, газокомпрессорные станции, источники выбросов в атмосферу, системы канализации и закачки производственных стоков в пласт, очистные сооружения полигоны отходов и т д Воздействие НГК на природную среду многообразно Наиболее существенные изменения в состоянии природных вод происходят под действием прямого изъятия ресурсов (нефти, газа, газоконденсата, сеномг неких, поверхностных и артезианских вод), в результате использования ресурсов (водных, земельных растительных ресурсов), из-за поступления загрязнений в окружающую среду (выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы и на рельеф, закачки сточных вод в подземные горизонты, отходов, электромагнитного излучения и др), из-за изменения рельефа и ландшафта

Нефтегазовый комплекс оказывает негативное воздействие на геоэкологическую обстановку на всех этапах своего функционирования Поверхностные и подземные воды при этом наиболее уязвимы Загрязнение природных вод происходит при поисково-разведочных работах, при разработке месторождений, транспортировке и переработке углеводородов Источниками загрязнения являются скважины различного назначения, наземные сооружения (накопители промотходов, нефтехранилища, хранилища буровых растворов, химреактивов и т д) Загрязнение подземных вод может быть значительным даже при соблюдении технологий проведения работ При некачественной проводке скважин и изоляции отдельных интервалов разреза нередко происходит нарушение сплошности осадочного чехла, сопровождающееся затрубными, заколонными и межколонными перетоками подземных вод, нефти и газа Все это приводит к загрязнению водоносных горизонтов, формированию техногенных залежей с избыточными давлеьиями, к поверхностным нефте-газопроявлениям Нарушается способность природных вод к самоочищению

С развитием лесной и деревообрабатывающей отраслей в регионе связаны нарушение естественного инфильтрационного питания, истощение ресурсов подземных вод Гниющие древесные отходы - источник фенолов и других органически? загрязнителей воды

Органические вещества - загрязнители окружающей среды вырабатываются и преобразуются микроорганизами (бактериями, грибами, простейшими и т п ) Поскольку в рассматриваемой гумидной зоне воды весьма слабо минерализованы, холодны,

бедны азотом и фосфором, содержат незначительное количество сульфатов, то деятельность анаэробных деструкторов в ненарушенных условиях угнетена

По берегам рек Томь, Чулым, Кеть, Парабель, Тым, Васюган и их притоков расположены наиболее крупные населенные пункты, в которых проживает основная часть населения и сосредоточены производственные объекты Практически нигде в сельской местности и небольших городах Томской и соседних областей не обеспечивается должная очистка промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод Зачастую сточные воды сбрасываются в водные объекты или на рельеф вообще без всякой очистка Это обусловило неблагополучное санитарное состояния рек Неочищенные сельскохозяйственные и бытовые сточные воды несут серьезную угрозу бактериального загрязнения верхних слоев почв, пород и контактирующих с ними вод В местах развития интенсивного животноводства (преимущественно на юге территории) в поверхностные водоемы, водотоки и подземные воды попадает избыточное количество соединений азота Механизм формирования загрязнения подземных вод соединениями азота связан с процессами биохимической трансформации и переноса их в системе "растения - почвы - породы зоны аэрации - подземные воды" Ведущая роль принадлежит процессам денитрифика-ции в подземных водах как естественного механизма очистки от нитратов Р Томь, Иртыш, Ишим, Тобол интенсивно загрязняются сбросами бытовых и промышленных сточных вод В результате недостаточной очистки сточных вод на действующих сооружениях промышленных предприятий в реку с сотнями миллионов кубических метров стоков сбрасываются сотни тысяч тонн различных антропогенных загрязнителей, в том числе токсичных веществ

Существует также проблема незатампонированных неучтенных и брошенных скважин, численность которых определена не точно

При продолжении активного освоения территорий вблизи населенных пунктов происходит вырубка лесов и массовая застройка территорий водоохранных зон и зон санитарной охраны практически на всех водоисточниках Это ведет к снижению самоочищающей способности рек, озер и ухудшению качества воды на водозаборах

На геоэкологическую безопасность подземных вод в Кемеровской области прямо или косвенно влияют водохозяйственные системы и сооружения, общее число которых составляет около 4000 К таким объектам гидротехнического назначения относятся около 1000 водозаборных и сбросных сооружений, около 3000 водохранилищ, прудов и запруд, около 100 накопителей жидких отходов (гидроотвалы, гидрозолоотвалы, шламо-накопители, отстойники, хвостохранилища) с напорными гидротехническими сооружениями Обследование поднадзорных МПР РФ гидротехнических сооружений, показало, что на 01 01 05 состояние многих из них является критическим Практически все сооружения построены из грунтовых и каменно-гручтовых материалов, во многих случаях без проектной документации, с не установленным качеством работ Срок эксплуатации таких сооружений (30 лет) истек, поэтому существует угроза возникновения чрезвычайных ситуаций

Шахты, карьеры, горные выработки, отвалы пустых пород, участки водозаборных сооружений, хвостохранилища, пруды-накопители дренажных вод, сооружения хозяйственно-питьевого назначения являются объектами воздействия техногенеза на природную среду

Паводки представляют угрозу не только затоплением урбанизированных территорий, но и косвенно - нарушением систем водоснабжения и канализации Отсутствие питьевой воды при паводковых ситуациях усугубляет кризис, создает угрозу санитарно-эпидемиологической безопасности В этой связи важно предотвратить затопление, чтобы ликвидация его последствий не оказалась по затратам слишком велика У водозащитных дамб,

прудов, водохранилищ отсутствуют конкретные собственники, нет эксплуатационных служб, не финансируются реконструкция и аварийно-восстановительные работы

Рассмотренный пример типичен для других областей Приобья От надежности и безопасности гидротехнических сооружений зависит состояние водоемов, водотоков и месторождений подземных вод

На территориях разведанных и подготовленных к эксплуатации месторождений подземных вод в Кемеровской области обнаружены особо опасные объекты возможного загрязнения заброшенные склады ядохимикатов и миг еральных удобрений, захоронения животных, павших от сибирской язвы, скотомогильники (действующие и законсервированные) Установлены также участки горных работ шахты, отвалы, карьеры, отстойники и т д

Ликвидация шахт путем естественного затопления влечет за собой подтопление прилегающих территорий и загрязнение подземных вод В шахтных водах из-за постепенного разложения деревянных частей крепи, органических веществ, входящих в состав горных пород формируется восстановительная обстановка (значительные отрицательные значения ЕЬ) В этих условиях благодаря деятельности анаэробных бактерий и протеканию сложных химических взаимодействий из горных пород в воду переходят железо, марганец, образуется сероводород В постоянно изменяющейся реакционной среде, которую представляет собой шахтная вода, непрерывно происходят процессы, результатом которых является повышение содержания в тоде разнообразных неорганических и органических веществ Это иллюстрируют примеры загрязнения поверхностных вод шахтными водами В реке Бунгур ниже сброса шахты вода из категории "загрязненная" переходит в категорию "чрезвычайно грязная", концентрация сероводорода в сточных водах шахты "Орджоникидзе" повышается в 7 раз

При использовании подземных вод для водоснабя ения крупных объектов наблюдаются осложнения при эксплуатации, связанные с истощением запасов и изменением химического состава вод

Томский водозабор, эксплуатирующий подземные £ оды палеогенового комплекса, -крупнейший в России, действует с декабря 1973г Его развитие происходило неравномерно, в несколько этапов Протяженность линий водозабора и его производительность нарастали за счет ввода в эксплуатацию новых скважин, а частично благодаря увеличению нагрузки на существующие скважины К 2004г было пробурено 198 скважин, из них 14 - резервные, 184 эксплуатационные, что позволяет получать 230000 м3 вэды в сутки

По данным ОГУП ТЦ "Томскгеомониторинг" максимальные понижения пьезометрических уровней составили в 1999г для палеогелового водоносного комплекса 15м, а для неоген-четвертичного - 9,7м

Снижение уровня подземных вод эксплуатируемого горизонта и формирование обширной депрессионной воронки в зоне влияния водозабора привели к усилению перетока подземных вод сверху, из четвертичных отложений, что повлекло образование депрессионной воронки, повторяющей по форме основную, но меньшей по площади В 2004г максимальная многолетняя сработка уровня подземных вод четвертичных отложений на I и Ш линиях водозабора составила соответственно 6,0 и 1,7 м, в южной части П линии -4м

Снижение напоров палеогеновых вод активизировато подток из нижележащих меловых отложений, обладающих более высокими гидростатическими напорами Это проявляется в повышении содержания хлоридов в воде из скважин Ш очереди водозабора В отдельных пробах в 1990-1997гт нами зафиксированы концентрации иона СГ, превышающие 350 мг/дм (рис 4) В 2004г эксплуатация скважин, в которых наблюдались повышенные

значения минерализации (} 190-3 ШмгУдм3), жесткости (7,2 ммолыллг), хлоридов {450-480 мг/дм ) была ограничена по времени, они работали в 2004г. только 4 мес.

Рис. 4. Изменение содержания хлоридов на северном участке Томского водозабора (скв, 151}

-I

к Г-8 5? S о. ф о

о £ а

Si 8 § N о

Дата

В воде ряда скважин в южной части междуречья (1 очередь) повысились концентрации аммонийного и нитратного азота (в 1,5-5 раз). По некоторым скважинам наблюдается увеличение содержания железа, органических веществ (рис.5.6), Если в период разведки Томскою месторождения (1960-1970-е гг.) содержание железа составляло от 3 до JO мг/дм3, то сегодняшние значения достигают 2... JS мг/дм3.

В целом качество добываемых подземных вод остается в пределах нормативных значений, превышение ПДК наблюдается только для железа, марганца, кремния, фтора. Процессы загрязнения имеют очаговый характер, причины их разнообразны. Воды неоген-четвртич пых отложений загрязнаются аммонийным и нитратным азотом, сульфатами в районах с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью. Сульфаты MOi-ут превышать фоновые значения из-за атмосферных выпадений продуктов горения топлива котельных, работающих на угле и жидком топливе; газовые выбросы автомобильного транспорта привносят свои ингредиенты. Вблизи населенных пунктов прослеживается общее загрязнение вод четвертичного горизонта компонентами, поступающими со стороны жидких и твердых коммунально-бытовых отходов.

Рис, 5. Изменение среднего содержания железа в подземной воде скважин Томского водозабора: 1 (♦) - скважины 24 -56; 2 (■) - скважины 120 - 127; 3 (А) - скважины 150- 163

^ # # ^ / ^ Год*

5 ф # 0- # / ^

Рис. 6, Изменение средних значений Перманганатной окисляемости в подземной воде Томского водозабора: I (*) - скважины 24 -56; 2 {■) - скважины 120- 127; 3 (А)-скважины 150-163

Годы

Интенсивная эксплуатация Томского водозабора ;а более чем 30 лет повлияла на геоэкологические условия территории Обь-Томского междуречья Изменился водный режим болот, заболоченных лесов, неглубокие забивные скважины и колодцы в южной части территории стали безводными, обмелело оз Песчаное, наблюдаются процессы обсыхания и ускоренной минерализации торфов, изменяется состав растительности

Радиационная безопасность водопользования в регионе связана с такими факторами, как атмосферные выпадения после ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, внештатные ситуации на объектах ядерно-технологического цикла на Сибирском химическом комбинате (г Томск), на ПО "Химкош ентрат" (г Новосибирск)

Сибирский химический комбинат - крупнейший ядерно-технологический объект в России Несмотря на высокий уровень безопасности используемых технологий, нельзя не рассматривать риски загрязнения радионуклидами в случае внештатных ситуаций или террористических актов За период функционирования СХК произошло более 30 аварийных инцидентов, из которых 5 квалифицируются как серьезные происшествия (по международной шкале событий на атомных станциях)

Потенциально экологически опасными объектами :,десь являются площадки наземного и подземного хранения жидких радиоактивных отходов (ЖРАО) Сибирского химического комбината В песчаные пласты-коллекторы на глубинах 300-325, 350-400 и 280-300 м произведена закачка около 40 млн м3 ЖРАО с общей активностью более 400 млн Кюри

Рис 7 Принципы формирования экологической стратегии развития водопотребления в

бассейне р Обь

При проектировании этих объектов исключалась возможность межпластовых перетоков водных масс, т е предполагалась полная изоляция водоупорами пластов -коллекторов ЖРАО от вышележащего палеогенового водоносного горизонта Буфером между горизонтами закачки и эксплуатируемым горизонтом служит горизонт верхнемеловых отложений В результате интенсивного водоотбора (более 290 тыс кубометров в сутки Томским и Северскими водозаборами) и неравномерной нагрузки на разные участки к настоящему времени сложилась депрессионная воронка, под влиянием которой естественное направление подземных вод ориентировано в сторону водозаборов

В этой ситуации объективная оценка степени экологического риска и выработка пути его минимизации возможна только при одновременном рассмотрении гидродинамических и гидрогеохимических процессов, с учетом особенностей строения, условий питания, взаимосвязи всех водоносных пластов

В наиболее общем виде можно охарактеризовать комплекс эколого-гидрогеохимических факторов и процессов, прямо и косвенно связанных с эксплуатацией водозаборов, следующим образом формирование депрессионных воронок, осушение горных пород, изменение природных ландшафтов, пересыхание поверхностных водотоков и водоемов, осушение болот, оседание и деформация поверхности, интенсификация перетоков Обоснована необходимость повышения уровня геоэкологической безопасности (ГЭБ) водохозяйственной деятельности как одной из задач устойчивого развития, что соответствует цели и задачам, поставленным в диссертационной работе На рис 7 нами показаны стратегические направления, обеспечивающие ГЭБ

Глава 4 посвящена разработанным технологиям и техническим средствам повышения эффективности использования подземных вод в Приобье с учетом региональных особенностей их химического состава Показана общность физико-химических процессов, протекающих в природных условиях при самоочищении воды и тех, которые создаются при очистке природных вод На этой основе рассматриваются физико-химические закономерности удаления соединений железа, марганца и органического углерода (нефтепродуктов, фенолов, гуматов и фульватов) в процессах окисления, осаждения, сорбции, фильтрования при водоподготовке

Наиболее распространенные на исследуемой территории традиционные технологии очистки воды на основе упрощенной аэрации и фильтрования через зернистые материалы (песок) и обеззараживание хлорированием не позволяют эффективно удалять весь ряд указанных региональных загрязнителей, так как не рассчитаны на сложный состав загрязняющих веществ

Главную трудность при очистке воды в большинстве населенных пунктов создает наличие органических веществ (чаще - относящихся к гуминовым и фульво-кислотам или являющихся продуктами их деструкции), растворенного С02, кремния, которые способствуют удержанию железа и марганца в устойчивых формах Антропогенное загрязнение органическими веществами нефтяного происхождения усугубляет ситуацию Только применение новых технологий позволит эффективно очищать воду и получать питьевую воду нормативного качества При этом одним из ключевых условий направленного воздействия на физико-химические процессы, протекающие в воде в водоочистных сооружениях, является правильное понимание их природы и механизма, складывающихся под действием многих факторов - специфики состава, взаимного влияния растворенных природных и добавляемых извне компонентов, влияния фильтрующего (сорбционного) материала, воздействия микроорганизмов, условий обработки и т д

Определенность и организованность природных процессов самоочищения воды показывает, что и в устойчиво и надежно работающих технических системах они долж-

ны себя реализовывать Основными природными продессами, способствующими снижению содержания в воде загрязнителей, являются

- гидролиз, сопровождающийся выпадением труднорастворимых гидроксидов, где большую роль играет величина рН и содержание СС)2,

- адсорбция на природных сорбентах,

- изменение восстановительных условий среды на окислительные,

- биохимические реакции

Геоэкологическая (включая геохимическую и геобиохимическую) система самоочищения воды в природе - теоретическая основа технологии получения чистой питьевой воды Этот тезис доказывается фактами, подтверя дающими роль физических, химических, биотических процессов в самоочищении повс рхностных вод

В табл 5 нами показаны основные химические процессы, благодаря которым осуществляются взаимодействия между компонентами природной воды в водных экосистемах и системах водоснабжения

Таблица 5 Процессы, протекающие при очистке природных вод

Процессы, способствующие удалению загрязнителей воды Процессы, препятствующие удалению загрязнителей воды

Окисление и гидролиз растворенного железа 4 Ре2* + 10 Н20 + 02 = 4 Ре(ОН),1 + 8 Н* 4 Ре(НС03)2 + 2 Н20 + 02 = 4 Ре(ОН),! + 8 С02 2Ге*2 + С12 + 6НС0] -2Ге(0Н)3 + 2С1 + 6С02 4Ге+2 + МпО< +8НСО, + 2Н20 - 4Ре(ОН)з + МпОг + 8С02 Изоморфизм Ре(0Н),4"Н20-»Ре00н4- (гетит) Избыток упекислоты способствует удерживанию железа в растворенном виде со2 + н2о ~> Н2СОз Ре С03 4- + С02+ И20 -> Ре (НС03)2

Разрушение фульватных и гуминовых комплексов Я С(0)-0 Ге-0 С(0)-Я + Н202-> Ре3*+2 ЯСООН Я-ОД-О-Ре-О С(0)-Я + 20Н -> Ге'Ч2 ЯСООН Я С(0)-0-Ге-0-С(0)-И + 03+Н20— Ре'*+2 НС0011+02+202 ЯСООН - молекула гуминовой кислоты, К-С(0)-0-Ге-0-С(0)-Я - железо-гумусовое соединение Образование коллоидных частиц пРе3*+ЗхЬ+ тОН ->{т[Ре(ОН)з]пГе'* 3(п-х)1. )ЗхЬ например (п+т)Ре +(п х)ОН +(х+у)Н20 —{[тРеООН пРеО> х)0НуН20]гН20),

Образование зародышей для кристаллизации осадка МЕ'4 + 20Н — МВ(011)24-Са(11С0,)2 -» СаСО) 4- + С02+ Н20 Са2* + НСОз + ОН — СаСО, 4- + Н20 Мп(НСО;)2 — МпСОз 4* + С02+ Н20 М§СО, + Н20 О М§(ОН)2 + со2 Окисление и переход ионов железа в формы, устойчивые к окислению Ре2*—* Ре+3—» комплексные соединения [Ре Ь|Ц]+П 0 " Устойчивы фосфатные, силикатные, фульватные, гумат- ные комплексы железа, марганца, свинца, меди *Ь - органические или неорганические лиганды, Н1. - органические кислоты например, двухосновные щавелевая, яттарная, лимонная, малоновая

Повышение рН создает лучшие условия для осаждения железа и марганца ЗСа(0Н}2 + 2Ре+3 — 2Ге(0Н)3 + ЗСа" Образование комплексных соединений пРе3Ч НЬ, + ИЬ2 [ Ре 1-,1.2Г" 0 " + РГ пример, с гуминовыми веществами Ре2* + 2ЯСОС'Н-> Я-С(0)-0-Ге-0-С(0)-Я + Н*

Деятельность железо- и марганец-окисляющих бактерий* 2РеС03+ 1/2 02+ ЗН20 — Ре(ОН)з + 2С02 Мп2* +Н202 —юттоа > МпОг 1 + ЗН20 * деятельность бактерий может также и мешать работе фильтрующим материалов, блокируя поверхность зерен загрузки слизистым слоем зооглея СаСОз 4 + С02+ Н20 — Са(НСОз)2

Окисление марганца Мпн + 03+Н20— Мп02 + 11202 Мп2+ + 0,-»Мп024< + 02 Часть кислорэда затрачивается на окисление органических веществ, и его не хватает для окисления железа

На основе анализа общности физико-химических процессов, протекающих в природных условиях и при очистке природных и сточных вод, нами выдвинута концепция

эндогенного самоочищения природных вод в технических системах Ее суть в следующем Подземная вода содержит примеси (железо, алюминий, кальций, кремний), способные при активации в природных условиях и в технических системах образовывать коагуляционные структуры, адсорбирующие тяжелые металлы Можно достичь активизации самопроизвольного выделения из воды нежелательных растворенных компонентов в виде твердой фазы при воздействии на воду излучений, электрических, магнитных потей Дальнейшее осаждение и удаление примесей позволяет получить чистую воду нормативного качества Создание условий для активизации процессов автокоагуляции и седиментации в природной воде является главной задачей в технологии очистки железосодержащих вод Концепция может рассматриваться как элемент геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования

При формировании состава железосодержащих вод исследуемого региона кроме химических агентов (прежде всего органических кислот, СО2, кислорода) огромную роль (прямо или косвенно) играют микроорганизмы Эти же организмы участвуют в образовании осадков на водопроводном оборудовании, способствуют его коррозии, вторичному загрязнению воды

В воде эксплуатационных скважин Томского водозабора в 1991-1993гг нами обнаружены различные группы микроорганизмов, в том числе железобактерии В 19941995гг под руководством С Л Шварцева были проведены более детальные микробиологические исследования подземных вод Обь-Томского междуречья, расширившие научные представления о разнообразии микробных ценозов подземных вод региона Роль железобактерий СаПюпеНа Гептщтеа, Ьер1оЙтх осЬгасеа, СгепоЛпх в работе фильтровальных сооружений очень велика Использование железобактерий в качестве биокатализаторов - не новое, но обретающее второе рождение направление в очистке воды Главным преимуществом его является экологическая чистота, высокая эффективность осаждения марганца, недостатком - высокая чувствительность бактерий к изменениям во внешней среде Для железосодержащих вод с большой концентрацией органических веществ биообезжелезивание предпочтительнее других методов

Физические и химические процессы самоочищения воды в природе часто регулируются биологическими факторами или существенно зависят от них В природной воде все процессы, участвующие в очищении воды, важны, но значимость каждого может меняться во времени Факторы и процессы, определяющие самоочищение воды, взаимосвязаны Они могут накладываться друг на друга, усиливая или ослабляя общий эффект Выделение индивидуальных факторов и процессов не всегда возможно, оно выполнено нами с целью детализации общей структуры механизма самоочищения воды

При экспериментальном изучении факторов, влияющих на степень очистки подземных вод, нами установлено, что через 1-4 недели после начала работы фильтра происходит покрытие поверхности зернистой загрузки слоем (пленкой) вторичных минералов В этом процессе принимают участие железо- и марганец-окисляющие бактерии [Покровский и др , 2005, Волкова, 2006] Аборигенные бактерии образуют сообщества, иммобилизованные на пористой поверхности (пленке) загрузки, и очистка воды происходит намного эффективнее по сравнению с таковой в стерильных условиях Благодаря биохимическим процессам лучше удаляются используемые бактериями железо, марганец, органические вещества Как показано на рис 8, при идентичных условиях обработки воды разные фильтрующие материалы показывают близкие свойства, что объясняется одинаковым составом поверхностных химических соединений на зернах загрузки из кварцевого песка, горелой породы, керамического материала

Рис, 8. Показатели степени очистки волы (%) после озонирования (хсицеяхрация Оз 1 мг/л, продолжтггедьность контакта воды с озоном 1 час), отстаивания (2ч) и фильтрования через: 1-кварцевый песок, 2- горелую породу, 3 - керамический фильтрующий материал КФМ, содержащие аборигеииую микрофлору. Скорость фильтрования 2м/ч. Исходные концетрации загрязнителей; железо (общ.) 2,5 мг/да3; марганец (общ) 0,2 мг/дм3; перманганатная окиеляемоегь (ПО) 6,5 шО/дм3,

Рис. 9. Влияние дозы озона на степень удаления марганца (на примере подземной воды п. Сайга, Томская обл.). Фильтрование через затрузку гранодио-рнт, скорость 1 Ом/ч; высота слоя загрузки 1,3 м, размер зерен загрузки 1,41,8мм. 1=б°С .

Вторым эффективным способом очистки воды от марганца является его окисление озоном в Труднорастворимый Мп(ОН)Ь|, Экспериментальные исследования по удалению из воды марганца с помощью озонирования показали (рис.9), что доза озона, необходимая для окисления марганца, не велика. Требуется только обеспечить достаточную продолжительность контакта озотй с марганцем, и тогда достаточно всего I мг/дм3 03.

Одной из причин неудовлетворительной очистки воды в регионе является недостаточное окисление и деструкция загрязняющих воду веществ и неэффективное проведение процесса фильтрования. На основе теоретических обобщений и собственного 15-легнего практического опыта по изучению региональных особенностей очистки природных и сточных вод физико-химическими методами нами разработан способ очистки и обеззараживания воды, предусматриваю щи й окислительно-кавитационное воздействие, безреагентную коагуляцию, фильтрацию (патенты 35730, 2228916), Разработанная станция очистки воды отличается наличием оригинального блока - камеры окисления, новым конструктивна®! решением фильтра, сочетанием озонирования и кавитации в циркуляционном контуре, автоматическим управлением процессами аэрации, фильтрования и регенерации фильтрующей загрузки.

В зависимости от качественного и количественного состава загрязнителей в исходной воде задается необходимое для окисления загрязнителей содержание озона, подача которого в смеси с воздухом происходит через эжек тор, В камере окисления происходит многократное обращение воды, диспергирование полученной в эжекторе озоно-водяной смеси, кавитация, активно протекают окислительные процессы. Это обеспечивает л дальнейшем высокую эффемивноегь удаления окислившихся и с коагулированных зшрязшт гелей. Озонирование воды (одно- или многократное, в зависимости от количественного и качественного состава загрязняющих веществ и существующей системы очистки воды), при условии продолжительного воздействия и эффек-швного диспергирования озона, позволяет оптимизирован, все рассмотренные этапы водообрабогки. Кавитация - это образование разрывов сплош-

§.Г>вСОИ СОр.ПОроДЙ

0,4 0,35 0.3 • 0,25 0,2 -0.15 -0.1 0.05 0-1

Концентрация, мп'лн'

О 0,5 1 1.5 2 2,5 а 3,3 1

Доза

озона,

иг/дм*

поста капельной жидкости в результате местного понижения давления Акустическая кавитация применяется для обеззараживания Сочетание озонирования и кавитационного воздействия, усиливающих друг друга, создает условия доя получения газо-водной смеси с концентрацией озона 1-2% и более Дестабилизация загрязшггелей при этом столь велика, что кратно увеличиваются скорости окисления кислородом воздуха и коагулирования железосодержащих и других частиц, погибает более 90% микробов

Рис 10 Технологическая схема установки для очистки и обеззараживания воды (патент 35730)

1- камера окисления, 2 - ипуцер для отвода остаточного озона, З-патрубок для подачи исходной воды, 4,5,6 - трубопроводы циркуляционного кошура, 7- насос, 8 - эжектор, 9 - манометр, 10 - озонатор, 11 - кавита-тор, 12 - блок разложения остаточного озона, 13 - измерители уровня воды, 14 - насос для отвода воды на дальнейшую очистку, 15 - блок безреагешной коагуляции, 1б - элестрогашулягор, 17 - фильтр с зернистой загрузкой, 18 - конусообразные крышка и днище фильтра с водораспределительной системой, 19 - трубопровод для подвода фильтруемой воды, 20 - насос, 21 - подающий обратный клапан, 22 - элеетроконтактный манометр, 23 - трубопровод для отвода промывной воды, 24,25 - нормально открытый и закрытый щдроклапаны, 26 - промывной обратный клапан, 27 - трубопровод для подвода промывной воды, 28 - промывной насос, 29,30 -управляющие трубопроводы, 31 - блок управления, 32 - накопитель чистой воды, 33 - сорбциоиный фильтр Стрелками показано движение воды

♦после гидроклапана 24 грязная промывная вода может быть направлена в накоштль-отстойник промывных вод, откуда после осаждения осадка осветленная вода поступает на очистку "в голову" технологической цепи, а осадок утилизируется при изготовлении керамики

Одновременно происходит удаление из воды растворенных газов, таких как С02, ПгЯ, 1ЧН3, СН4 Общее время пребывания воды в камере окисления, необходимое для реакций с 02 и О3 всех восстановленных форм загрязнителей, составляет 10-30 мин и зависит от состава исходной воды Длительность воздействия озона регулируется за счет варьирования объемных характеристик камеры окисления, что является возможным благодаря датчикам уровня воды, включенным в АСУ Интенсивность воздействия газовой окислительной смеси регулируется путем изменения производительности насоса При сильном загрязнении воды существует возможность подключения дополнительной системы, состоящей из насоса, эжектора, кавитатора

В узле безреагентной коагуляции осуществляется хлопьеобразование Для интенсификации этого процесса в случае повышенного содержания органических соединений возможна дополнительная обработка воды с помощью электрохимического активатора, генерирующего активные частицы Ре+2, которые становятся центрами

кристаллизации для ионов металлов раствора и интенсифицируют образование крупных, легче фильтруемых, хлопьев осадка Их большая удельная поверхность и имеющийся заряд создают благоприятные условия для адсорбции загрязнителей (ионы тяжелых металлов, органические молекулы) Таким образом, без введения коагулянтов обеспечивается протекание тех же процессов, сопровождающихся переводом в осадок загрязнителей, что и при использовании реагентного коагулирования Происходит эндогенное самоочищение воды

На завершающей стадии очистки вода проходит 1ерез фильтр (рис 10) оригинальной конструкции, где освобождается от перешедших в осе лок загрязнителей

Рис 10 Напорны л скорый фильтр для очистки воды

Разработанный фильтр (патент 2225243) содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2 с патрубком для подачи воды, днище 3, жестко соединенные с корпусом, верхнюю сборно-распределительную систему 4, установленную внутри крышки корпуса, соединенную с патрубком для подачи воды, нижнюю сборно-распределительную систему 4 внутри днища фильтра, зернистую загрузку 5, размещенную в корпусе и закрепленную между горизонтальными сетчатыми перегородками б Корпус крышка, днище, сетчатые перегородки соединены фланцами Фильтр снабжен патрубками 8 и 9 для отвода и подачи воды при фильтровании и промывке Бандажные кольца 10 обеспечивают надежность конструкции Оригинальная конструкция фильтра, система гвгоматшси, обеспечивающая оптимальные режим прэмывки и рабочие параметры, позволяют проводить удаление осадка с высокими показателями Фильтроцикл, в зависимости от состава исходной воды, составляет 10-20 часов

Если исходная вода не содержала опасных токсикантов, то после фильтра она сразу поступает в накопитель чистой воды и используеп я потребителем В случае, если есть вероятность того, что химический состав воды после озонирования и фильтрования улучшен не достаточно, в систему подключается узел дополнительной очистки -сорбционный фильтр с картриджем из металлокерамики, полученный СВС-синтезом Это высокопористый материал на основе оксидно-карбидной системы А1203 ГПС + РеТ1А1, изготовленный с использованием лейкоксен-рутил-шьменитового сырья

В табл 6 приведены примеры, показывающие изменение показателей состава подземных вод после обработки на станции, действующей по описанной технологии, на двух объектах Высокая степень очистки воды по з шатентованной технологии подтверждена при успешной эксплуатации 14 установок на скважинах в Томской области

Из обзора работ по фильтрованию с удержанием взвеси в объеме и на поверхности зернистых материалов следует, что основными направлениями, требующими разработки, являются оценка локальных гидродинамических параметров течения жидкости в фильтрующей загрузке, оценка изменений локальных гидродинамических параметров по мере поглощения частиц суспензии, оценка влияния локальных гидродинамических параметров на юшетикл процессов захвата, удержания и отрывания частиц Единой точки

Таблица 6. Показатели степени очистки подземной воды по технологии с озонированием, аэрированием, кавитацией, фильтрованием

N° Показатели качества, единицы Гигиениче- Скважина 1 Скважина 2

измерения ский норма- Вода исходная./ Вода исходная/ очи-

тив очищенная щенная

! Запах, баллы Не более 2 3/1 3(сероводор.)/|

.2 Мутность, мг/дм* 1,5 2,2/«?,5 1,7 !/<<?, J

3 РН 6-9 7,5/7,0 8,4.. .6,9/6,95

4 Жесткость, ммоль/дм1 7 6,52/4,76 6,î/6,8

5 Окисляем ость пермвнганатная, м гО/дм1 5 1,14/0,5 1.28/0,8

6 Азот аммонийный (Ы), мг/дм1 <2 0,42/0 0,1/0

7 Нитраты (по N0}), мг/дм1 <45 0,1/0,1 1,5/0,48

S Нитриты, мг/дм' <3 0,003/0

9 Сульфаты, ИГ/дм3 500 7,5/7,5

10 Хлориды, мг/дм1 350 6,2/6,2

II Железо, мг/дм1 0,3 1,65/0,13 4,28/0,12

12 Марганец, мг/дм5 ОД 0,28/0 0,1 S/0,to

13 Сухой остаток, мг/дм1 1000 407/352 338...410/390

14 Кремний (по мг/дм* 10 11,0/9,0 11,6/10

15 Кальций, мг/дм"5 от 30 до 140 103,2/88,2

16 Магний, мг/дм3 от 5 до 85 16,4/4,3

17 Щелочность, ммоль/дм* 0,5...6,5 6,95/6,25

18 Цинк, мг/дм* <3 3x10^/1,7xlOJ

19 Медь, т/дм1 <1 ?кЮЛЗх1<<"

20 Свинец, мг/дм' <0,03 2,2x10"*/l,0xl0

21 Хром, мг/дм1' <0,05 0,02/<0,05

22 Ртуть, мг/дм' <0,0005 5X10-V3X1O1

23 Фенол, мг/дм1 <0,001 <0,001/<0,001

зрения на механизмы этих процессов tie существует. В большинстве случаев математиче^ ское описание их осуществляется феноменологически. Это дает возможность увязать теоретические выкладки с практическим их использованием для определения параметров фильтров [Д.М. Минц, М.Г. Журба, A.M. и В.А. Фоминых], Вместе с тем суть протекающих процессов не до конца раскрывается, т.к. детальное изучение возможно только при выделении и оценке факторов, определяющих процесс, т.е. на основании измерения и описания процесса захвата, удержания и отрывания частиц взвеси в зернистом фильтрующем материале, рассматривая интиральный результат всей суммы факторов.

Нами па основе анализа процессов, происходящих при фильтрации мал сконцентрированных суспензий, создана математическая модель фильтрационной очистки воды ог механических примесей с помощью скорого фильтра с пористой загрузкой. Модель описывает напорную фильтрацию жидкости, перенос мелких частиц примесей с потоком жидкости, прилипание и отрыв частиц примесей от поверхности зерен загрузки (кшгьматацию и суф-

Рис, 11 Схема строения пористой среды. О- зерна загрузки фильтра; 1 - поток жидкости; 2 извещенные частицы;

3 - жидкость, связанна* с осевшими частицами; 4 -осевшие частицы

фозию), изменение пористости и проницаемости пористон среды Рассматриваемая система представляется в виде совокупности следующих частей з< рна загрузки (0), подвижная жидкость, находящаяся в проточных порах (1), взвешенные частицы примесей, перемещающиеся вместе с потоком жидкости (2), неподвижная жидкость, связанная с осевшими частицами (3) и неподвижные частицы примесей, осевшие на поверхность пор (4), рис 11

Предполагается, что жидкость и примеси несжимаемы, скорость движения частиц в потоке равна действительной скорости жидкости Осевшие частицы имеют рыхлую структуру и переводят подвижную жидкость в неподвижное состояние Пористость осадка с считается постоянной Скорость фильтрации суспензии определяется законом Дарси

^¡.Б^дх'

где к - проницаемость среды, зависящая от насыщенности осадка, р - вязкость суспензии, зависящая от объемной доли взвешенных частиц, Р - давление, х - координата вдоль потока, - объемная доля порового пространства, занимаемою частью системы (Ф=\-4)

Система уравнений, определяющая изменение объемных долей и распределение давления Р вдоль фильтра, записывается в виде

U--

(1)

dSj _ д

т.

и а

8S2 д

дх

KSi+S,

-U

-Jr.

(2)

дх

{S¡+S2

и \ -JlA +JA

(3)

т,

8S3 _ , dt 13' dS4_ П° dt

8_ дх

k(S3,S4)dP ju(SuS2) дх

= 0,

(4)

(5)

(6)

где m<¡ -пористость загрузки в отсутствии кольматации, J¡¡ - плотность потока жидкости из части системы 1 в часть 3 результате кольматации у суффозии, J¡4, J42 - плотность потока частиц вследствие кольматации и суффозии, t - время

Плотность потока кольматации прямо пропорциональна объемной доле частиц в подвижной части системы и линейно увеличивается с ростом скорости фильтрации U

J24=(« + a,t/)-^--, (7)

где a, a¡ - параметры скорости оседания частиц на поверхность зерен загрузки Плотность потока суффозии возрастает с ростом градиента давления и увеличением объема накопившегося к данному моменту времени осадка

дР^

дх

(8)

где Д /?; - параметры скорости подъема частиц с поверхности пор Плотность потока жидкости из подвижного состояния в неподвижное определяется разностью потоков кольматации и суффозии

1-е

Зависимость вязкости суспензии от доли взвешенных частиц определяется формулой

М = М о

1-4-

5 5,+52,

где |д0- вязкость воды

Осаждение частиц примесей на поверхность зерен приводит к уменьшению проницаемости среды к Для описания зависимости проницаемости от величины проточной пористости используются экспериментальная зависимость, выражаемая формулой

где ¿о - начальная проницаемость загрузки фильтра

(И),

г"

00 01 02 03 04 00 01 02 03

растояние,м расстояние м

Рис 12 Распределение объемной Рис 13 Распределение проницаемости к и

концентрации примесей в суспензии (82/(81+52) давления Р вдоль фильтра ^ = 35 ч)

и объемной доли осадка (Бз+Эц) вдоль фильтра

На основе предложенной модели созданы численные алгоритмы и разработаны компьютерные программы, с помощью которых было проведено компьютерное исследование фильтрационной очистки воды от механических примесей и определены закономерности, связывающие кольматацию пространства пор с ростом гидравлического сопротивления фильтра Результаты моделирования представлены на рис 12-14 Фильтрация суспензии сопровождается накоплением осадка, снижением проницаемости среды и ростом градиента давления (рис 12) Накопление осадка происходит первоначально во входной части фильтра По мере достижения предельного насыщения граница области отложений перемещается в направлении потока При продвижении области отложений к выходу из фильтра возрастает давление, необходимое для поддержания постоянной скорости фильтрации, и увеличивается количество примесей вышедших из фильтра В зависимости от режима

фильтрации и параметров массопереноса 0 5 ю 15 20 возможно две причины завершения работы время, ч

фильтра достижение предельного давпе- Рис 14 Зависимость от времени давтения и

суммарный объем примесей в фильтрате

ния или превышение концентрации примесей в фильтрате заданного значения

Соответствие результатов компьютерного моделирования экспериментальным данным, представленным в литературе и полученным автором, свидетельств) ет о правильности модели

На основании проведенного исследования рассчитана пористость осадка - 250, что говорит об образовании очень рыхлой структуры, этим объясняется трудность дальнейшего обезвоживания Сделан вывод, что основная нагрузка преходится на первый по ходу потока загрязненной воды слой фильтрующего материала

В результате моделирования и физико-химического исследования свойств осадка показано, что для увеличения грязеемкости фильтра необходимо оптимизировать ре-

Ж1м коагуляции и осаждения с тем, чтобы увеличить объемную до но твердой фазы осадка (уменьшить пористость осадка) С этой цетью исследованы режимы электрообработки воды для направленного воздействия на электрохимиче-

Рис 15 Влияние высокочастотной энектрообработки на степень очистки воды

ские процессы при удалении загрязнителей (элекгроактивация процессов коагуляции, адсорбции осаждения, электрокаталитическая деструкция органических веществ) В лабораторных условиях изучено действие частотного электрохимического нейтрализатора оригинальной конструкции В отличие от тради ционных электрохимических аппаратов, действующих как электролизеры, используемое устройство позволяет воздействовать на загрязнители воды импульсами специальной формы Устройство представляет собой многоэлектродную систему, к двум электродам присоединены 4-6 пластин на расстоянии 4-5мм Суммарная площадь электродов составляла 320 см2 Эффективная (действующая) плотность тока достигала 1-1,5 А/дм2, что на 2 порядка ниже, чем у устройств, работающих на промышленной частоте Для пары пластин процесс выглядит так В течение 1с на один из железных электродов подается импульс положительной полярности с частотой 100 Гц, при этом генерируются ионы Бе24 После этого в течение Юс на оба электрода подаются мощные импульсы (25кГц) Мощные электроимпульсное воздействие разрушает устойчивые формы кремния, железо-органические и марганец-органические комплексы На следующем этапе на второй электрод подаются 100 Гц импульсы в течение 1с, а затем вновь 25кГц на оба электрода в течение 10с Весь период воздействия составляет 24с Под действием электрических импульсов частицы, находящиеся в воде, деформируются и поляризуются Изменяются заряды ионов, снижается их гидратация, повышается вероятность столкновения и возможность сближения частиц Все это способствует формированию центров кристаллизации, соосаждению кремния, кальция, магния, железа Полевое воздействие на агрегативную и седиментацион-ную устойчивость коллоидных частиц, особенно облагающих большой магнитной восприимчивостью, ускоряет коагуляцию, кроме того, изменяется смачиваемость поверхностей, ускоряются и усиливаются адсорбционные процессы

В 4 главе также предложена установка для проведения имитационного моделирования и технологических изысканий для оптимизации выбора технологии очистки воды, имеющей сложный состав загрязнителей (патент 37088)

Степень очистки, %

В главе 5 выполнен анализ тенденции привлечения в качестве фильтрующих материалов заменителей кварцевого песка (керамзитов, горелых пород, шлаков (вулканических и металлургических), углей (активированных, антрацита), цеолитов и исследована возможность использования кремнии-содержащих отходов Рассмотрено современное состояние проблемы утилизации осадков сточных вод, показаны пути интенсификации выделения и утилизации осадков промывных вод станций обезжелезивания, в том числе использование железосодержащих осадков промывных вод для очистки бытовых сточных вод

Истощение освоенных месторождений кварцевого песка и низкие технологические показатели некоторых фильтрующих материалов, а также высокие цены на рекламируемые импортные и отечественные новые материалы и большие расходы на транспортировку делают актуальным поиск эффективных местных природных и искусственных минералов, удовлетворяющих требованиям ГОСТа устойчивых к износу, химически стойких, не выделяющих вредных веществ при контакте с водой

Сравнение химического и минералогического состава природных минералов, пригодных для использования в качестве фильтрующих загрузок, и сырья для производства синтетических пористых материалов показывает их сходство Основными компонентами состава являются оксиды кремния (45-65 %), алюминия (15-25 %), железа (6-10 %), кальция (6-8 %) (Табл 7)

Таблица 7 Усредненный химический состав некоторых силикатных пород

Наименование силикатной породы Содержание, %

8Ю2 АЬ03 Ге20_, СаО МёО №20+1(20

Граниты 68-73 13-15 3-5 До 5 0,3 5-8

Базальты 50-52 15-20 1-15 8-10 5-6 до 2

Диабазы 55-59 10-12 12-15 8-10 2-5 до 6

Глины 60-70 10-17 3-8 2-4 до 1 до 2

Глинистый сланец 46-50 до 20 2-6 до 10 до 3 -

Это объясняет существование достаточно большого ряда пород и минералов, которые могут служить основой для получения зернистых фильтрующих материалов вермикулит, шунгит, аглопорит, перлит, глауконит, бентонитовые глины, ильменит, туфы, мрамор, аргиллит, трепел, гранит, цеолиты, пиролюзит Перечисленные материалы служат либо сырьем для получения поропластов, либо непосредственно используются как загрузка в виде зерен необходимых размеров В ряде случаев термическая, химическая, механическая или комбинированные обработки позволяют значительно улучшить технологические характеристики зернистых загрузок

Существует группа кремний-содержащих отходов производства, которые могут рассматриваться в качестве потенциальных местных фильтрующих материалов Это горелые породы, шлаки, керамическая, фарфоровая, стеклянная крошка, фактически представляющие собой техногенные минералы Их утилизация - применение в качестве нижнего или среднего слоя в многослойных фильтрах - вносит вклад в решение экологических проблем Если по каким-то причинам использование этих отходов невозможно в практике питьевого водоснабжения, то они пригодны для очистки технических и сточных вод Возможна более глубокая утилизация зернистых загрузок, отработавших в фильтрах использование их в качестве песчаных фракций при производстве асфальтобетонных смесей и устройстве конструктивных слоев дорожных одежд

Нами изучены фильтрующие свойства некоторых материалов с целью оценки возможности их применения для очистки воды и стоков При выборе материалов учитывались

их высокая механическая прочность, химическая инертность в воде, постоянство состава, низкая стоимость, доступность Ниже представлены результаты проведенных лабораторных исследований, показывающие эффективность обезкелезивания с помощью местных заменителей кварцевого песка Общая высота загруз кг 3 фильтров диаметром 50 мм с крупностью зерен 1-1,5 мм составляла 1000 мм, скорость фильтрования составляла 5 м/ч

Как видно из таблицы 8, фильтрующая способность изученных материалов не уступает альбитофиру, применяемому на Томском водозаборе с 1985 г Проведены исследования формирования активной поверхности фильтрующих материалов на стадии образования каталитической пленки оксида-гидроксида железа в пусковой период О скорости образования пленки судили по показателям качества очистки воды (снижению мутности, цветности, содержания железа) Средние значения времен выхода фильтров на стабильный режим работы для цеолита, альбитофира, керамики, фарфора и стекла составляют 48, 54, 58, 60, 76 часов, соответственно Фильтроцикл загрузки зависит от внешних условий и состава исходной воды

Таблица 8 Показатели очистки аэрированной воды, содержащей растворенные соединения железа, фильтрованием через ра: личные виды загрузок

Содержание Реобш (мг/дм3) Вид фильтрующей загрузки

Альбито-_фир _ Керамическая крошка Стеклянная крошка Фарфоровая крошка Цеолит (кпи-ноптилолит)

в исходной воде 1,50 4,20 1,50 4,20 1,55 4,50 1,55 4,50 1,55 4,50

в фильтрате 0,22 0,30 0,15 0,24 0,26 0,29 0,17 0,22 0,10 0,19

При контакте изученных фильтрующих материалов с искусственными водными растворами соляной кислоты, гидроксида натрия, поваренной соли и хлорной воды химическая стойкость всех материалов была удовлетворительной, т е прирост показателей в агрессивной среде не превышал для сухого остатка 20, для окисляемости -10, для кремниевой кислоты - 10, для А13+ и Ре 3+ - 2 мг/л Проведен спектральный анализ водны* вытяжек Установлено, что содержание токсичных элементов, таких как бериллий, молибден, мышьяк, алюминий, хром, кобальт, свинец, серебро, марганец, медь, цинк, железо, стронций, ниже нормативных значений

Таким образом, полученные предварительные результаты показали перспективность применения местных природных и техногенных минералов в водоподготовке

Нами проведены лабораторно-производственные эксперименты по апробации устройств, оказывающих электрофизическое воздействие на взвешенные частицы промывных вод, стимулирующее их осаждение, а также изготовлены и исследованы образцы керамических материалов, в состав сырья для которых входит 3-8% осадка

Для регионов с высоким содержанием железа в тоэдземпых водах, используемых для питьевого водоснабжения, источником образования осадка сточных вод является промывная вода с фильтров, на которых очищается вода Ни в Западной Сибири, ни в других регионах проблема хранения или утилизации осадков водоочистки не решена удовлетворительно Обычно они складируются на иловых площадках либо захороняются, а чаще -сбрасываются в водные объекты Количество промывных вод, образующихся при промывке фильтров на станциях обезжелезивания, очень, т к составляет около 10% от объема пропущенной через фильтр воды В Томске на станции обезжелезивания со скорых фильтров в год образуется более 605 т в пересчете на сухое вещество ЖСО являются концентрированными водными суспензиями, содержащими грубодисперсные примеси, а после обезвоживания - периодическими коллоидными структурами Из-за высокой гидрофильности и не-

постоянства их состава отсутствуют универсальные способы их обезвоживания, что необходимо для их дальнейшей переработки Задача выделения из сточных вод трудно оседающих железосодержащих осадков (ЖСО) и их утилизация является одной из самых сложных в техническом отношении, а потому наименее технологически разработанной

Нами была поставлена задача на основе комплексного ресурсосберегающего подхода создать технологию, обеспечивающую ускоренное отделение осадка из сточных промывных вод, и дальнейшее использование как его, так и осветленной воды

Для оптимизации процесса выделения железосодержащего осадка изучены его состав и свойства Он состоит из минералов, в состав которых входит около 20 химических элементов Основная часть осадка промывных вод представлена окислами железа в виде лепидокрокита, гидрогетита, гидрогематита, окислами марганца в виде манганита, биксбиита, а также карбонатами и сульфатами железа, марганца, кальция и магния В состав также входят оксиды кремния, алюминия, фосфаты железа (штренгит 1'еР04 2Н20), рис 16 Часть Ре(ОН)з образуется при биохимическом окислении двухвалентного железа железобактерий Наши результаты согласованы с литературными данными

Марганец, сопутствующий железу в осадке промывных вод, входит в состав ЖСО в виде Мп-кальцита (Са, Мп)СОз, манганита МпООН, елизаветинскита (Мп, Со)0[ОН], биксбиита (Ре, Мп)203, вада Мп02 (0-1)МпО пН20 Так же, как гидратные формы же-

Рис 16 Рентгенограмма железосодержащего осадка

леза, соединения

марганца весьма прочно удерживают воду

Размер частиц осадка лежит в широком диапазоне, при этом большая доля

приходится на фракцию, которую можно отнести к микро- и нано-частицам Этим

объясняется тот факт, что после отстаивания даже в течение 9 часов

концентрация железа в промывной воде составляет 60-70 мг/л Еще одной причиной, по которой не удается достичь быстрого осаждения осадка промывных вод, является наличие в осадке органических веществ природного происхождения (частично - связанного с жизнедеятельностью микроорганизмов) Органические вещества играют роль ПАВ, стабилизирующих коллоидное состояние мелких частиц осадка Таким образом, для отделения осадка от промывной воды необходимо нарушение агрегативной и седимента-ционной устойчивости суспензии Для этого предложено использовать электрохимическое воздействие

Нами показано, что благодаря элеюгрообработке воды удается нейтрализовать поверхностный заряд частиц и создать благоприятные условия для окисления и коагулирования загрязнителей, содержащихся в сточной промывной воде

Нами выбрано одно из направлений утилизации осадков сточных вод - добавка в сырье для производства керамики Керамические материалы (КМ) занимают ведущее место среди строительных материалов по значимости и объемам производства Применению КМ в различных отраслях, в том числе для водолодготовки, способствуют доступность сырья,

невысокая себестоимость, возможность изготовления материалов с заданными свойствами, простота технологии получения, долговечность, экологическая чистота

При производстве керамических строительных материалов используют оксиды железа для снижения температуры обжига Поэтому логичным было использовать осадки промывных вод в качестве добавки к сырьевой массе, предназначенной для изготовления керамики Другой утилизируемой добавкой служил стеклобой, придающий материалу прочность Нами была поставлена задача получить из местного сырья (глины) и указанных выше отходов керамический материал Поскольку представляло интерес применять его в качестве зернистой загрузки в фильтрах для обезжелезшания воды, полученный керамический материал мы назвали КФМ - керамический фильтрующий материал

Для разработки технологии получении керамики учитывалась взаимосвязь способа ее получения, структуры и физических свойств При проектировании состава шихты для производства КФМ необходимо было раскрыть механизм модификационных превращений компонентов сырьевой смеси при получении керамики, усгановлть роль соединений железа в образовании легкоплавкой стеклофазы, обосновать технологические приемы, регулирующие свойства материала в зависимости от состава сырья Оценка влияния введения железосодержащего осадка (ЖСО) в сырье показала, что осадок является отощающей добавкой, которая снижает пластичность сырьевой смеси Содержание в составе сырья оксидов железа, а также щелочных и щелочноземельных металлов, присутствующих в ЖСО, обеспечивает легкоплавкость глин, способствует образованию красного цвета обожженных образцов керамики Использование боя листового стекла в качестве плавня, наряду с оксидными соединениями железа, также способствует снижению температуры обжига Известно, что при производстве кирпича добавки оксидов железа могут составлять около 3-8 % Исходя из ггих соображений, добавка железистого осадка при получении КФМ составила 4-10 % от сбщей массы исходного материала Опытным путем установлена оптимальная концентрация размолотого стекла - 3-4 %

При выполнении работы использована методика, соответствующая классическим теоретическим представлениям Из проб с разным содержанием измельченных глинистых пород, ЖСО и боя листового стекла формовали образцы цилиндрической формы диаметром 5 и высотой 10 мм при удельном давлении 100 МПа Формование сырцовых гранул размером 10 мм производили на лабораторном прессе Сформованные гранулы сушили в сушильном шкафу при температуре 200 °С до постоянной массы Глубокая термическая обработка проводилась в лабораторной электрической печи с платиновыми нагревателями в интервале от 100 до 1100 °С с изотермической выдержкой в течение 1 часа

Полученные образцы керамического фильтрующего материала (КФМ) (рис 17) и исходные компоненты сырьевой смеси изучались комплексом физико-химических методов Обнаружены такие минералы, как монотермит, гиперстен, гематит, стеатит Основную часть (до 80 %) составляют кварц, гематит, ортоклаз, манганит, гидрогетит, пирофиллит

Нами разработана технологическая схема установки для получения нового КФМ с добавлением железистых отходов водоочистных соору кений (патент 34880) Входящие в установку устройства позволяют осуществить все необходимые технологические операции по изготовлению КФМ сушку, измельчение, дозирование исходного материала, гранулирование и обжиг В результате экспериментальных исследований был получен

Рис. 17. Образец керамического фильтрующего материала после обжига при 1100°С а - увеличение в 100 раз, ^-увеличение в 7000 раз.

керамический материал, обладающий комплексом заданных свойств: с определенной пористостью (в пределах 0,48-0,55), плотностью (2,8-3,1 г/см3) и Необходимой прочностью ло шглелъчымостч п истираемости (табл. 9 ).

Таблица 9. Ф из и ко-механические свойства образцов керамического фильтрующего материала. Соотношение компонентов в сырье: образец 1 - 4 % ; 2- 6%; 3-10% железистого осадка. Везде 4 % стеклянного порошка, глина - остальное.

Номер Механическая прочность Средняя плотность мате-

образцов Измельчаемость, % Истираемость, % риала, г/см3

1 2,00 0,158 2,8

2 2,05 0,15 3,0

3 2,05 0,15 3,1

Показана возможность использования этого керамического материала в качестве фильтрующей загрузки при очистке питьевых и сточных вод. Лабораторными исследованиями установлено, ч то эффект очистки воды от взвешенных частиц с использованием КФМ а качестве фильтрующей загрузки составил 90-92 %. Высокая эффективность КФМ объясняется близостью состава минералов, входящих в его состав, по отношению к вторичным минералам, осаждаемым из подземной в оды при се очистке. Здесь уместен экологический термин «аборигенный» искусственный минерал.

Выбранные соотношения компонентов и технологические условия позволяют получить материал, отвечающий всем требованиям ГОСТ Р 51641-2000 "Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия".

Железосодержащие осадки можно использовать также в качестве сорбентов для извлечения тяжелых металлов из сточных вод и локализации отходов на иловых площадках. Гидрогенное происхождение, высокая пористость, химический состав обусловливают его адсорбционные свойства, подобные природным минералам. В классификации по особенностям миграции железо и марганец отнесены Л.И. Перед ьманом к группе подвижных и слабоподвижных в восстановите л ыюй глее вой среде и инертных в окислительной и восстановительной сероводородной. Коэффициент водной миграции 0,02. Показатели содержания элементов в гетите из почв на основных породах (по К. Е-Горри-

шу, М Вилсону) в % Ре 51,7-61,9, Мп 0,26-0,50, Со 0,008, Си 0,08, Мо 0,85, № 0,017, V 1,7, 1,73-2,35, следовательно, соединения железа легко осаждают кадмий, кобальт, никель, олово, цинк, мышьяк и другие элементы Важной особенностью при этом является относительная устойчивость почв в кислых и нейтральных восстановитель! ых условиях Проводя аналогию между геохимическим поведением геппа почв и гегата ЖСО, можно ожидать, что ЖСО способен выполнять роль сорбента для многих металлов-загрязнителей сточных вод Для проверки этой гипотезы нами были выполнены эксперименты по адсорбции тяжелых металлов ЖСО, а также смешиванию и совместному хранению осадков сточных вод гальванических производств, содержащих ряд тяжелых металлов, и ЖСО Использовали ;ь реальные сточные воды и имитирующие их модельные растворы с заданным содержание:.! загрязнителей О степени очистки воды судили по разности между содержанием тяжелых мепидлов в исходной воде и после контакта с ЖСО Химические анализы на элементы проводили по стандартным методикам

Установлены катионы, которые имеют предпочтительную адсорбцию на ЖСО Со+2 , Со+3, №+2, Са'2, Тп2, СсГ2, РЬ+2, что связано с их геохимическими характеристиками Получены следующие ряды, различающиеся для исходных вод, в зависимости от их состава 1) Си > Ъп > Со > РЬ > Мп, 2) РЬ > гп > Сс1, 3) Си > РЬ > гп > Со > Сс1 Можно объяснить некоторые разногласия в выявленных закономерностях влиянием внешних факторов величины рН, наличия комплексообразователей, конкурентной адсорбцией

Высокая поглощающая способность ЖСО в отношении тяжелых металлов может быть использована во-первых, для выделения из сточных вод, во-вторых, для обработки осадков гальванических производств Возможна организация иловых площадок, куда вместе с ЖСО помещаются осадки сточных вод гальванических производств Для предотвращения миграции тяжелых металлов за пределы площадки необходимо соблюдение последовательности слоев (снизу вверх) глина, ЖСО, осадки сточных вод, содержащие тяжелые металлы, известь (если рН<7, требуете 5 довести рН до 8)

В главе 6 проанализированы проблемы управления качеством водных ресурсов для устойчивого развития хозяйственно-питьевого водопотребления Дана оценка эффективности и достаточности существующей системы контроля качества природных вод и соответствие ее целям ВКХ, рассмотрены экологические и медико-социальные проблемы водоснабжения на примере Томской, Тюмеш кой и Омской областей Показано, что качество питьевой воды должно рассматриваться как комплексная (экологическая, социально-экономическая и научно-технологическая) проблема На примере региональных программ по питьевой воде разработана схема интеграции геоэкологической, социальной и экономической политики при решении проблем оптимизации водопотребления Разработана концепция комплексного геоэкологического мониторинга объектов хозяйственно-питьевого водопользования с целью контроля геоэкологической ситуации и управления состоянием природно-технических комплексов, а также сведения к минимуму эколопгческих и технических рисков и обеспечения таким образом геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования

Геоэкологическая безопасность водохозяйственнэй деятельности (в части, относящейся к водоснабжению и канализации) в Приобье - составная часть стратегии устойчивого развития региона и отрасли ВКХ Цель стратеги-г экологически целесообразного хозяйственно-питьевого водопользования - устойчивое развитие водопровода и канализации на основе социально-экономических условий, полностью обеспечивающих потребности населения в воде нормативного качества в требуемом количестве при сохранении и восстановлении природных комплексов бассейна р Обь

Рис 18 Блок-схема соотношения принципов стратегии геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования на государственном и региональном уровнях

Заключение

Основным результатом выполненного исследования является решение актуальной научной и важной народно-хозяйственной проблемы - обеспечение геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем При-обье Решение проблемы базируется на комплексном анализе специфики состояния гео-лошческой среды, гидрогеологических, гидрологических и геохимических особенностей водных объектов, испытывающих возрастающее негативное воздействие техногенных факторов, связанных с развитием сырьевых отраслей и урбанизации региона Основные выводы, отражающие теоретическую и практическую значимость работы, сводятся к следующему

1 Разработана концепция геоэкологической безопасности хозяйственно-литьевого водопользования в регионе, учитывающая естественно-природные, техногенные, социально-экономические факторы

2 Формирование химических и микробиологических показателен качества природных вод на участках урбанизированной территории Западной Сибири происходит под влиянием природных, техногенных факторов и их комбинации Главными природными (естественными) факторами являются, в соответствии с общепринятыми взглядами, геологические, климатические, ландшафтные, связанные с широтной и высотной зонально-

стью К антропогенным факторам, с разным вкладом по значимости, в зависимости от степени освоения территории и типа производственной деятельности, относятся структура водопотребления и водоотведения, состав и количество сточных вод, распределение промышленных и сельскохозяйственных твердых и жидких отходов по территории, массивная вырубка лесов, наличие орошаемых массивов и крупных водохранилищ Значительное изменение гидрогеологических условий наблюдается при добыче нефти, газа, угля, подземном захоронении токсичных веществ, при интенсивной эксплуатации крупных водозаборов Трансформация состава вод происходит как на фоне возрастания, так и снижения общей минерализации При длительной эксплуатации скважин наблюдается рост содержания в подземной воде кремния, марганца, железа, уменьшение соотношения Бе+2 Ре+3 При близком расположении от рек происходит подтягивание загрязненных поверхностных вод

3 Разработана концепция автокоагуляционного самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения, Показано, что содержащиеся в воде природные примеси железа, алюминия, кальция, кремния способны обеспечить самоочистку, если созданы условия для их активации Изучены возможность и эффективность удаления из воды железа, марганца, кремния, нефтепродуктов, фенола с использованием озонирования, высокочастотного импульсного электрохимическо'-о воздействия

4 Универсальной технологии очистки природных вод не существует ввиду большого разнообразия их типов Однако, несмотря на разнородность и непостоянство, формирование состава и свойств подземных вод может быть отражено небольшим набором важнейших показателей, играющих решающую роль в характере процессов коагуляции, осаждения, адсорбции, катализа, окисления, биохимической деструкции и др, протекающих в технических системах (устройствах, аппаратах и сооружениях) при обработке воды Научно обоснованы интегральные показатели качества сырьевой природной воды, которые являются определяющими в выборе средств (техники и технологии) ее очистки К основным показателям подземных вод региона относятся минерализация, карбонатная жесткость, содержание железа, марганца, соотношение Ре Мп, перманганатная и бихроматная окисляемость (как косвенная характеристика содержания органических веществ) и их соотношение, рН и ЕЬ К второстепенным относятся содержание С02, аммония, сероводорода, кремния Разработан региональный классификатор оптимальных технологий водоподготовки, согласованных с физико-химическим составом и реакционной способностью компонентов подземных вод

5 Обоснована необходимость обязательного технологического моделирования как современного элемента проектирования водоочистных технических систем для получения взаимосвязей "вода - воздействие", что позволяет управлять технической системой водоснабжения Изучены закономерности удаления из воды грубодисперсных частиц фильтрованием через пористую среду, предложена математическая модель процесса

6 Обосновано, что сохранение стабильности развития геосистем, содержащих воду, и достижение эксплуатационной надежности инженерных сооружений в существующих природных условиях Западной Сибири возможно только на основе принципов экологического нормирования Развиты научные подходы к нормированию критериев качества для водных объектов

7 Показана возможность интенсификации процессов осаждения дисперсной фазы из железосодержащих сточных вод при высокочастотном шекгроимпульсном воздействии Определены рациональные параметры работы устройств для его осуществления Разработаны технологичные способы утилизации железосодержащих осадков сооружений водоподготовки для получения керамических материалов и в очистке сточных вод

8 Разработана концепция комплексного геоэкологического мониторинга объектов хозяйственно-питьевого водопользования с целью контроля геоэкологической ситуации и управления состоянием природно-технических комплексов, а также сведения к минимуму экологических и технических рисков и обеспечения таким образом геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования

9 На основе комплексных исследований разработана безотходная технология очистки воды Осуществлено внедрение предложенных научных разработок на 14 станциях водоподготовки, действующих в малых населенных пунктах и на предприятиях в Томской области Положительный опыт эксплуатации и высокие технико-экономические показатели доказывают соответствие теоретических разработок и практических результатов в части обоснования технологий и регламентов работы

Основные публикации по теме диссертации

Монографии

1 Попов, В К Формирование и эксплуатация подземных вод Обь-Томского междуречья / В К Попов, Г М Рогов, ОД. Лукашевич и др -Томск Изд-воТТАСУ, 2002 - 143с

2 Попов, В К Эколого-экономические аспекты эксплуатации подземных вод Обь-Томского междуречья / В К Попов, ОД Лукашевич, В А Коробкин и др / Под ред Г М Рогова - Томск Изд-во Томского арх -строит ун-та, 2003 - 174 с

3 Лукашевич О Д Совершенствование промышленного и хозяйственно-питьепого водопользования для повышения уровня его экологической безопасности (на примере Западной Сибири) /ОД Лукашевич / Под ред Г М Рогова. - Томск Изд-во Томского арх -строит ун-та, 2006 - 286 с

Статьи в журналах, включенных в перечень ВАК

1 Лукашевич О Д. Геоэкологическая безопасность питьевого водопользования /ОД Лукашевич // Геоэкология Инженерная геология Гидрогеология Геокриология 2004 -№4 - С 310-318

2 Попов В К Оценка защищенности пластовых вод Обь-Томского междуречья от загрязнения и разработка рекомендаций по безопасному водопользованию / В К Попов, ОД Лукашевич, Н М, Максимова и др //Геоэкология Инженерная геология Гидрогеология Геокриология -1997 -№6 -С 38-42

3 Рогов Г М Геоэкологические проблемы и водохозяйственная деятельность города / Г М Рогов, ВК Попов, ОД Лукашевич // Вестник Иркутского техл ун-та. 2005 - №1 -С 15-16

4 Лукашевич ОД Новые подходы к разработке технологии очистки и обеззараживания воды с применением озонирования и кавитации /ОД Лукашевич, Е И Патрушев // Известия ВУЗов, сер Строительство -2004 -№8 -С84-90

5 Лукашевич О Д Глубокая доочистка сточных вод электрофизическими методами /ОД Лукашевич, А А Мынка,ВК Попов//Водоснабжение и санитарная техника -1995 -№7 - С 12-15

6 Лукашевич ОД Обезжелезивание природных вод на основе прогрессивных технологий / ОД Лукашевич, ЕИ Патрушев//Водоснабжение и санитарная техника - 2005 -№4 - С 16-20

7 Лукашевич ОД Высокоэффекпшный и надежный фильтр для очистки воды / ОД Лукашевич, Е И Патрушев, И В Алгунова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века -2003 -№12 -С34-35

8 Лукашевич ОД Система очистки воды на основе современных технологий /ОД Лукашевич, Е И Патрушев // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века - 2004 -№1 -С 36-37

9 Лукашевич ОД Безопасность питьевого водоснабжения как межведомственная проблема /ОД Лукашевич, В Г Пилипенко //Безопасность жизнедеятельности -2003 -№12 -С 30-35

10 Лукашевич О Д. Экологический риск при использовании источников нецентрализовшшого питьевого водоснабжения / О Д Лукашевич//Безопасность жизнедеятельности -2007 -№3 -С 15-21

11 Лукашевич ОД Очистка воды от соединений железа и марганца проблемы и перспективы /ОД Лукашевич, Е И Патрушев //Изв вузов Химия и химическая технология -2004 -№1 -С 66-70

12 Лукашевич ОД Высокоэффективная и надежная технология очистки и обеззараживания подземной воды /ОД Лукашевич, Е И Патрушев // Экология промышленного производства - 2004 - №2 -С 41-44

13 Лукашевич ОД Технология обработки и утилизации железосодержащих сточных вод /ОД Лукашевич, ИВ Алгунова//Экология промышленного производства.-2004 -№3 -С 34-38

14 Лукашевич О Д Экологические аспекты очистки воды фильтрованием /ОД Лукашевич // Экология промышленного производства. - 2005 -№2 - С 31-33

15 Лукашевич ОД. Экологические проблемы обработки и утилизации осадков сточных вод / ОД Лукашевич,ИВ Барская // Экология промышленного производства -2007 -№3 -С 10-15

16 Лукашевич О Д Автоматическое управление процессом очистки воды по озонной технологии с фильтрованием /ОД Лукашевич, Е И Патрушев // Энергоснабжение и водоподготовка. - 2004 -№1 -С 18-20

Статьи в других журналах, научно-технических сборниках, сборниках материалов международных конференций

17 Лукашевич ОД Техно-природные изменения подземного пространства при эксплуатации водозаборов (на примере юга Томской области)/ОД Лукашевич, Г М Рогов//Инженерная экология -2004 -№2 -С 15-24

18 Лукашевич ОД Проблемы водоподготовкн в связи с изменением состава подаемных вод при эксплуатации водозаборов (на примере юга Томской области) /ОД Лукашевич // Химия и технология воды (Междунар науч-техн журнал, HAH Украины) -2006 -№2 - С 196-206

19 Лукашевич ОД Эколого-экономическая оценка использовали природных вод (на примере Обь-Томскош междуречья) /ОД Лукашевич, Г М Рогов,ВВ Золотарева//Вестник ТГАСУ -2004 -№1 -С 121-129

20 Лукашевич ОД, Максимова НМ Химико-аналитическое обеспечешге хозяйственно-питьевого водоснабжения /ОД Лукашевич, НМ Максимова// Вестник ТГАСУ 2001 -№1 -С 187-196

21 Лукашевич ОД Вопросы ресурсосбережения и охраны прщюды при использовании осадков промывных вод/ОД Лукашевич, А А Андрейченко, И В Алгунова//Вестник ТГАСУ - 2003 -№2 -С 252-259

22 Лукашевич ОД Физико-химические аспекты комплексного использования осадков промывных вод / ОД Лукашевич, И В АлгуноваЛОС Саркисов//Вестник ТГАСУ -2004 -№1 -С 129-145

23 Лукашевич ОД Вопросы экологической безопасности использования озона в водоподготовке /ОД Лукашевич //Вода и экология Проблемы и решения -2003 -№4 - С 3-7

24 Лукашевич ОД Изучение адсорбционных свойств шунгитовых фильтрующих материалов /ОД Лу-кашевич,НТ Усова //Вода и экология Проблемы и решения -2004 -№3 -С 10-17

25 Лукашевич ОД Экологический и технологический аспекты очистки железосодержащих сточных вод /ОД Лукашевич, АА Андрейченко, И В Алгунова и др // Вода и экология Проблемы и решения 2003 -№4 - С 38-45

26 Лукашевич ОД Некоторые проблемы химико-аналитического обеспечения водоподготовки / ОД Лукашевич//Вода и экология Проблемы и решения -2003 -№3 -С 38-47

27 Лукашевич ОД Индикаторы оценки водопотребления как совдашю-эколого-экономической системы / О.Д. Лукашепич // Вода и экология Проблемы и решения -2005 -№3 -С 13-26

28 Лукашевич ОД Концепция устойчивого развития и водопотребление / ОД Лукашевич // Вода и экология Проблемы и решения -2005 -№3 -С 3-12

29 Лукашевич ОД Классификация природных вод для целей питьевого водоснабжения (по их способности к очистке)/ОД Лукашевич//Вода и экология Проблемы и решения -2005 -№4 -СЗ-16

30 Лукашевич ОД Усовершенствование процесса очистки воды путем автоматического управления процессом фильтрования / ОД Лукашевич, Е И Патрушев // Вода и экология Проблемы и решен™ -2005 -№4 -С 21-27

31 Лукашевич ОД Исследование и разработка фильтра для очистки железосодержащих вод /ОД Лукашевич, Е И Патрушев//Вода и экология Проблемы и решения -2006 -№1 -С 16-20

32 Лукашевич ОД Теория решения изобретательских задач как инструмент повышения эффективности очистки воды/ОД Лукашевич, С А Филичев//Вода и экология Проблемы и решения -2006 -№3 -С 3-12

33 Лукашевич ОД Экологические и технологические аспекты качества вод / ОД Лукашевич // Вода и экология Проблемы и решения -2007 -№1 -С 3-14

34 ОД Лукашевич Родники на урбанизированной территории экологическое состояние, тенденции его изменения, перспективы использования как резервных водоисточников I ОД Лукашевич, HT Усова, ВП Федорова,ЛА Зейле// Вода, технология и экология Проблемы и решения -2007 -№1 -С 3-14

35 Лукашевич ОД Экологические и медико-социальные проблемы водоснабжения / ОД Лукашевич, В Г Пшпшенко//Экология Медицина Ядерная и магнитная безопасность -2003 -№34 - С 206-212

36 ШшиеваЛП Исследование адсорбции паров воды на некоторых глинах Западной Сибири/ Л П Ши-ляева, ЭА Губер, ОД Лукашевич (Филичева) - Томск Изд-во ТГУ, 1982 - 12с Деп в ОНИШЭХИМ, г Черкассы, №1308 ХП-Д82

37 Мынка А А Санитарно-гигиеническая эффективность очистки сточных вод элеироплазменным и элеюрокоагуляционным методом / А А Мынка, ОД Лукашевич, В К. Попов // В кн "Очистка воды истоков" Межвуз научно-технический сборник -Томск Изд-во Н1У,- 1994 -С 14-19

38 Попов В К. Рациоэкогеохимические особенности формирования и эксплуатации природных вод юга Томской области / В К. Попов, ОД Лукашевич // Материалы 3 Межц Конгресса. "ЭКВАТЭК-98 Вода экология и технология" Москва.СИБИКОИнтернэшнл, 1998 -С 109-110

39 Лукашевич ОД Экачого-геохимические последствия техногенеза в пздросфере юга Томской облает /ОД Лукашевич, В К. Попов//Сб материалов Межд. конф "Экологическая геофюика и геохимия" Москва-Дубна, 1998 -С 77-78

40 Попов В К Принципы водоохранной деятельности на территории Томского месторождения подземных вод / В К. Попов, ОД Лукашевич, Г M Рогов и др // Экологически чистые процессы в решении проблем окружающей среды Материалы межд конф -Ир^тск Изд-во Ирк. ун-та, 1996 -Т.2 -С 38-39

41 Лукашевич ОД Выбор иццикагоров устойчивого развитая в сфере водопотребления /ОД Лукашевич // Сборник материалов Меэад науч пракг конф "Устойчивое развштте и экологический менеджмент" С -Пб Изд-во С -Пб гос ун-та, 2005г -CJ98407

42 Лукашевич ОД Физико-химические основы процессов, обеспечивающих удаление загрязнителей из природных вод хозяйственно-питьевого назначения /ОД Лукашевич // Материалы Международной научной конференции "Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий" 11-16 сентября 2006 Т1 2006 - Томск Изд-во ТПУ, 2006 - с 86 - 87

43 Лукашевич ОД Проблемы химико-аналигаческого контроля компонентов природных вод хозяйспзенно-питьевого назначения/ОД Лукашевич//Материалы Всерос гвдрогеохнм конф «Проблемы поисковой и экало-гической геохимии Сибири», посвященной 100-лепсо ПА Удодова-Томск Изд-во ТПУ, 2003 -С 191-197

44 Лукашевич ОД Утилизация осадков сточных вод как проблема экологической безопасности водоснабжения / ОД Лукашевич // Труды V международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» Томск СО РАН РФ, 2006 -с 191-193

Патипы

1 Пат 2225243 Российская Федерация, МПК7 В 01 D 24/10,24/38 Фильтр для очистки воды / Лукашевич ОД, Патрушев ЕИ, Алгунова ИВ №2003100444/15, заявл 05 01 03, опубл 1003 2004 Бюл №7

2 Пат 35730 Российская Федерация, МПК7В 01 D 24/48, F 16 К15/04 Автоматическая фильтровальная установка для очистки воды и гвдрозатворы для этой установки / Лукашевич ОД, Патрушев ЕИ №20031229330/20,заявл 061003,опубл 10022004 Бюл №4

3 Пат 34880 Российская Федерация, МПК7 B01D 39/20, С 04В 33/02 Установка для получезия керамического фильтрующего материала с добавлением железистых отходов водоочистных сооружений/Лукашевич ОД, Алгунова И В №2003126340,заявл 18082003,опубл вБюл №35

4 Пат 2228916 Российская Федерация, МПК7 С 02 F 9/04, С 02 F103 02 Установка для очистки воды озонированием/ Лукашевич ОД, Патрушев ЕИ №2003103915, заявл 10022003, опубл 20 05 2004 Бюл №14

5 Пат 37088 Российская Федерация, МПК7 С 02 F 1/72 Установка для технологического моделирования процесса очистки воды (варианты)/ Лукашевич ОД, Алгунова И В, Гончаров О Ю -№2003137171,заявл 18082003,опубл 10 042004 Бюл №10

Подписано в печать 24 0-9. О? Формат 60x90/16 Вумага офсет Гарни гура Тайме, печать офсет Уч-изд л 1 Тираж 100 э кз Заказ №

Изд-во ТГАСУ, 634003, г Томск, пл Соляная, 2 Отпечатано с оригинал - макета в ООП ТГАСУ 634003, г. Томск, ул Партизанская, 15.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Лукашевич, Ольга Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ КАК КОМПЛЕКСНАЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ ПРОБЛЕМА.

1.1. Геоэкологическая безопасность и водопользование.

1.2. Экологическая проблема в науках о воде.

1.3. Системообразующая функция геоэкологии среди современных наук о Земле.

1.4. Технические и технологические задачи водоснабжения, очистки сточных вод для обеспечения геоэкологической безопасности водопользования.

1.5. Геоэкологические проблемы нормирования качества вод.

1.6. Водохозяйственная деятельность в контексте концепции устойчивого развития.

Выводы.

2. СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

И ВОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

2.1. Характеристика химического состава поверхностных и подземных вод.

2.2. Классификация природных вод региона как объектов хозяйственно-питьевого водоснабжении (по способности к очистке)

Выводы.

3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНЫЕ ВОДЫ, ПРОГНОЗ ИХ СОСТОЯНИЯ.

3.1.Геоэкологические проблемы хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье.

3.2. Экологическая безопасность при эксплуатации природных вод.

Выводы.

4. МЕТОДЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ СИСТЕМ ВОДОПОДГОТОВКИ С УЧЕТОМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД.

4.1 Общность физико-химических процессов, протекающих в природных условиях и при очистке природных и сточных вод.

4.2.Физико-химические закономерности удаления из воды приоритетных региональных загрязнителей.

4.3. Разработка технологии очистки и обеззараживания воды на основе комбинирования озонирования, кавитации, электроимпульсного воздействия.

4.4. Разработка напорного скорого фильтра с автоматическим выбором режимов действия.

4.5.Интенсификация коагулирования и осаждения загрязнителей воды.

4.6.Имитационное моделирование процессов коагулирования осадков.

4.7.Изучение новых фильтрующих материалов.

Выводы.

5.РЕШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УТИЛИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ

ОСАДКОВ.

5.1. Проблемы использования осадков и промывочных вод фильтров.

5.2. Использование железосодержащих осадков сточных вод в производстве керамики.

5.3. Использование ЖСО промывных вод для очистки сточных вод.

5.4. Очистка сточных (ливневых и производственных) вод.

Выводы.

6. КАЧЕСТВО ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ КАК КОМПЛЕКСНАЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

И НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА.

6.1. Экологические и медико-социальные проблемы водоснабжения.

6.2. Комплексный геоэкологический мониторинг для обеспечения экологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования.

6.3. Экологические аспекты нормирования и регулирования качества воды.

6.4. Разработка индикаторов устойчивого, экологически безопасного развития хозяйственно-питьевого водопользования как социально-эколого-экономической системы.

6.5. Разработка концепции геоэкологической безопасности в регионе.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье"

Актуальность работы. В последние годы развитие Западной Сибири как сырьевого региона кардинально ухудшило геоэкологическую обстановку в целом и состояние водных ресурсов в частности. Несмотря на огромные, по мировым масштабам, запасы пресной воды в Западно-Сибирском артезианском бассейне, только ничтожно малая их часть (на уровне 2%) полностью удовлетворяет по качеству требованиям экологически безопасного питьевого водоснабжения. Часть городского и более половины сельского населения используют воду ненормативного качества. Принятие России в ЕС влечет необходимость скорейшего решения проблемы обеспечения всего населения чистой питьевой водой, что требует совершенствования и внедрения новых систем водоподготовки, увеличения доли использования подземных вод как более защищенных от загрязнения, а также принятия мер по сохранению и восстановлению водных объектов.

Верхнее и Среднее Приобье характеризуется крайне неравномерным распределением районов добычи полезных ископаемых, развитием селитебных зон, концентрацией объектов химии и нефтехимии, металлургии, машиностроения, предприятий ядерно- и военно-промышленного комплексов. Развитие производственно-территориальных комплексов с высокой концентрацией населения и рост влияния отходов на почвы, поверхностные и подземные воды приводит в условиях дефицита чистой воды к изменению характера водопользования с экстенсивного на интенсивный. Здесь требуется привлечение ранее разведанных запасов подземных вод, что возможно только после их ревизии и экологического аудита, так как возрастающая добыча угля, нефти, газа, не сопровождающаяся реализацией адекватных мер по сохранению, восстановлению и охране недр, водных и почвенных ресурсов от загрязнения и деградации, приводит к ухудшению состояния водоисточников. Интенсивный путь в хозяйственно-питьевом водопользовании предполагает определение оптимального режима эксплуатации водозаборов подземных вод, соответствие технологии водоподготовки показателям качества исходной воды, очистку и утилизацию сточных вод и отходов водоочистных станций, загрязняющих окружающую среду.

Комплексное решение этих вопросов на примере ряда районов Приобья определяет актуальность работы.

Цель и задачи исследований. Целью исследования является разработка теоретических положений и технических решений для обеспечения экологически безопасного хозяйственно-питьевого водопользования с учетом принципов устойчивого развития. Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

- разработать принципы построения и пути реализации региональной стратегии геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования;

- выявить характеристики природных вод, определяющие экологическую безопасность их хозяйственно-питьевого использования с учетом тенденций изменения состава при длительной эксплуатации водозаборов и под влиянием антропогенного загрязнения;

- развить и экспериментально обосновать теоретические представления, позволяющие целенаправленно управлять физико-химическими процессами, протекающими при очистке природных вод с характерными региональными загрязнителями (железо, марганец в присутствии органических веществ), разработать на этой основе высокоэффективную технологию безотходной очистки воды;

- выполнить комплексные исследования возможности обработки и использования промывных сточных вод и железосодержащего осадка, образующихся при подготовке питьевой воды.

Исходные материалы и методы исследований. Комплексный характер проблемы потребовал применения системного подхода как методологической основы решения большого круга теоретических и прикладных задач, для решения которых использовались: сбор, обработка, обобщение и анализ литературных и фондовых материалов; полевые экспедиционные исследования; натурные и экспериментальные исследования состава природных и сточных вод на водозаборах и водных объектах, подверженных техногенному загрязнению; лабораторные исследования осадков станций обезжелезивания и минералов, используемых в качестве фильтрующих загрузок, с помощью комплекса современных физико-химических методов (химического, спектрального, рентгеновскогого, термогравиметрического, ИКС, электронно-микроскопического); теоретические положения и рекомендации, разработанные в геоэкологии, гидрогеологии, геохимии, физической, коллоидной, аналитической химии и химической технологии; компьютерные методы обработки данных, проведение имитационного моделирования для получения эмпирических зависимостей между параметрами при воздействии на воду веществ, излучений, полей; решение прогнозных задач с целью экологической оптимизации хозяйственно-питьевого водопользования.

Научная новизна исследований. Выявлены геоэкологические условия формирования и эволюции состава и свойств природных вод, используемых в регионе для питьевых, хозяйственных, производственных целей. Показана общность физико-химических процессов (сорбция, коагулирование, фильтрование, окислительно-восстановительные процессы, электрокинетические явления, катализ, биохимические реакции), протекающих в природных водах в естественных условиях и при обработке подземных вод, на основе чего выдвинута концепция самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения. В соответствии с ней главной задачей в технологии очистки железосодержащих вод является активизация процессов автокоагуляции и седиментации.

Разработаны принципы региональной классификации, учитывающей интегральное воздействие естественных и техногенных факторов на протекание фазовых и биогеохимических процессов в природных водах позволяющей дать комплексную геоэкологическую оценку водному объекту, используемому для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

- установлены новые взаимосвязи между качественными и количественными показателями состава и свойств воды и условиями обработки воздухом, озоном, электрическим полем: достижение предельного насыщения кислородом и высокой эффективности окисления и деструкции загрязнителей происходит при сочетании вакуумно-эжекционного введения Ог и/или Оз с кавитационным воздействием; электрохимически генерированные ионы железа являются центрами кристаллизации и автокоагуляции, инициирующими образование твердой фазы и адсорбцию загрязняющих веществ;

- оптимизированы технологические режимы формирования и уплотнения железосодержащего осадка путем импульсного электрохимического воздействия;

- предложены способы утилизации железосодержащих осадков водопроводных станций: для получения керамического материала, пригодного для использования в качестве "аборигенной" фильтрующей загрузки при очистке воды; для нейтрализации осадков сточных вод гальванических производств и очистки ливневых сточных вод.

На защиту выносятся:

1. Концепция обеспечения геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования в регионе, учитывающая естественно-природные (ландшафтно-климатические, гидрогеологические, экологические и др.), техногенные (эмиссия загрязняющих веществ, гидротехнические сооружения, добыча энергоресурсов и др.) и социально-экономические (уровень урбанизации, финансовое обеспечение и др.) факторы

2. Региональный классификатор технологий водоподготовки, оптимально согласованных с физико-химическим составом и реакционной способностью компонентов подземных вод.

3. Концепция автокоагуляционного самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения, основанная на способности компонентов, содержащихся в воде (железо, алюминий, кальций, кремний), образовывать при активации коагуляци-онные структуры, адсорбирующие тяжелые металлы, что позволяет при дальнейшем их осаждении и удалении получать воду нормативного качества.

4. Технологические способы интенсификации осаждения дисперсной фазы суспензии осадков из сточных вод, учитывающие межмолекулярные гидрофобные взаимодействия при электроимпульсном, реагентном и механическом воздействии, а также способы утилизации осадков водоочистных сооружений, позволяющие получать керамические материалы, эффективных при использовании в качестве «аборигенных» зернистых загрузок фильтров и для очистки сточных вод от тяжелых металлов.

Практическая значимость работы. Результаты исследований могут использоваться при принятии решений о производственном и хозяйственно-питьевом использовании водных объектов, размещении производства, создании стратегического резерва питьевой воды, при обосновании и выборе вариантов оптимальной технологии очистки воды, при разработке стратегии экологически безопасного питьевого водоснабжения населения региона, в том числе при чрезвычайных ситуациях. Установленные закономерности техногенного преобразования показателей качества вод могут служить основой для разработки водоохранных мероприятий, при совершенствовании системы мониторинга.

Предложены новые способы улучшения качества природных вод и устройства для их осуществления, защищенные 4 патентами РФ. Разработанная комплексная безотходная технология очистки подземных вод с учетом региональных особенностей состава загрязнителей позволяет благодаря блочно-модульному исполнению получать питьевую воду, полностью соответствующую действующим нормативам качества. Начиная с 1994г. по этой технологии созданы и успешно работают 14 водоочистных станций в населенных пунктах Томской области. Благодаря обеспечению населения доброкачественной питьевой водой снизилась социальная напряженность.

Разработана технология утилизации осадка железосодержащих промывных вод в производстве керамического фильтрующего материала (патент №34880). Эффективность применения керамического материала в качестве фильтрующей загрузки проверена на пилотной установке в полупроизводственных условиях на Томском водозаборе, получены положительные результаты.

Личный вклад автора. Решение поставленных в работе задач основано на общении и систематизации результатов многолетних исследований (с 1990 по 2006 г.), выполнявшихся автором в рамках инициативной, хоздоговорной и госбюджетной тематики научно-исследовательских работ Томского государственного архитектурно-строительного университета и Государственного института проблем ЖКХ в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока, в том числе по гранту РФФИ №98-05-03150 "Комплексное описание физико-химической эволюции подземной гидросферы в процессе совместной эксплуатации водозаборов и полигонов удаления жидких отходов" (19982000гг.), по государственному контракту с Министерством промышленности, науки и технологий Российской Федерации № 32.500.11.2422 от 09.04.2002 "Модульная станция очистки и обеззараживания воды". В диссертацию вошли результаты, полученные автором лично и в сотрудничестве с научными работниками НИИ Интроскопии ТПУ, ОАО "Надежда" и других организаций. Автору принадлежит формулировка цели работы и постановка задач, обоснование и выбор путей их решения и методик исследований, проведение большой части анализов, интерпретация и обобщение результатов, формулировка научных положений, выносимых на защиту, и выводов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 35 научных конференциях и совещаниях, наиболее значимыми из которых являются: региональная конференция "Проблемы экологии Томской области" (Томск, 1992); Международная научно-техническая конференция "Вода, которую мы пьем" (Москва, 1995); Международная конференция "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" (Томск, 1995); Международная конференция "Экологически чистые процессы в решении проблем окружающей среды" (Иркутск, 1996); Международная конференция "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека" (Томск, 1996); II и Ш Международные конгрессы "Вода: экология и технология" (Москва, 1996, 1998); XV Всероссийское совещание по подземным водам Сибири и Д. Востока (Тюмень, 1997); Международная научно-техническая конференция "Экология человека и природы": (Иваново, 1997); 2 Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу (Томск, 1997); Международная конференция "Экологическая геофизика и геохимия" (Москва-Дубна, 1998); Международный симпозиум "Контроль и реабилитация окружающей среды" (Томск, 1998,2006); Международная научно - практическая конференция "Водоснабжение и водоотведение: качество, эффективность" (Кемерово, 1998); Международная научно-техническая конференция «Техника и технология очистки и контроля воды» (Томск, 1999); Международная конференция "Экология Сибири, Д. Востока и Арктики (ESFEA-2001)" (Томск, 2001); 4-я Международная научно-практическая конференция "Экономика, экология и общество России в 21-м столетии" (С.-Петербург, 2002); 2-я Всероссийская научная конференция по геологии и нефтегазоносносги ЗападноСибирского бассейна (Тюмень, 2002); Всероссийское совещание по подземным водам Востока России (Иркутск, 2003); Всероссийская гидрогеохимическая конференция «Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири», посвященной 100-летию П.А. Удодова (Томск, 2003); Международная научно-техническая конференция "Город: прошлое, настоящее, будущее" (Иркутск, 2004); IV международная научно-техническая конференция "Экология и безопасность жизнедеятельности" (Пенза, 2004); Всероссийская конференция с межд. участием «Экологическая полигака и университетское образование» (Томск, 2005); Международная на

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Лукашевич, Ольга Дмитриевна

Выводы

1. Для решения проблемы оптимизации промышленно-бытового водопотребления необходима интеграция геоэкологической, социальной и экономической политики.

2. Чистая вода - важнейший ресурс в устойчивом развитии общества. В соответствии с принципами УР, "устойчивым водопотреблением" может считаться такое, которое обеспечивает потребности сегодняшнего поколения в воде в необходимом количестве и качестве, не лишая такой возможности будущие поколения. Основными принципами обеспечения устойчивого промышленно-бытового водопотребления являются: учет единой федеральной политики и законодательной базы, учет местных особенностей водоснабжения, учет местных географических, гидрологических, гидрогеологических и геоэкологических факторов, сбалансированное использование хозяйственно-питьевых, производственных и технических вод, создание гибкой организационно-технической структуры водоснабжения, неистощительное водопользование.

3. Охарактеризованы задачи индикаторов устойчивого водопользования, выделены главные критерии их выбора, обоснованы методические подходы к выбору индикаторов. В соответствии с проблемно-критериальным подходом выявлены важнейшие региональные водно-экологические проблемы и на их основе сформулированы экономические, социальные, экологические индикаторы устойчивого водопотребления.

3. Рассмотрены принципы стратегии обеспечения геоэкологической безопасности в хозяйственно-питьевом водопользовании. Концепция ГЭБ ХПВ учитывает естественно-природные, техногенные, социально-экономические факторы.

4. Источники питьевого водоснабжения и инженерные сооружения, обеспечивающие добычу, обработку, транспортировку, распределение воды, относятся к важнейшим системам жизнеобеспечения. Переход к рыночным отношениям привел к негативным тенденциям.

5. Проводимые различные виды мониторинга (экологический мониторинг окружающей среды, в том числе государственный мониторинг водных объектов, социально-гигиенический мониторинг), осуществляются в соответствии с профессиональными интересами и ведомственными разграничениями. В различных организациях сосредоточены массивы данных о состоянии геологической среды, водоисточников, атмосферного воздуха, заболеваемости и смертности населения и т.д. Этот фактический материал недостаточно проанализирован, осмыслен и одновременно не доступен для специалистов из смежных областей. Интеграция и глубокое обобщение такой информации позволяет создать научную основу для выработки концепции экологической безопасности в хозяйственно-питьевом водопользовании.

6. Должны быть разработаны экологические, технические, экономические критерии качества воды. Экологические критерии предназначены для оценки качества воды с позиции охраны водных объектов от загрязнения и истощения и обеспечения безопасной санитарно-гигиенической и медико-биологической обстановки. Технические критерии нужны для оценки качества воды с учетом их влияния на технологию и режим водоподготовки, на сохранность и долговечность элементов систем водоснабжения с целью предотвращения развития процессов коррозии, биообрастания и т.д. Экономические критерии касаются концепции приемлемого риска. При оценке возможности использования воды для конкретных целей необходимо учитывать затраты на улучшение ее качества.

Заключение

Основным результатом выполненного исследования является решение актуальной научной и важной народно-хозяйственной проблемы - обеспечение геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье. Решение проблемы базируется на комплексном анализе специфики состояния геологической среды, гидрогеологических, гидрологических и геохимических особенностей водных объектов, испытывающих возрастающее негативное воздействие техногенных факторов, связанных с развитием сырьевых отраслей и урбанизации региона. Основные выводы, отражающие теоретическую и практическую значимость работы, сводятся к следующему.

1. Разработана концепция геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования в регионе, учитывающая естественно-природные, техногенные, социально-экономические факторы.

2. Формирование химических и микробиологических показателей качества природных вод на участках урбанизированной территории Западной Сибири происходит под влиянием природных, техногенных факторов и их комбинации. Главными природными (естественными) факторами являются, в соответствии с общепринятыми взглядами, геологические, климатические, ландшафтные, связанные с широтной и высотной зональностью. К антропогенным факторам, с разным вкладом по значимости, в зависимости от степени освоения территории и типа производственной деятельности, относятся структура водопотребления и водоотведения, состав и количество сточных вод, распределение промышленных и сельскохозяйственных твердых и жидких отходов по территории, массивная вырубка лесов, наличие орошаемых массивов и крупных водохранилищ. Значительное изменение гидрогеологических условий наблюдается при добыче нефти, газа, угля, подземном захоронении токсичных веществ, при интенсивной эксплуатации крупных водозаборов. Трансформация состава вод происходит как на фоне возрастания, так и снижения общей минерализации. При длительной эксплуатации скважин наблюдается рост содержания в подземной воде кремния,

I л I -5 марганца, железа, уменьшение соотношения Fe : Fe . При близком расположении от рек происходит подтягивание загрязненных поверхностных вод.

3. Разработана концепция автокоагуляционного самоочищения природных вод в технических системах водоснабжения, Показано, что содержащиеся в воде природные примеси железа, алюминия, кальция, кремния способны обеспечить самоочистку, если созданы условия для их активации. Изучены возможность и эффективность удаления из воды железа, марганца, кремния, нефтепродуктов, фенола с использованием озонирования, высокочастотного импульсного электрохимического воздействия.

4. Универсальной технологии очистки природных вод не существует ввиду большого разнообразия их типов. Однако, несмотря на разнородность и непостоянство, формирование состава и свойств подземных вод может быть отражено небольшим набором важнейших показателей, играющих решающую роль в характере процессов коагуляции, осаждения, адсорбции, катализа, окисления, биохимической деструкции и др., протекающих в технических системах (устройствах, аппаратах и сооружениях) при обработке воды. Научно обоснованы интегральные показатели качества сырьевой природной воды, которые являются определяющими в выборе средств (техники и технологии) ее очистки. К основным показателям подземных вод региона относятся минерализация, карбонатная жесткость, содержание железа, марганца, соотношение Fe:Mn; перманганатная и бихроматная окисляемость (как косвенная характеристика содержания органических веществ) и их соотношение, рН и Eh. К второстепенным относятся содержание С02, аммония, сероводорода, кремния. Разработан региональный классификатор оптимальных технологий водоподготовки, согласованных с физико-химическим составом и реакционной способностью компонентов подземных вод.

5. Обоснована необходимость обязательного технологического моделирования как современного элемента проектирования водоочистных технических систем для получения взаимосвязей "вода - воздействие", что позволяет управлять технической системой водоснабжения. Изучены закономерности удаления из воды грубодисперсных частиц фильтрованием через пористую среду, предложена математическая модель процесса.

6. Обосновано, что сохранение стабильности развития геосистем, содержащих воду, и достижение эксплуатационной надежности инженерных сооружений в существующих природных условиях Западной Сибири возможно только на основе принципов экологического нормирования. Развиты научные подходы к нормированию критериев качества для водных объектов.

7. Показана возможность интенсификации процессов осаждения дисперсной фазы из железосодержащих сточных вод при высокочастотном электроимпульсном воздействии. Определены рациональные параметры работы устройств для его осуществления. Разработаны технологичные способы утилизации железосодержащих осадков сооружений водоподготовки для получения керамических материалов и в очистке сточных вод.

8. Разработана концепция комплексного геоэкологического мониторинга объектов хозяйственно-питьевого водопользования с целью контроля геоэкологической ситуации и управления состоянием природно-технических комплексов, а также сведения к минимуму экологических и технических рисков и обеспечения таким образом геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопользования.

9. На основе комплексных исследований разработана безотходная технология очистки воды. Осуществлено внедрение предложенных научных разработок на 14 станциях водоподготовки, действующих в малых населенных пунктах и на предприятиях в Томской области. Положительный опыт эксплуатации и высокие технико-экономические показатели доказывают соответствие теоретических разработок и практических результатов в части обоснования технологий и регламентов работы

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Лукашевич, Ольга Дмитриевна, Томск

1. Адам А.М. Теория и методы обеспечения экологической безопасности технологических объектов и территорий в целях устойчивого природопользования на примере Западной Сибири. Автреф. Дисс. докг техн. Наук. -М., 2003. - 38 с.

2. Алекин, О.А. Основы гидрохимии. / О.А. Алекин Д.: Гидрометеоиздат, 1970.- 440 с.

3. Алексеев, М.И. Формирование состава подземных вод Западно-Сибирского региона и особенности их использования для питьевого водоснабжения. / М.И. Алексеев, В.В, Дзюбо, Л.И. Алферова //Весшик ТГАСУ. 1999. - №1. - С. 183-199.

4. Алексеева, Л.П. Уменьшение концентрации хлорорганических соединений / Л.П. Алексеева, В.Л. Драгинский, С.Г. Сергеев, Т.Н. Смирнова// Водоснабжение и сан. техника. -1994. № 11. -С. 4-6.

5. Акуленко, Ю.Н. Проблемы региональной геоэкологии в Западно-Сибирском регионе / Ю.Н. Акуленко. // Экологические проблемы использования водных и земельных ресурсов на юге Западной Сибири. Барнаул, 1997,- С. 19-26.

6. Алгунова, И.В. Эффективность применения горелых пород в качестве загрузки при обезжеле-зивании воды / И.В. Алгунова // Водоснабжение и санитарная техника. 2003.- №5.- С. 21-23.

7. Алексеевский, Н.И. Общие подходы к оценке и достижению гцдроэкологической безопасности речных бассейнов / Н.И. Алексеевский, В.М. Евстигнеев, С.В. Храменков, С.В, Христофоров, А.В. Христофоров // Весшик МГУ. Сер.5. География. 2000. - №1. - С.22-28.

8. Антропов, Л.И. Теоретическая электрохимия. / Л.И. Антропов. М.: Высшая школа, 1984.-519с.

9. Апельцина, Е.И. Проблемы озонирования при подготовке питьевой воды / Е.И. Апельцина, Л.П. Алексеева, Н.О. Черская//Водоснабжение и санитарная техника. 1992. №4. - С. 9-11.

10. Артеменок, Н.Д. Очистка подземных вод нефтегазоносных регионов Западной Сибири для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. Автореф. дис. .соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. С,-Пб.: С.-ПбИСИ, 1992,-41с.

11. Артеменок, Н.Д. Применение новых фильтрующих материалов на водопроводных сооружениях / Н.Д. Артеменок, М.П. Рогулин, А.Н. Шоколов и др. // Водоснабжение и санитарная техника.- 1999. №3. - С. 21-23.

12. Ассонов, В.Г. Опыт внутрипластовой очистки подземных вод от железа / В.Г. Ассонов, В.В. LI 1ибанов // Водоснабжение и санитарная техника. — 1997. № 11.- С. 10.

13. Атавин, А.А. Современная и перспективная водно-ресурсная ситуация на р. Томи и ее водосборном бассейне / А.А. Атавин, Г.А. Орлова, В.М. Савкин // Обской вестник. 1999. - № 3-4. -С. 62-68.

14. Н.Афонин, В.А. Режим использования и охрана подземных вод юго-восточной части ЗападноСибирского артезианского бассейна и Колывань-Томской складчатой зоны (Томская область): Антореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Томск, 1974. - 22 с.

15. Акжасв, Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. / Р.И. Аюкаев, В.З. Мельцер. JL: Стройиздат, 1985.-120с.

16. Бабонков, Е.Д. Очистка воды коагулянтами. / Е.Д. Бабенков. М.: Наука, 1977. - 356 с.21 .Бабенков, Е.Д. Роль структурообразования в процессе фильтрационного осветления воды / Е.Д. Бабенков // Химия и технология воды. 1982. Т.4.- №1. - С.35-39.

17. Бабенков, Е.Д. Закономерности "прорывной" фильтрации / Е.Д. Бабенков 7/ Химия и технология воды. 1982. Т.4.- №2. - С.120-126.

18. Бажал, И.Г. Переконденсация в дисперсных системах. / И.Г. Бажал, О.Д. Куриленко. Киев: Наукова думка, 1975.- 216с.

19. Бараке К. Технические записки по проблемам воды. / К. Бараке, Ж. Бебен, Ж. Бернар и др. Пер. с англ. В 2-х т. // Под ред. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой. М.: Стройиздат, 1983. - 1064 с.

20. Бересгнева З.Я. О механизме образования коллоидных частиц / З.Я. Берестнева, В.А. Каргин // Успехи химии. 1955. - Т.24. - С. 249-258.

21. Блянкман ДМ. Очистка фильтрующих материалов. / JI.M. Блянкман, В.Г. Пономарев, Н.Д Смирнова. М.: Стройиздат, 1988. - 142с.

22. Бондарик Г.К. Природно-технические системы и их мониторинг/ Г.К. Бондарик, JI.A. Ярг // Инженерная геология, 1990. №5. С. 3-9.28 .Бочевер Ф.М. Защита подземных вод от загрязнения. / Ф.М. Бочевер, Н.Н. Лапшин, А.Е. Ора-довская. М.: Недра, 1979. - 254 с.

23. Бочевер Ф.М. Гидрогеологическое обоснование защиты подземных вод и водозаборов от загрязнений. / Ф.М. Бочевер, А.Е. Орадовская. М.: Недра, 1972. -129 с.

24. Гаррелс, P.M. Jl. Растворы, минералы. Равновесия. / P.M. Гаррелс, Ч.Л. Крайст. М.: Мир, 1968. -369 с.

25. Гаязов Р.Г. Оценка фильтрующих материалов / Р.Г. Гаязов, С.Ю. Шишмаков, А.Ф. Никифоров. // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. - №12. - С. 33-34.

26. Гвоздяк П.И., Электроудерживание микроорганизмов / П.И. Гвоздяк, Т.П. Чеховская // Микробиология. 1976. - Т.45. №5. - С. 901-905.

27. Гареев, А.М. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки. / А.М. Гареев. СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. - 190 с.

28. Герасимов Н.Г. Адаптация технологии обработки питьевой воды к новым условиям: применение ультрафильтрации / Н.Г. Герасимов //Водоснабжение и сантехника. 2003. - №6. - С. 11 -17

29. Герасимов В.Я Томское месторождение подземных вод: Отчет Обь-Томской и Таганской партии за 1966 1974 г.г. / Фонды ГТП «Томскнефтегазгеология» - Инв. № 01845. / В.Я. Герасимов, В.Д. Мокренко и др. - Томск, 1974. - 109 с.

30. Гидрогеологая СССР Т. 16. Западно-Сибирская равнина. М.: Недра, 1970. - 367 с.

31. Гидрогеологая СССР. Ресурсы подземных вод СССР и перспективы их использования. М.: Недра, 1977.-279 с.

32. Гидрогеохимические исследования Колывань-Томской складчатой зоны / П.А. Удодов, П.Н. Паршин, Б.М. Левашов и др. Томск: Изд-во Томск. Ун-та, 1971.- 284 с.

33. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2004 году». М., 2005. - 405 с.

34. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Кемеровской области в 2004 году». Кемерово, 2005. - 290 с.

35. Гольдберг, В.М. Взаимосвязь загрязнений подземных вод и природной среды. / В.М. Гольд-берг. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-247с.

36. Гольдберг В.М. Гидрогеологические прогнозы качества подземных вод на водозаборах-М.:Недра, 1976,- 153 с.

37. Гольдберг В.М. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. / В.М. Гольдберг, С.М. Газда. М.: Недра, 1984.- 262с.

38. Гончарук В.В. Биотехнология в подготовке питьевой воды / В.В. Гончарук, А.С. Гордиенко, Л.И. Глоба, П.И. Гвоздяк // Химия и технология воды. 2002. - Т. 25. - №4. - С. 363-372.

39. Гончарук В.В. Изменение свойств воды под влиянием электрохимической обработки / В.В. Гончарук, В.В. Маляренко //Химия и технология воды. 2001. - Т. 23. - № 4. - С. 345-353.

40. Гончарук В.В. Электрохимическая обработка питьевой воды плюсы и минусы / В.В. Гонча-рук, В.В. Маляренко // Матер. Междунар. Конгресса "Вода: экология и технология". М.: Сиби-ко Интернэшнл, 2000.- С.325-326

41. Гончарук В.В. Озонирование как метод подготовки питьевой воды: возможные побочные продукты и токсикологическая оценка / В.В. Гончарук, Н.В. Потапенко, В.Ф. Вакулёнко // Химия и технология воды. 1995. - Т. 17. - №1. - С. 36-40.

42. Горев J1.H. Региональная гидрохимия / J1.H. Горев, А.М. Никаноров, В.И. Пелешенко. Киев: Виша школа, 1989. - 277 с.

43. Горелов А.А. Экология: Учебное пособие. / А.А. Горелов. М.: Центр, 1998.- 240 с.

44. ГОСТ Р 51232-98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества М.: Госстандарт России,1998. 16 с.

45. ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. М.: Госстандарт России, 2000,-31с. |

46. ГОСТР 51593-2000. Вода питьевая. Отбор проб. М.: Госстандарт России, 2000. -11 с. {

47. ГОСТ Р 51641-2000. Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов. 2001. -14 с. j

48. ГОСТ Р 51871-2002. Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения. М.: Изд-во стандартов. 2002. 25 с. ,

49. Грабовский П.А. Промывка скорых фильтров: Обзор. Информ. / П. А. Грабовский, Г.М. Ларки-на, В.Ф. Тюрев. М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР. 1981. №7. -71с

50. Грановский М.Г. Электрообработка жидкостей. /М.Г. Грановский, И.С. Лавров, О.В. Смирнов. -Л., 1976.-216с.

51. Гулый Г.А. Высоковольтный электрический разряд в силовых импульсных системах. / Г.А. Гу-лый, П.П. Малюшевский. Киев: Наукова думка, 1977 -175 с.

52. Гуринович А.Д. Питьевое водоснабжение из подземных источников: проблемы и решения. У А.Д. Гуринович. Минск: ТЕХНОПРИНТ, 2001.-305 с.

53. Дамаскин Б.Б. Введение в электрохимическую кинетику. У Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий. М.: Высшая школа, 1983.- 400с.

54. Данилов-Данильян В.И. Окружающая среда между прошлым и будущим: мир и Россия (опыт эколого экономического анализа). /У В.И. Данилов - Данильян, В.Г. Горшков, Ю.М, Арский и др.-М., 1994.-133 с.

55. Данилов-Данильян В.И. Устойчивое развитие будущее России. На пути к устойчивому развитию России. М., 1996. - 217 с.

56. Дедков Ю.М. Современные проблемы аналитической химии сточных вод У Ю.М. Дедков /У Рос. хим. журн. 2002.- T.XLVI.- №4.- С. 11-17.

57. Демин А.П. Тенденции использования и охрана водных ресурсов в России / А.П. Демин // Водные ресурсы. 2000. - Т. 27. - № 6. - С. 735-754.

58. Дзюбо В.В. Изучение кинетических параметров процесса аэрации-дегазации подземных вод / В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова // Вестник ТГАСУ. 2002. - №1. - С.171 -180.

59. Дзюбо В.В. Проблемы очистки подземных вод для питьевого водоснабжения и пути их решения в Западно-Сибирском регионе / В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова, В.И. Черкашин. // Изв. Вузов. Строительство. 1998. - №2. - С. 94-99.

60. Дзюбо В. В., Саркисов Ю.С. Технология получения сурикоподобного пигмента и краски на его основе Информационный лист. № 50-97 Сер. Р61.65.31. - Томск, 1997. - 4с.

61. Добровольский, Г.В. Экологические функции почв. / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 234 с.

62. Драгинский В.Л. Озонирование при подготовке питьевой воды / В.Л. Драгинский // Водоснабжение и санитарная техника -1993. № 2,- С. 5-6.

63. Драпинский В.Л. Очистка подземных вод от соединений железа, марганца и органических загрязнений / В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеева// Водоснабжение и санитарная техника. 1997. -№12.-С. 16-19.

64. Драгинский В.Л. Технология озонирования и сорбции на активных углях / В.Л. Драгинский // Водоснабжение и санитарная техника. -1995. № 2 - С. 16-20.

65. Драхлин, Е.Е. Технологические изыскания по устройству и эксплуатации установок обезжелезивания в железнодорожном транспорте. // Е.Е. Драхлин, Е.П. Петров, Н.В. Новикова. М., 1984.-72с.

66. Дутова Е.М. Гидрогеохимия зоны гипергенеза Алтае-Саянской складчатой области. Автореф. дис.докт. геол.-минер. наук. Томск: ТПУ, 2005.- 46с.

67. Духин С.С. Теория поляризации двойного слоя и ее влияние на электрокинетические и электрооптические явления и диэлектрическую проницаемость дисперсных систем / С.С. Духин, Н.М. Семенихин. //Коллоидный журнал. 1970. Т.32. С.360-368.

68. Емельянова В.П. Оценка качества поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям / В.П. Емельянова, Г.Н. Данилова, Т.Х. Колесникова // Гидрохимические материалы. -1983.-Т. 88.-С. 119-125.

69. Ермашова Н.А. Геохимия подземных вод зоны активного водообмена Томской области в связи с решением вопросов водоснабжения и охраны: Дисс. в виде научн. докл. .канд. геолого-минерал. наук.- Томск: ТПУ, 1998. 45 с.

70. Ермашова Н.А. Природный гидрогеохимический фон верхней гидродинамической зоны Среднего Приобья как основа оценки ее экологического состояния / Н.А. Ермашова // Обской вестник. 1999. - № 3-4. - С. 106-112.

71. Животнев, B.C. Обезжелезивание природных вод. / B.C. Животнев, Б.Д. Сукасян. М.: ЦНТИ Госстроя СССР. 1975.-145 с.

72. Жукова, Л. А. Теория статического и динамического осаждения и соосаждения ионов. / Л. А. Жукова М.: Энергоатомиздат, 1981. - 80с.

73. Жулин А.Г. Изменение качества подземной воды в системе водоснабжения / А.Г. Жулин // Известия вузов. Строительство. 1991. №11. С. 118-120.

74. Жулин А.Г. Расчет дегазаторов для удаления угольной кислоты из подземных вод / А.Г. Жулин, О.В. Болотова// Водоснабжение и санитарная техника. 2005. - №2. - 4.1. - С.14-16.

75. Журба, М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. / М.Г. Журба. Львов: Вища школа. -1980. -200 с.

76. Журба М.Г. Подготовка воды для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения М.Г. Журба// Водоснабжение и санитарная техника. 2004. №2. - С. 10-13.

77. Журба, М.Г. Водозаборно-очистные сооружения и устройства / М.Г. Журба, Ю.И. Вдовин, Ж.М. Говорова, И.А. Лушкин. / Под ред. М.Г. Журбы.- М.: ACT, 2003. 569с

78. Журба М.Г. Биохимическое обезжелезивание и деманганация подземных вод / М.Г. Журба, Ж.М. Говорова, А.Н. Квартенко, О.Б. Говоров // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. -№9.-ч.2.-С. 17-23.

79. Журба М.Г. Обработка и удаление промывных вод водопроводных очистных станций / М.Г. Журба, Ю.Р. Приемышев, А.В. Чекрышов // Водоснабжение и санитарная техника. 2001.- №6.- С.2-6.

80. Журков B.C., Влияние хлорирования и озонирования на суммарную мутагенную активность питьевой воды / B.C. Журков, В.В. Соколовский, В.И. Можаева // Гигиена и санитария. 1997. -№1.- С.11-13.

81. Запольский, К.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. / К.А. Запольский,

82. A.А. Баран. Л.: Химия. 1987. 53 с.

83. Зверев В.П. Особенности влияния современной антропогенной деятельности на формирование состава подземных вод на основных гидросферных уровнях. / В.П. Зверев, И. А. Костикова,

84. B.C. Путилина. // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. -№4.-С. 311-315.

85. Золотова, Е.Ф. Очистка воды от железа, марганца и сероводорода. / Е.Ф. Золотова, Г.Ю. Асс.- М.: Стройиздат, 1975. 183 с.

86. Зорькин Л.М. Гидроэкологические проблемы нефтегазовой индустрии / Л.М. Зорькин, Е.В. Стадник. // Экологическая геофизика и геохимия: Сборник материалов межд. конф. М.: Изд-во ВНИИгеосисгем, 1998. С. 157-158.

87. Зуев В.А. Геохимия подземных вод Томского водозабора / В.А. Зуев, О.В. Картавых, С.Л. Шварцев. // Обской вестник. -1999. №3-4. - С.69-77.

88. Иванова Н.Г. Эффективность применения гранитной крошки в качестве фильтрующего материала на водоочистных станциях / Н.Г. Иванова, М.Г. Новиков//Вода и экология: проблемы и решения. 2005.- №2. С. 3-9.

89. Иголкина Е.Д. Изменение кислотно-щелочного баланса природных вод и некоторые аспекты экологического нормирования / Е.Д. Иголкина. // Водные ресурсы. 1995. - Т. 22. - № 4. - С. 413-417.

90. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. / Ю.А. Израэль. Л.: Гид-рометеоиздат, 1984. - 560 с.

91. Индикаторы устойчивого развития Томской области. Вып.2 / Под ред. В.М. Кресса. Томск: Печатная мануфактура, 2004.- 46с.

92. Информационный бюллетень "О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского автономного округа в 2002г.".- Ханты-Мансийск, 2003.-124с.

93. Казанцев А.Е. Сорбционные материалы на носителях в технологии обработки воды / А.Е. Казанцев, В.П. Ремез // Химия и технология воды. 1995. Т. 17.- № 1. - С.50-60.

94. Калинин, В.М. Малые реки в условиях антропогенного воздействия. / В.М. Калинин, С.И. Ларин, И.М. Романова. Тюмень, 1998. -219 с.

95. Каминский B.C. Современные проблемы нормирования качества поверхностных вод / B.C. Каминский // Водные ресурсы. 1980 - №3. - С. 160-168.

96. Карелин Ф.Н. Обработка воды обратным осмосом. / Ф.Н. Карелин. М.: Стройиздат, 1988.-287с.

97. Карначук О.В. Мобилизация фосфата из нерастворимых соединений под действием суль-фатредуцирующих бактерий / О.В. Карначук // Микробиология. 1995. Т.64. - №4. - С.559-563.

98. Кастальский А.А. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. / А.А. Кастальский, Д.М. Минц. М.: Высшая Школа, 1962. - 558с.

99. Кимстач В.А. Методологические принципы построения системы оперативного мониторинга состояния водных объектов / В.А. Кимстач, А.М. Никаноров // Гидрохимические материалы. -1991.-Т. 102.-С. 3-12.

100. Клячко В.А. Очистка природных вод. / В.А. Клячко, И.Э. Апельцин. -М.: Стройиздат, 1971. 579с.

101. Кнепп Р. Кавитация / Р. Кнепп, Дж, Дейли, Ф. Хэммит. / пер. с англ. М.: Мир, 1974. 270 с.

102. Кичигин В.И. Моделирование процессов очистки воды: Учебное пособие/ В.И. Кичигин-М.: Изд-во АСВ, 2003.-230 с.

103. Коваленко Ю.А. Сорбционные свойства смешанного оксигидрата Fe(II)- Fe(III) в момент его образования / Ю.А. Коваленко, Н.Я. Коварский, Н.М. Кондрикова // Химия и технология воды. 1980. Т.2. - №1. - С.8-12.

104. Ковальский В.В. Геохимическая экология. / В.В. Ковальский. М.: Наука, 1977. -196 с.

105. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. / В.А. Ковда. М.: Наука, 1985. - 264 с.

106. Когановский, А.М. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. / A.M. Когановский. Киев: Наукова Думка, 1983. - 245с.

107. Кожинов И.В. Особенности применения озона на водоочистных станциях России / И.В. Ко-жинов, B.JI. Драгинский, Л.П. Алексеева // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. № 10. - С.2-6

108. Козин В.В. Геоэкология и природопользование. Понятийно терминологический словарь. /

109. B.В. Козин, В. А. Петровский. Смоленск: Ойкумена, 2005. - 576 с.

110. Козловский Е.А. Геоэкология новое научное направление. Геоэкологические исследования в СССР. Доклады сов. геологов / Е.А. Козловский // Междунар. Геол. конгресс.28 сессия. - М. 1989.-С. 9-19

111. Колоколова О.В. Геохимия подземных вод района Томского водозабора. Автореф. Дис. . канд. геол.-мин. наук.- Томск, 2003.- 21с.

112. Коммунар Г.М. Эффективность внутрипласговой очистки подземных вод от железа / Г.М. Коммунар, В.Г. Тесля, Е.В. Середкина// Водоснабжение и санитарная техника. 1996. - № 4.1. C. 14-16.

113. Концепция государственной политики в сфере использования, восстановления и охраны природных ресурсов России // Использование и охрана природных ресурсов России. 2000. -№6. - с.36-45.

114. Концепция устойчивого развитая и Местная повестка дня на XXI век: Методическое пособие / Под ред. Д.А. Голубева, Н.Д.Сорокина.- СПб: Издательство "Союз художников", 2003. -480с.

115. Коптюг В.А. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, июнь 1992 г.): Иформац. обзор. / В. А. Коптюг. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1992. - 62 с.

116. Коробкин В.А. Режим, формирование и использование подземных вод Обь Томского междуречья. Автореф. дис. .канд. геол.-мин. наук.- Томск, 1986. - 23с.

117. Коронкевич Н.И. Гидроэкологические кризисы / Н.И. Коронкевич, И.С. Зайцева, Л .К. Малик // Матер. Междунар. Конф. «Вода: Экология и технология». Москва, 6-9 сент., 1994. Т.1.-М.,1994. -С.176-177.

118. Крайнов, С.Р. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. / С.Р. Крайнов, В.М. Швец. М.: Недра, 1987. - 237 с.

119. Красовский Г.Н. Принципы эколого-гигиенического регламентирования качества воды водных объектов / Г.Н. Красовский, Л.И. Элышнер, В.Г. Бейм и др. // Водные ресурсы. 1982. -№6.-С. 3-19.

120. Карлович И.А. Основы техногенеза: Кн.2. Факторы загрязнения окружающей среды. Владимир: ВГПУ, 2003.-540с.

121. Крайнов С.Р., Соломин Т.А., Василькова Н.В. и др. Геохимические типы железосодержащих подземных вод с околонейтральной реакцией // Геохимия.-1982.- №3.-С. 400-420.

122. Курочкин Е.Ю. Очистка загрязненных промывных вод станций обезжелезивания вакуум-фильтрованием. Автореф. дис.канд. техн. наук. Томск, 2003.- 24с.

123. Критерии оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия.-М., 1992.- 58 с

124. Кузубова, Л.И. Органические загрязнители питьевой воды. / Л.И. Кузубова, С.В. Морозов. -Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 1993. 167с.

125. Кульский, Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды / Л.А. Куль-ский. Киев: Наукова думка, 1980.- 564 с.

126. Кульский Л.А. Влияние электрического поля на процессы обеззараживания воды. / Л.А. Кульский, О.С. Савлук, Е.Ю. Дейнега. Киев: Наукова думка, 1980. -154 с.

127. Курортно-рекреационный потенциал Западной Сибири. /Под ред. Е.Ф. Левицкого, В.Б. Ади-лова. — Томск, 2002. 227с.

128. Лаврик В.И. Экологическая емкость и ее количественная оценка / В.И. Лаврик, А.И. Мережко // Гидробиологический журнал. 1991. Т.27. - №3. - С. 13-23

129. Лайкинс Б.У. Новейшие системы очистки питьевой воды для малых населенных пунктов / Б.У. Лайкинс // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. №1. - С.17-20.

130. Левковский, Ю.Л. Структура кавитационных течений. / Ю.Л. Левковский. Л.: Наука, 1978.156 с.

131. Леонов С.Б. Очистка природных и сточных вод минеральными цеолитами. / С.Б. Леонов, Т.М. Мартынова, А.С. Черняк, В.М. Салов. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1994. - 56 с.

132. Лехов А.В. Рост минерализации эксплуатируемых подземных вод при наличии пирита в покровных отложениях. / А.В. Лехов, Ю.В. Шваров // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. - №4. - С. 316-325.

133. Лисецкий В.Н. Улавливание и утилизация осадков водоподготовки на водозаборах г. Томска. / В.Н. Лисецкий, В.Н. Брюханцев, А.А. Андрейченко Томск: Изд-во НТЛ, 2003. 164с.

134. Лозовик П.А. Влияние соотношения катионов и минерализации воды на токсичность ионов калия / П.А. Лозовик, Л.В. Дубровина // Экологическая химия. -1998. №7. - С.243-249.

135. Лопатин В.В. Наносекундный разряд в жидкостях / В.В. Лопатин, В.Я. Ушаков, В.П. Черненко //Изв. Вузов. Сер. Физика. 1975.-№3.- С. 90-106.

136. Лукашевич О.Д. Вопросы экологической безопасности использования озона в водоподго-товке / О.Д. Лукашевич // Вода и экология. 2003. №4. - С. 3-7.

137. Лукашевич О.Д. Классификация природных вод для целей питьевого водоснабжения (по их способности к очистке) / О.Д. Лукашевич // Вода и экология. Проблемы и решения. 2005. №4. - С.3-16.

138. Лукашевич О.Д., Андрейченко А.А., Алгунова И.В. и др. Экологический и технологический аспекты очистки железосодержащих сточных вод// Вода и экология. 2003. №4. С. 38-45.

139. Лукашевич О.Д., Максимова Н.М. Химико-аналитическое обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения // Вестник ТГАСУ. 2001. №1. С. 187-196.

140. Лукашевич О.Д., Мынка А.А., Попов В.К. Глубокая доочиспса сточных вод электрофизическими методами // Водоснабжение и санитарная техника. -1995. № 7. - С. 12-15.

141. Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И. Система очистки воды на основе современных технологий //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. №1. С.36-37

142. Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И., Алгунова И.В. Высокоэффективный и надежный фильтр для очистки воды //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. №12. С.34-35.

143. Лукашевич О.Д., Пилипенко В.Г. Безопасность питьевого водоснабжения как межведомственная проблема //Безопасность жизнедеятельности. 2003. №12. С.30-35.

144. Лукашевич О.Д., Некоторые проблемы химико-аналитического обеспечения водоподготов-ки //Вода и экология. 2003. №3. С. 38-47.

145. Лукашевич О.Д. Совершенствование хозяйственно-питьевого водопользования для повышения уровня его экологической безопасности (на примере Западной Сибири)/ ОД. Лукаше-вич//Под ред. Г.М. Рогова.-Томск: Изд-во Томского арх.-строиг. ун-та, 2006 350с.

146. Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И. Очистка воды от соединений железа и марганца: проблемы и перспективы //Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2004. №1. С. 66- 70.

147. Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И. Высокоэффективная и надежная технология очистки и обеззараживания подземной воды //Экология промышленного производства. 2004. №2. С. 1116.

148. Лукашевич О.Д., Алгунова И.В. Технология обработки и утилизации железосодержащих сточных вод //Экология промышленного производства. 2004. №3. С. 17-14.

149. Лукашевич О.Д., Андрейченко А.А., Алгунова И.В Вопросы ресурсосбережения и охраны природы при использовании осадков промывных вод// Вестник ТГАСУ. 2003. -.№2. С.252-259

150. Лукашевич О.Д., Максимова Н.М., Попов В.К. Роль региональных показателей при оценке качества природной воды //Материалы Межд. науч.- практ. конф. "Водоснабжение и водоот-ведение: качество, эффективность". Кемерово. 3-6 ноября 1998. С.23-24

151. Лукашевич ОД. Геоэкологическая безопасность питьевого водопользования// Геоэкология. 2004. №4

152. Лукашевич ОД., Попов В.К. Эколого-геохимические последствия техногенеза в гидросфере юга Томской области //Сб. материалов Межд. конф. "Экологическая геофизика и геохимия". Москва-Дубна. 1998. С. 77-78.

153. Лукашевич О.Д., Попов В.К. Глубинное захоронение отходов как техногенное месторождение новый объект геохимических исследований// Межд. конф. "Экология Сибири, ДВостока и Арктики (ESFEA-2001). Тезисы докладов. Томск: Изд-во ТНЦСО РАН . 2001. С.70.

154. Лукашевич ОД., Золотарева В.В., Рогов Г.М. Техногенное загрязнение природных вод юга Томской области проблемы и решения // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. Иркутск: Изд-во ИрГТУ.- 2003.- С. 171-173.

155. Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки.-М.: Стройиздат, 1980.-128с.

156. Льготой В.А., Савичев.ОГ., Нигороженко В.Я. Состояние поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Томской области в 2000-2005гг. Томск: ОАО "Томскгеомониторинг. 2006.-86с.

157. Лукерченко В.Н. Качества подземных вод Московской области и их обработка / В.Н. Лукер-ченко, Г.И. Николадзе // Экологический вестник России. 2000. №3. - С.47-54.

158. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. / Ю.Ю. Лурье. М.: Химия, 1984.-447с.

159. Лысов В.А. Утилизация гидроокисных осадков водопроводов юга страны / В.А. Лысов, А.В. Бутко, М.Ю. Баринов, А.М. Шуйский // Водоснабжение и санитарная техника. 1992.- № 7. -С. 9.

160. Мазаев В.Т. О создании единой структуры и формы перечня нормируемых химических показателей в водных средах / В.Т. Мазаев, С.А. Поддепа, Ю.П. Сотсков, Я.Л. Хромченко // Стандарты и качество. 1999. №5. - С.43-46.

161. Мазаев, В.Т. Контроль качества питьевой воды. / В.Т. Мазаев, Т.Г. Шлепнина, В.И. Мандры-гин. М.: Колос. 1999. - 168с.

162. Маляренко В.В. Свободные радикалы, образующиеся при озонировании воды / В.В. Маля-ренко, В.В. Гончарук //Химия и технология воды. 2002. Т. 24. - №1. - С.3-17.

163. Мананков А.В. Геоэкологические аспекты состояния поверхностных и подземных вод г. Томска/ А.В. Мананков, В.П. Парначев //Обской вестник. 1999. №1-2.- С.105-106.

164. Маринов Н.А. Основы гидрогеологии. Использование и охрана подземных вод. / Н.А. Ма-ринов, А.Е. Орадовская, Е.В. Пиннекер и др. Новосибирск: Наука, 1983. - 231 с.

165. Марченко А.Ю. Технология безреагентной обработки подземных вод с устойчивыми формами железа Автореф. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук/ А.Ю. Марченко. Владивосток: ДРТУ. 2000.-20с.

166. Маслюков А.П. О механизме бактерицидного действия химических дезинфектантов / А.П. Маслюков, Ю. А. Рахманин, Г. А. Матюшин // Гигиена и санитария. 1991. № 11. - С. 6-11.

167. Материалы Межд» Конгресса "Вода: Экология и технология". М.: СИБИКО Интернэшнл, 1994.-Т.1.-302 с.

168. Материалы Междунар. Конгресса "Вода: Экология и технология". М.: СИБИКО Интернэшнл, 1998.-667 с.

169. Материалы 7 междунар. Конгресса "Вода: экология и технология". М.: СИБИКО Интернэшнл, 2006. - 768 с.

170. Матусевич, В.М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. / В.М. Матусевич. М.: Недра, 1976.- 157 с.

171. Медриш ГЯ. Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролиза. / Г.Я. Медриш, А.А. Тейшева, Д.Л. Басин. М.: Стройиздат, 1982. - 80 с.

172. Мелихов И.Б., Дисперсные структуры аморфного гидроксида железа (III), полученного при гидролитическом осаждении из раствора / И.Б. Мелихов, В.Ф. Комаров, Б.Я. Назирмадов // Коллоидный журнал. 1988.- T.L.-№1.- С. 42-47

173. Мелихов И.Б. Сокристаллизация. / И.Б. Мелихов, М.С. Меркулова. М., 1975. - 322 с.

174. Мельцер В.З. Фильтровальные сооружения в коммунальном водоснабжении. / В.З. Мельцер.- М.: Стройиздат, 1995. 176с.

175. Мельцер В.З. Исследование гидравлического сопротивления водоочистных зернистых фильтров в процессе кольматации/В.З. Мельцер. Автореф. дис. .канд. техн. наук.-М 1971. -20с.

176. Менковский М.А. Основы химии горных пород /М.А. Менковский, С. А. Гордон.- М.: Изд-во Московского горного ин-та, 1968.-210с.

177. Меркушев О.М. Электроосаждение гетеросуспензий / О.М. Меркушев // Дисперсные системы и их поведение в электрических и магнитных полях: Межвуз. сб. тр. №1. JL: ЛИСИ, 1976.- С. 56-82.

178. Мерц В.Я. Современные обобщенные показатели при мониторинге природных и сточных вод / В .Я. Мерц // Журнал аналитической химии. Т.49. №6. -1994. - С. 557-563.

179. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения. / Под ред. И.К. Гавич. М.: Недра, 1985.-320 с.

180. Мигалатий Е.В. Водоснабжение жилых домов водой повышенного качества / Е.В. Мигала-тий, Б.С. Браяловский, В.А. Никифоров и др.// Экологические проблемы промышленных регионов. Екатеринбург, 2000. - С. 68 - 69.

181. Минц, ДМ. Теоретические основы технологии очистки воды. / Д.М. Минц. М.: Стройиздат. 1964.-156с.

182. Минц, Д.М. Гидравлика зернистых материалов. / ДМ. Минц, С.А. Шуберт. М.: Минкомхоз РСФСР. 1966. - 267с.

183. Минц ОД. Применение ультрафиолетового облучения для обеззараживания питьевой воды / ОД. Минц // Водоснабжение и санитарная техника. 1987. № 7. - С. 29-30.

184. Михеев Н.Н. Российско-французское сотрудничество в области управления водными ресурсами (на примере бассейна р. Томи) / Н.Н. Михеев, Ф.В. Крузе, С.Л. Шварцев, Г.И. Зеленский // Мелиорация и водное хозяйство. 1994. № 5 .- С.52-54

185. Михеев Н.Н., Водные ресурсы и пути решения проблемы водоснабжения в России / Н.Н. Михеев, А.Ф. Порядин, Г. Соер, А.И. Куханович // Водоснабжение и санитарная техника. 2000.- №4. С. 5-9.

186. Михеев Н.Н. Предельно-допустимые экологические нагрузки на водные объекты и принципы оптимизации комплекса водоохранных мероприятий / Н.Н. Михеев, С.В. Яковлев, А.П. Нечаев и др. // Инженерная экология.1997. №2. - С.19-22.

187. Москалев, Ю.И. Минеральный обмен. / Ю.И. Москалев. М.: Медицина, 1985. -150 с.

188. Мушэ П. Биологическая деферризация воды: обоснование и реализация. / П. Мушэ, Г.Н. Герасимов. // Водоснабжение и санитарная техника 2006. №11.4.2. - С.40-46.

189. Мэгги Н.Б. Влияние процессов обеззараживания на бактериологическое качество питьевых грунтовых вод на модели лабораторного масштаба / Н.Б. Мэгги, Т.Е. Клоет, С.Н. Вентер и др. // Вода и экология. 2000. №3. - С.9-15

190. Назаров В.Д. Биологический метод окисления марганца в системе водоснабжения г. Нефтекамск / В.Д. Назаров, С.Г. Шаяхметова, Ф.Х. Мухнуров, Р.З. Шаяхметов. // Вода и экология. 2005,-№4.-С. 28-39.

191. Найденко В.В. Электросатурация при флотационной очистке сточных вод / В.В. Найденко, В.И. Алексеев, JI.H. Губанов // Химия и технология воды. 1986. Т.8.- №3. - С. 84-85.

192. Найденко В.В. Интенсификация процесса озонирования наложением электрического поля / В.В. Найденко, J1.A. Васильев, JI.A. Трегубов / В кн.: Новые достижения в процессах очистки природных и сточных вод. М.: МИСИ, 1980. С.62-63

193. Нелетучие органические вещества и микроорганизмы в подземных водах района Крапивин-ского водохранилища нар.Томь.(Кузбасс)/ Рассказов Н.М., Шварцев СЛ., Трифонова Н.А., Наливайко Н.Г. // Геология и геофизика, 1995, т. 36, №4, с. 30-36.

194. Нестеренко Б.М. Безреагентной способ удаления железа из воды / Б.М. Нестеренко, Г.Н. Ни-коладзе / Водоснабжение и санитарная техника. 1987. № 8. - С. 17-19.

195. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред/ Р.И. Нигматулин.Ч. I и П М.: Наука ГРФМИ, 1987.- 359с.

196. Никаноров А.М. Качество поверхностных вод суши России и совершенствование государственной системы мониторинга / А.М. Никаноров // Вода: Экология и технология. Матер. Межд. Конф. Москва, 6-9 септ., 1994. Москва, 1994. -Т.4. - С. 1049-1064.

197. Николадзе, Г.И. Технология очистки природных вод. / Г.И. Николадзе. М.: Высшая Школа, 1987.-479 с.

198. Николадзе Г.И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд / Г.И. Николадзе // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. №6. - С.2-5.

199. Николадзе, Г.И. Водоснабжение/Г .И. Николадзе, Т.А. Сомов. М.: Стройиздат, 1995. - 688с.

200. Новиков М.Г., Иванова Н.Г., Дмитриева Л.П. Утилизация промывных вод фильтровальных сооружений на водоочистных станциях // Вода и экология. 2000, №1. С. 15-22.

201. Новиков Н.П. Термодинамический анализ реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Н.П. Новиков, И.П. Боровинская, А.Г. Мержанов // Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, 1975. - с. 174-188.

202. Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении: Сборник материалов. Вып.1. Госстрой России; НИИКВОВ. М., 1999. -236с.

203. Ноздрюхина, Л.Р. Нарушение микроэлементного обмена и пути его коррекции. / Л.Р. Нозд-рюхина, Н.И. Гринкевич. М., 1980. - 280 с.

204. Ньюмен Дж. Электрохимические системы. / Дж. Ньюмен. М.: Мир, 1977. - 462 с.

205. Обработка воды обратным осмосом и ультрафильтрацией. / А.А. Ясминов, А.К. Орлов, Ф.Н. Карелин, Я. Д. Рапопорт. М.: Стройиздат, 1978.- 120 с.

206. Овчинников, А.М. Общая гидрогеология. / A.M. Овчинников. М.: ГНТИ ЛгиОН. 1955. -283 с.

207. Орлов В.А. Озонирование воды. / В.А. Орлов. М.: Стройиздат, 1984.- 88 с.

208. Орлов М.С. Гидрогеоэкология нужна ли она и каково ее содержание. / М.С. Орлов, В.М. Шестаков. // Вестник МГУ. Сер. 4, Геология. - 1990. - №6. - с. 62-66.

209. Осипов В.И. Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты / В.И. Осипов // Геоэкология. 1997. -№1.-С.З-12.

210. Осипов В.И. Геоэкология междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер / В.И. Осипов // Геоэкология. 1993. - №1. - С.4-18.

211. Осипова Е.Ю. Геоэкология бассейна р. Томи и проблемы использования природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Автор. Дисс.,.канд. геолого-минер, наук.- Томск, 2000.-20 с.

212. Очистка воды электрокоагуляцией / Кульский Л.А., Строкач П.П., Слипченко В.А., Сайгак Е.И. Киев: Будивельник, 1978. -112 с.

213. Пажи, Д.Г. Основы техники распыливания жидкостей. / Д.Г. Пажи, B.C. Галустов. М.: Химия, 1984. - 256 с.

214. Пальгунов, П.П. Утилизация промышленных отходов. / П.П. Пальгунов, М.В. Сумароков. -М.: Стройиздат. 1990.-352 с.

215. Парфенова Г.К. Антропогенные изменения ионного стока рек бассейна верхней Оби / Г.К. Парфенова // Охрана природы.- Томск, 2000. С.83-91.

216. Парфенова Г.К. Влияние шахтных вод на гидрологический режим рек бассейна Верхней Оби / Г.К. Парфенова // Труды Зап.-Сиб. РНИГМИ. -1991. В. 97. - С. 62-66.

217. Парфенова Г.К. Структура водопотребления и водоотведения в бассейне Верхней Оби / Г.К. Парфенова // География и природные ресурсы. 2000. №3. - С.74-77.

218. Патент №2136601. Устройство для очистки и обеззараживания воды / Рязанов Н.Д., Рязанов К.Н. 01.06.98. Опубл. в БИ №25,1999.

219. Патент РФ №2136600. Реактор и способ очистки воды. / Боев С.Г., Муратов В.М., Поляков Н.П., Яворовский Н.А. Опубл.в Б.И. 1999.- №25. С.302.

220. Патент № 2182890. Способ глубокой очистки подземных вод / Гофман В.Н., Марков Л.Е., Головков В.М., Блудов А.И. №2000130833/12 заявл.08.12.00. 0публ.27.05.02.

221. Патент №2167826. Установка обезжелезивания подземных вод в пласте/ Викторов Г.В., Ко-белев Н.С. №99114060/12, заявл.28.06.99, опубл. 27.05.01.

222. Патент РФ №2225243 на изобретение, МПК7 ВОЮ 24/10,24/38. Фильтр для очистки воды / Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И., Алгунова И.В. №2003100444/15. Заявл. 05.01.03. Опубл. 10.03.2004 в Б.И. №7,2004

223. Патент РФ № 35730. МПК7 В 01 D 24/48, F 16 К 15/04. Автоматическая фильтровальная установка для очистки воды и гидрозатворы для этой установки / Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И. №20031229330/20; заявл. 06.10.03. Опубл. 10.02.2004 в Б.И. №4,2004

224. Патент №2228916 РФ. МПК7 С 02 F 9/04; С 02 F 103:02. Установка для очистки воды озонированием/ Лукашевич О.Д., Патрушев Е.И. №2003103915/15(004067). Заявл. 10.02.2003. Опубл. 20.05.2004 в Б.И. 2004. №14.

225. Патент РФ №37088. МПК7 С 02 F 1/72. Установка для технологического моделирования процесса очистки воды (варианты)/ Лукашевич О.Д., Алгунова И.В., Гончаров О.Ю.-№2003137171; заявл. 18.08.2003. Опубл. 10.04.2004 в Б.И. 2004. -№10.

226. Перепелкин Е.С. Газовые эмульсии. / Е.С. Перепелкин, B.C. Матвеев. Л.: Химия, 1979. -200 с.

227. Перечень материалов, реагентов и малогабаритных очистительных установок, разрешенных Госсанэпиднадзором РФ для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения. М.: Медицина, 1996. 48с.

228. Перлина А.М. Обезжелезивание подземных вод методом фильтрования / А.М. Перлина, З.Я. Городищев, Г.А. Балашова. // Труды АКХ. Вып.53. Водоснабжение. М., 1968. -123 с.

229. ПерникАД. Проблемы кавитации. / А.Д. Перник. 2 изд. - Л.: Наука, 1966. - 174 с.

230. Петров Е.Г. Перспективность использования адсорбента Тлинт" для очистки подземных природных вод, загрязненных железом, марганцем и сероводородом / Е.Г. Петров, Е.В. Семёнов, А. Д. Чепелев // Вода и экология: проблемы и решения. 2004. №1. С.25-32.

231. Пиннекер Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии. Закономерности распространения и формирования подземных вод. / Е.В. Пиннекер. М.: Наука, 1977. - 196 с.

232. Питьева К.Е. Гидрогеохимические аспекты охраны геологической среды. / К.Е. Питьева. -М.: Наука, 1984,-221 с.

233. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4.559-96. М.: Госкомсанэпиднадзор РФ. 1996.

234. Плотников, Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. / Н.И. Плотников. -М.: Недра, 1989.- 267 с.

235. Подлипский Ю.И. Основные направления работ лаборатории комплексных исследований и прогнозирования качества вод / Ю.И. Подлипский, Т.С. Чайковская // Труды Сиб.регион.НИГМИ. 1992. -Вып. 101. С.106-116.

236. Полшцук Ю.М. Прогнозирование качества окружающей природной среды в бассейнах крупных рек / Ю.М. Полшцук, Т.А. Ципилева. // Обской вестник. 1996. №2-3. - С. 17-24.

237. Повышение эффективности очистки сточных под электрохимическими методами / А.А. Мынка, О.Д. Лукашевич, В.К. Попов, Н.М. Максимова // Материалы 2 междунар. конгресса "Вода: экология и технология". М.: Сибико интернэшнл, 1996. - С. 351.

238. Подлепа С.А., О классификации водоочистных устройств / С.А Подлепа, В.А. Такшатов, Л.А. Прилипко, М.В. Морина // Стандарты и качество. 1999. №2. - С. 64-65.

239. Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна / С.Г. Бейром, В.А. Логинова, Е.В. Михайлова и др. // Гидрогеология CCCP.T.XV. М.: Недра, 1970.- С. 56-130.

240. Поздняков А.В. О равенстве прав на природные ресурсы / А.В. Поздняков // Экология и жизнь. 2002. № 3. - С. 26-28

241. Покровский Д.С. Минеральные новообразования на водозаборах Томской области. / Д.С. Покровский, Е.М. Дутова, Г.М. Рогов и др./ под ред. Д.С. Покровского. Томск: Изд-во НТЛ, 2002.-176 с.

242. Покровский Д.С. Районирование территории Томской области по условиям подготовки подземных вод для хозяйственно- питьевого водоснабжения/ Д.С. Покровский, Н.А. Ермаше-ва, Г.М. Рогов, А.Ф. Рехтин //Вестник ТГАСУ, 2000, №2.-С. 228-240.

243. Полиенко, А.К. Онтогения уролигов. / А.К. Полиенко, Г.В. Шубин, В.А. Ермолаев. Томск: Изд-во «Прогресс-Интеграл» ЦПК ЖК, 1997. - 128 с.

244. Поляков О.В., Высокоэффективный метод уничтожения органических загрязнителей в воде / О.В. Поляков, А.М. Бадалян, А.М. Сорокин // Письма в ЖТФ. 1996. - Т.22. - Вып.15. - С.20-24.

245. Попов В.К. Радиоэкогеохимические особенности формирования и эксплуатации природных вод юга Томской области/ В.К. Попов, О.Д. Лукашевич // ЭКВАТЭК-98. Вода: экология и технология. Материалы 3 Международного конгресса. Москва, 1998. - С. 109-110.

246. Порядин А.Ф. Водопроводно-канализационное хозяйство России в свете реформ ЖКХ. / А.Ф. Порядин // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. - №4. - с.2-5.

247. Порядин А.Ф. Экологические аспекты водопользования / А.Ф. Порядин // Водоснабжение и санитарная техника. 2001. - №3. - С. 2-5.

248. Порядин А.Ф. Экологические аспекты водоснабжения / А.Ф. Порядин // Жилищное и коммунальное хозяйство. -1994. -№12. -С. 13-15.

249. Посохов, Е.В. Ионный состав природных вод. Генезис и эволюция. /Е.В. Посохов. Л.: Гид-рометеоиздат, 1985. - 254 с.

250. Посохов, Е.В. Формирование химического состава подземных вод. / Е.В. Посохов. Л.: Наука, 1969. - 334с.

251. Посохов, Е.В. Химическая эволюция гидросферы. / Е.В. Посохов. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-286 с.

252. Потапченко Н.Г., Томашевская Н.П., Илященко В.В. Оценка совместного действия УФ-излучения и хлора на выживаемость микроорганизмов в воде// Химия и технология воды. -1993.-Т. 15, №9-10.-С. 678-682.

253. Программа действий: Повестка дня на 21 век. Женева: Центр «За наше общее будущее», 1993. 70 с.

254. Проектирование водозаборов подземных вод / Под ред. Ф.М. Курганова Л.: Стройиздат, 1986. -440 с.

255. Проектирование сооружений для обезвоживания осадков станций очистки природных вод. Справочное пособие к СНиП.- М.: Стройиздат, 1990.- 40 с.

256. Прохорова Н.Б. Целевые бассейновые программы и их научное обеспечение. / Н.Б. Прохорова Материалы Междунар. Конгресса "Вода: Экология и технология". - М.: СИБИКО Интернэшнл, 1996. Экватэк-96. С.83

257. Рабек Я. Экспериментальные методы в фотохимии и фотофизике. / Я. Рабек. М.: Мир, 1985. ч.1.-268 с.

258. Рабинович Г.Р. Проектные решения станций водоподготовки с применением озонирования и адсорбции / Г.Р. Рабинович, Е.А. Беляева // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. -№6.-С. 8-12.

259. Разумовский С.Д. Озон в процессах восстановления качества воды / С.Д. Разумовский // ЖВХО им. Менделееева.-1990.- Т. 35. № 1. - С. 77-88.

260. Разумовский, С.Д. Озон и его реакции с органическими соединениями. / С.Д. Разумовский, Г.Е, Заиков. М.: Наука, 1974. -322 с.

261. Раппопорт Я.Д. Применение водо-воздушной промывки при обезжелезивании воды фильтрованием / Я.Д. Рапопорт, Ю.И. Татанов // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. №8. -С.20-22.

262. Рассказов Н.М. Гидрогеохимические условия юго-востока Западной Сибири (на примере бассейна р. Томь) / Н.М. Рассказов, О.Г. Савичев // Геоэкология. 1999.- №4. - С. 314-320.

263. Рассказов Н.М. Распределение органических компонентов в природных водах бассейна Верхней Оби по данным хроматомассспектромегрии / Н.М. Рассказов, Ю.П. Туров, С.Л. Шварцев // Основные проблемы охраны геологической среды. Томск, 1995. - С. 144-147.

264. Рахманин Ю.А. Изучение опасности галогенизированных органических соединений, образующихся в процессе хлорирования питьевой воды / Ю.А. Рахманин, Е.В. Штанников, И.Е. Ильин и др. // Гигиена и санитария. -1985. №3. - С. 4-7.

265. Ретюм А.Ю. Геотехнические системы/ А.Ю. Ретюм, И.Ю. Долгушин.// Природа, техника, геотехнические системы.- М.: Наука, 1978.- С. 47-69.

266. Розин А.А. Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна и их формирование. / А. А. Розин. Новосибирск: Наука, 1984. - 248 с.

267. Рогов Г.М. Гидрогеология и геоэкология Кузнецкого угольного бассейна. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2000.- 167с.

268. Рогов Г.М., Попов В.К., Осипова Е.Ю. Проблемы использования природных вод бассейна р. Томи для хозяйственно-питьевого водоснабжения. / Г.М. Рогов, В.К. Попов, Е.Ю. Осипова. -Томск: Изд-во Томск, гос. архит.-строит, ун-та, 2003. 218 с.

269. Рогов В.М. Применение электрохимического изменения величин рН и Eh в технологии очистки воды / В.М. Рогов, B.JI. Филипчук // Химия и технология воды. 1983. - Т.5. - №1. - С. 4549.

270. Рогожкин Г.И. Озонирование в системах оборотного водоснабжения. / Г.И. Рогожкин, В.А. Гладков // В кн.: Проектирование, эксплуатация и исследование систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Материалы семинара. М., 1987. - С.32-36.

271. Розанцев Э.Г. Органическая химия свободных радикалов. / Э.Г. Розанцев, В.Д. Шолле. М.: Химия, 1979.-342с.

272. Ротинян A.JI. Теоретическая электрохимия. / A.JI. Ротинян, K.JI. Тихонов, И.А. Шошина. -Л.: Химия, 1981.-421 с.

273. Румянцев, Г.И. Общая гигиена. / Г.И. Румянцев, Е.П. Вишневская, Т.А. Козлова. М.: Медицина, 1985. -120 с.

274. Румянцева Л.П. Брызгальные установки для обезжелезивания воды. / Л.П. Румянцева. М.: Стройиздат, 1973,- 148с.

275. Рукобратский Н.И. Исследование регенерации воды в замкнутых объемах методом электрических воздействий // Автореф. Дис. .канд техн. наук. Л., 1979. 15 с.

276. Руководство по контролю качества питьевой воды: Т.1. Рекомендации. Т.2. Гигиенические критерии и другая релевантная информация М.: Медицина - ВОЗ, 1986-1987.-570с.

277. Руководство по контролю качества питьевой воды:. Т.З. Контроль качества питьевой воды в системах водоснабжения в небольших населенных пунктах. М.: Медицина- ВОЗ, 1988.-122 с.

278. Рулев Н.Н. Коллективная скорость всплывания пузырьков / Н.Н. Рулев // Коллоидный журнал. 1977. - Т.39. - №1. - С. 80-86.

279. Рулев Н.Н. Двухмерная модель конвективных потоков, возникающих при микрофлотации. Н.Н. Рулев, В.М. Рогов // Химия и технология воды. 1983. - Т.З. - №1. - С. 195-199.

280. Рыжов В.В. Критерии выбора методики измерений при сертификации питьевой воды / В.В. Рыжов, Е.М. Ильин//Гигиена и санитария. 1999. - №5.-С.10-12.

281. Рязанов Н.Д. Озонаторные установки фирмы "Имкомтех" в комплексах водоподготовки / Н.Д. Рязанов // Водоснабжение и санитарная техника. 1999. - №4. - С.20-22.

282. Рязанов Н.Д., Перевязкина Е.Н. Действие обеззараживающих факторов импульсного электрического разряда в воде / Н.Д. Рязанов, Е.Н. Перевязкина // Электронная обработка материалов. -1984. №2. - С.43-45.

283. Савичев О.Г. Пространственные и временные изменения химического состава речных вод бассейна Средней Оби / О.Г. Савичев // География и природные ресурсы. 2000.- №2. - С.60-66.

284. Савичев О.Г. Экология реки Томь: антропогенное загрязнение и ресурсы вод / О.Г. Савичев // Инженерная экология. 1998. - №4. - С.24-34.

285. Савичев О.Г. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами / О.Г. Савичев, О.В. Колоколова, Е.А. Жуковская // Геоэкология. 2003. - №2. - С. 108-119.

286. Сает Е.Ю. Геохимия окружающей среды. / Е.Ю. Саег, Б.А. Ревич и др. М.: Недра, 1990.335 с.

287. Самойлович В.Г. Физическая химия барьерного разряда. / В.Г. Самойлович, В.И. Гибалов, К.В. Козлов. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 186 с.

288. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1985.-136с.

289. Санитарные правила СП 2.1.5.1059-01. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения. М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001.- 20 с.

290. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.4.1110-02. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения.-М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003,- 24 с.

291. Санитарно-эпидемеологические правила и нормативы СанПиН 2.1.5. 980-00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000.

292. Санитарно-эпидемеологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002 -103 с.

293. Свердлова О.В. Электронные спектры в органической химии. / О.В. Свердлова. М.: Мир, 1972. - 200 с.

294. Седлуха С.П. Биологический метод очистки подземных вод от железа / С.П. Седлуха, О.С. Софинская// Водаи экология. 2001. -№1. - С.13-21.

295. Семенов Н.Н. Химическая физика. Физические основы химических превращений. / Н.Н. Семенов. М.: Знание, 1978. - 64 с.

296. Сенявин М.М. О математических методах расчета процесса очистки природных вод фильтрованием / М.М. Сенявин, Е.В. Венецианов, Р.И. Аюкаев // Водные ресурсы. 1977. - №1. -С.157-170.

297. Сергеев С.Г. Структура и закономерности загрязнения хлорорганическими соединениями речной и питьевой воды в Кузбассе / С.Г. Сергеев, Ю.Ф. Казнин, А.В. Кравчук // Гигиена и санитария. 1993. - т. - С.11-13.

298. Скидальская A.M. Новые данные о механизме обеззараживания питьевой воды хлором и гамма-излучением / А.М. Скидальская // Гигиена и санитария. -1999. № 11. - С. 11 -17.

299. Сколубович Ю.Л. Исследования по подготовке питьевой воды из подземного источника с повышенным содержанием солей жесткости / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 2002. №1-2. - С.83-88.

300. Скорчеллетги, В.В. Теоретическая электрохимия. / В.В. Скорчеллетги. Л.: Химия, 1974. -568 с.

301. Скуратов, Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. Учебное пособие. М.: Высш. Школа. 1994.- 400с.

302. Сметанина Н.В. Оценка качества природных вод на территории Северного промузла г. Томска / Н.В. Сметанина, А.В. Лисина, Л.М. Полтанова и др. // Основные проблемы охраны геологической среды. Томск, 1995. - С. 147-150.

303. Сметанина Н.В. Оценка состояния природных вод г. Томска и его окрестностей / Н.В. Сметанина, А.А. Хващевская, А.В. Лисина и др. // Основные проблемы охраны геологической среды.- Томск, 1995. С.151-155.

304. Слипченко А.В., Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования / А.В. Слипченко, Л.А. Кульский, Е.С. Мацкевич // Химия и технология воды. -1990. Т. 12. - № 4. - С.326-349.

305. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. / А.Д. Смирнов. Л.: Химия, 1982. -168с.

306. Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей / О.В. Смирнов и др. / Под ред. д.т.н. Лаврова И.С. Л.: Химия, 1976. - 216 с.

307. Смоленцев Ю.К. О новой области разгрузки подземных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна / Ю.К. Смоленцев, В.В. Нелюбин // Советская геология. 1996. - № 7. - С. 87101.

308. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях. -М.: НИИ КВОВ, 1997. 92с.

309. Состояние водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Томской области за 2000 г.: Информационный бюллетень. Томск: Изд. Томскгеомониторинг, 2001.- 86 с.

310. Состояние геологической среды (недр) на территории Томской области в 2001 г. Информ. бюллетень. Томск: ТЦ Томскгеомониторинг, 2002.- 134 с.

311. Состояние геологической среды (недр) на территории Томской области в 2000 г. Информ. бюллетень.Томск: ТЦ Томскгеомониторинг. 2001.-180 с.

312. Состояние окружающей природной среды Томской области в 2000 году (Доклад Комитета природных ресурсов по Томской области) Томск, 2001. - 104 с.

313. Социально-эколого-экономическая характеристика Томского района. / Отв. редактор A.M. Адам. Томск, 2002. - 32 с.

314. Сулин В.А. Гидрогеология нефтяных месторождений. / В.А. Сулин. М.: Гостоптехиздат. 1948.-248 с.

315. Строительные нормы и правила СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР М.: Стройиздат, 1985.-136с.

316. Теория и методология экологической геологии / В.Т. Трофимов и др. / Под ред. В. Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997. - 368 с.

317. Терещенко А.Г. Системный подход к выбору водоочистных установок / А.Г. Терещенко, И.И. Сквирская, О.В. Терещенко, О.Ф. Сычев // Водоснабжение и сантехника. 1997.- №9. С. 2-4.

318. Тетиор, А.Н. Техногенная эволюция / А.Н. Тетиор. М.: РЭФПА, 1999. - 114с.

319. Технические записки по проблемам воды: Пер. с англ. В 2-х т. / К. Бараке, Ж. Бебен, Ж. Бер-нар и др./ Под ред. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой. -М.: Стройиздат, 1983. 1064 с.

320. Технические указания на проектирование и эксплуатацию сооружений обезжелезивания вод фильтрованием с упрощенной аэрацией.- М.: ОНТИ АКХ, 1980. 20 с.

321. Толстихин Н.И. Нумерация природных вод / Н.И. Толстихин // Проблемы советской геологии.- 1937,- №3.-С.2-12

322. Трофимов В.Т. Геоэкология, экологическая геология и инженерная геология соотношение содержания объектов, предметов и задач / В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг // Геоэкология. - 1996. -№6. - С.43-54.

323. Труфанов, А.И. Формирование железистых подземных вод. / А.И. Труфанов. М.: Наука, 1982.-133 с.

324. Тюняткина Т.Г. Очистка воды в сильных электрических полях / Т.Г. Тюняткина, Н.И. Руко-братский // Химия и технология воды. 1980. - Т.2. - № 3. - С. 242-245.

325. ТютюноваФ.И. Гидрогеохимия техногенеза / Ф.И. Тютюнова- М.: Наука, 1987.- 334 с.

326. Тютюнова Ф.И. Физико-химические процессы в подземных водах. / Ф.И. Тютюнова. М.: Наука, 1976.-128 с.

327. Удодов П.А. Поровые воды зоны гипергенеза. / П.А. Удодов, Е.С. Коробейникова, Н.М. Рассказов и др. / В кн.: Вопросы геологии Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1971. - С. 160-161.

328. Удодов П.А. Поровые растворы горных пород как среда обитания микроорганизмов. / П.А. Удодов, Е.С. Коробейникова, Н.М, Рассказов и др. Новосибирск: Наука, 1981. - 176 с.

329. Удодов П.А. Опыт щдрогеохимических исследований в Сибири. Методика и результаты работ. /П.А. Удодов, И.П. Онуфриёнок, Ю.С. Парилов. -М.: Высшая школа, 1962. - 190 с.

330. Уварова В.И. Современное состояние качества воды р. Оби в пределах Тюменской облас-ти//Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Вьш.1. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2000.-С. 18-26.

331. Урьев Н.Б. Текучесть суспензий и порошков / Н.Б. Урьев, А.А. Потанин.- М.: Химия, 1992.-256с.

332. Федорова Т.К. Физико-химические процессы в подземных водах. / Т.К. Федорова. М.: Недра, 1985.- 181с.

333. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. / Г. Фел-ленберг. М.: Мир, 1997. - 227 с.

334. Филимонов JI.H. Документы Международной организации по стандартизации, относящиеся к количественному химическому анализу проб / JI.H. Филимонов, Е.Я. Нейман, В.В. Волко-винский //Заводская лаборатория. 1992. - №1. - С. 6-13.

335. Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Изд-во "Протектор", 1995. - 624с.

336. Фоминых А.М. К вопросу о теории очистки воды фильтрованием и техническом моделировании фильтрующих загрузок / А.М. Фоминых // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. -1979. -№11. С.98-103.

337. Фоминых А.М. Методика технологического моделирования расчета скорых фильтров и контактных осветлителей / А.М. Фоминых // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1982. -№11.-С.109-116.

338. Фоминых А.М. Современная технология подготовки питьевой воды. / А.М. Фоминых, В.А. Фоминых. Новосибирск.: Изд-во НГАСУ, 1993. - 97 с.

339. Фоминых А.М. Технологическое моделирование и расчет фильтров / А.М. Фоминых // Водоснабжение и санитарная техника. -1980.- №12.- С. 4-6.

340. Фоминых A.M. Структурообразование осадка основная проблема в технологии очистки природных и сточных вод. / А.М. Фоминых, В.А. Фоминых // Изв. Вузов. Строительство. -1998.-№9.-С. 77-81.

341. Формирование и эксплуатация подземных вод Обь-Томского междуречья / В.К. Попов, Г.М. Рогов, О.Д. Лукашевич и др. Томск: Изд-во ТТАСУ, 2002.- 143с.

342. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. / Ю.Г. Фролов. М.: Химия, 1982. - 400 с.

343. Фрумин Г.Т. Биохимическое самоочищение водных объектов / Г.Т. Фрумин, С.Е. Слотина // Экологическая химия. 1993. - №3. - С.231-236.

344. Хильчевский В.К. Влияние сельскохозяйственного производства на химический состав природных вод / В.К. Хильчевский // Гидробиололический журнал. -1993. Т.29. - №1. - С.74-85.

345. Химический и микробиологический состав физически связанных вод юго-востока Западной Сибири./ Шварцев С.Л., Коробейникова Е.С., Назаров А.Д., Рассказов Н.М., Трифонова Н.А. //Геология и геофизика, 1994, №3, с. 70-73.

346. ХолодныйНГ. Железобактерии./Н.Г. Холодный.-М.: Изд-во АН СССР, 1953,- 128с.

347. Хромченко Я.А. Оценка потребительских характеристик устройств для очистки и обеззараживания воды / Я.А. Хромченко, Е.А. Диденко, А.И. Максимов // Водоснабжение и санитарная техника. 1996. - №2. - С.2-5.

348. Хумитаке, Секи. Органические вещества в водных экосистемах. / Секи Хуитаке. Л.: Гидро-метеоиздат, 1986. - 195 с.

349. Чантурия В.А. Химия поверхностных явлений при флотации. / В.А. Чантурия, Р.Ш. Шафеев. М.: Недра, 1977. - 191с.

350. Чеботарева Р.Д. Электрокаталитическая деструкция гуминовых кислот в процессах водоподготовки / Р.Д. Чеботарева, С.Ю. Баштан, В.В. Гончарук // Химия и технология воды. 2001. -Т. 23.- №5.-С. 501-510.

351. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре /Ф.В. Чухров.- М.- Изд-во АН СССР, 1955.-617с.

352. Шапарев НЯ. Система показателей устойчивого водопользования / Н.Я. Шапарев // Вестник красноярского ун-та. 2005. №7. - с.135-138.

353. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. / С.Л. Шварцев. М.: Недра, 1998. - 366 с.

354. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология: Учебн. для вузов.- / С.Л. Шварцев. М.: Недра, 1996. -423 с.

355. Шварцев С.Л. Система управления водными ресурсами Франции / С.Л. Шварцев // Водные ресурсы.- 1995,- № 4. С.466-469.

356. Шварцев С.Л. Эколого-геохимическое состояние крупных притоков Средней Оби / С.Л. Шварцев, О.Г. Савичев, Е.Г. Вертман и др. // Водные ресурсы. -1997. т.24. - №6. - С. 762-768.

357. Шевцов Н.М. Внутрипочвенная утилизация органических отходов и охрана окружающей среды / Н.М. Шевцов // Гигиена и санитария. -1988. №5. - с. 65-67.

358. Шевченко М.А. Экологическая политика и управление водохозяйственной деятельностью в зарубежных странах / М.А. Шевченко // Инженерная экология. -1997. №2. - С.2-18.

359. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды/ А.Э. Шейдеггер.- М.: Гостоптехиздат, I960.- 250с.

360. Шехтман Ю.М. Фильтрация малоконцентрированных суспензий/Ю.М. Шехтман. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-212с.

361. Шевченко М.А. Реакции озонирования в водных растворах / М.А. Шевченко, В.В. Гончарук, Б.К. Кержнер // Химия и технология воды. 1987. - Т.9. - №4. - С. 334-336.

362. Шевченко Л.Я. Утилизация осадков водопроводных станций / ЛЯ. Шевченко //Водоснабжение и сан. Техника-1985.-№4.- С.21-22.

363. Шевчук Л.И. Применение ультразвука при окислении примесей органических соединений в сточных водах / Л.И. Шевчук, В.Л. Старчевский // Химия и технология воды. 2001. - Т.23. -№4. - С. 371-378.

364. Шилькорт Г.С. Механизмы, управляющие химическим составом речных и озерных вод / Г.С, Шилькорт//Изв. РАН. Сер. Географ. 1998. - №4. - С. 42-59.

365. Шлычков В.А. Загрязнение снежного покрова бассейна Верхней Оби за счет дальнего атмосферного переноса / В.А. Шлычков // Экологические проблемы бассейнов крупных рек. Тез. Межд. Конф. Тольятти, Россия, 1998. С. 171-172.

366. Шуберт С.А. Озонирование как метод улучшения качества воды / С.А. Шуберт, И.И. Демин, В.Л. Драгинский // Водоснабжение и сан. Техника. — 1985. № 1.- С. 2-3

367. Экогеохимия Западной Сибири. / Росляков Н.А., Ковалев В.П., Сухоруков Ф.В., Щербаков Ю.Г., Аношин Г.Н., Рассказов, Н.М., Шварцев СЛ. и др./ Под ред. Г.В. Полякова. Новосибирск: Изд. НИЦ ОИГГиМ СО РАН, 1996. - 248 с.

368. Экологическая гидрогеология. / А.П. Белоусова, И.К. Гавич, А.Б. Лисенков, Е.В. Попов. -М.: ИКЦ Академкнига, 2006. 397 с.

369. Экологический мониторинг. Состояние окружающей природной среды Томской области в 1997 году. Томск, 1998. - 215 с.

370. Экология Ханты-Мансийского автономного округа / Под ред. В. В. Плотникова. Тюмень: СофтДизаин, 1997. 288 с.

371. Эколого-экономические аспекты эксплуатации подземных вод Обь Томского междуречья. / В.К. Попов, О.Д. Лукашевич, В.А. Коробкин и др. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003. -174 с.

372. Электрохимические процессы в системах с пористыми матрицами / О.С. Ксенжек, Е. М. Шембель, Е.А. Калиновский и др. Киев: Вища школа, 1983. - 219 с.

373. Электрохимические установки "Изумруд" для очистки питьевой воды // Водоподготовка. -2006.-№3.-С. 36-39.

374. Эльпинер Л.И. Медико-биологические критерии оценки состояния экосистем / Л.И. Эльпи-нер // Комплексные методы контроля качества окружающей среды. Тез. докл. межд. конф. -М, 1986.-С. 150.

375. Эмсли, Дж. Элементы. / Дж. Эмсли. Пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 256 с.

376. Эрнестова Л.С. Влияние продуктов фотохимической активации кислорода на самоочищающую способность природных вод / Л.С. Эрнестова, И.В. Семенова // Водные ресурсы. 1994. -Т.21.-№3.-С. 334-338.

377. Яблоков А.В. Экологические правонарушения как угроза национальной безопасности России / А.В. Яблоков // Экологическая безопасность России. 1997 -В. 3. - С. 10-12.

378. Яворовский Н.А. Использование импульсного барьерного разряда в процессах очистки и обеззараживания воды / Н.А. Яворовский, Я.И. Корнев, Ю.В. Волков / Тез. докл. межд. конгресса "Вода: экология и технология". М.: СИБЖО ИНТЕРНЕШНЛ, 2000.- С. 318.

379. Яковлев, С.В. Совместная обработка осадков сточных вод и осадков, образующихся на водопроводных станциях. / С.В. Яковлев, Б.А. Ганин, А.С. Матросов и др. М.: Стройиздат, 1990.-104с.

380. Яковлев, С.В. Технология электрохимической очистки воды. / С.В. Яковлев, И.Г. Краснобо-родько, В.М. Рогов. JL: Стройиздат, 1987. - 312 с.

381. Янин, Е.П. Геохимические особенности осадков сточных вод промышленного города. / Е.П. Янин. М.: Наука, 1996. - 40 с.

382. Ярославский З.Я. Классификация физико-химических методов обработки воды / З.Я. Ярославский, Г.Н. Николадзе, П.П. Пальгунов и др. // Водные ресурсы. 1974. - №2. - С. 120-126.

383. Яшкелевич В.И. Исследования метода обезжелезивания воды "сухой фильтрацией" / В.И. Яшкелевич, А.С. Иголкин. // Химия и технология воды. 1980. Т.2. - №2. - С. 12-16.

384. Amended proposal for a Council Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy (Addendum to document 926/98 END 258 PRO-COOP 91). Brussels, 09.06.1998.

385. Atlas, R.M. Microbial ecology: fundamentals and applications. / R.M. Atlas, R Bartha. Menlo Park CA, Longman Inc., 1998. P.89-110

386. Bennett T.B. The History of Committee D-19 on Water. / T.B. Bennett, M.J. Fishman // ASTM StandartizationNews. 1992. N4. - P.22-29.

387. Chieds K.A. Coucentralion and Treatment. Technologies for Contaminated Ground water / K.A. Chieds / Contaminated Land: Reclamation and Treatment. London, 1985. V.8. - P.379-385.

388. Chieds K.A. Management and Treatment of Ground water: an Introduction / K.A. Chieds / Contaminated Land: Reclamation and Treatment. London, 1985. P.141-144.

389. Detection of salmonella//ISO bulletin. 1990. N8 P.6.

390. Directive 2000/60/EC of European Parlament and of the council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy // Official J. of the European Communities, L 327/1,22.12/2000/EN. European Community

391. Effective ozonation// Int. Environ. Technol. 1993. - Vol. 3. - № 3. - P. 12

392. Guidelines for Drinking Water Quality. Second edition. Geneva: WHO, Vol. 1, 1993. Vol 2, 1996. Vol 3,1997

393. Haas C.N. Chloride dynamics during inactivation of coliforms, acid-fast bacteria and veaste / C.N. Haas, R.S. Engelbrecht // Water Res. 1980. - Vol. 14. - № 12. - P. 1749-1757.

394. Hashek B. GrundwassererschlieBmg bei geringmachtigen Grundwasser-vorkommen. / B. Hashek / Bodensse.1997. - S.203-217.

395. Juliani C. Keeping our Water Clean/ C. Juliani // ASTM Standartization News. 1994. N5. - P.25.

396. Klein H.-P. Ozone in water treatment processes / H.-P. Klein // Process Technologies for Water Treatment / Ed. S. Stucki. N. Y.: Plenum Press, 1988. - P. 145-156.

397. Клоке W.R. Using Alternative Oxidants to Remove Dissolved Manganese from Waters Laden with Organic. / W.R. Knoke, R.C. Hoenn, R.L. Sinsabaugh / J. of the American Water Works Association. 1987. V.79. - N3. - P.75-79.

398. Lgotin V. Groundwater monitoring to assess the influence of injection of liguid radioactive waste on the Tomsk public groundwater supply. / V. Lgotin, Y. Makushin / Geological Society. London: Special Publications, 1998. -№128. P. 255-264.

399. Oxidation humide des pollutant organiques ioxygene moleculaire activee par le couple H202/Fe+2: Optimisation des parameters operations / Chakchouk M., Puechpcostes E., Foussand I.N., Debellefon-tain H. // Rev. Sci. eau. 1994. - Y.7. - N4. - P. 405425.

400. Patent N5552052. Higuchi Tadao. Process and apparatus for purifying low polluted water. 22.10.93. опубл. 26.09.95

401. Patent N5620893-N362509. Hogen Delman R., Robin James R. Microbial mediated method for soil and water treatment. Заяв. 08.07.93. Опубл. 15.04.97

402. Sato T. An estimation of safety of ozonation and chorination of a water purification plant / T. Sato, H. Yamamori, H. Matsudaet al. // Water Sci. Technol. 1992. V.26. -N9. - P. 2385-2388.

403. Siebert J., Heuel-Fabianek В., Wortmann E. et al. Evaluation of Fe°-reactive media treatment systems // Contaminated Soil 2000 London: Thomas Telford, 2000. - Vol. 1 - P. 583-586

404. Water-Rock Interaction. V. 1,2. Ed, Rosa Cidu. Pub. A. A. Balkema, Lisse. 2001. 1609 p.

405. Yves K. Y. Filtration: the Significant of theory / K.Y. Yves // Inst, of Water Engineering. 1971. N1. - S. 13-20.

406. Yves K.Y., Sholji Y. Reseach on Variables affecting Filtration / K.Y. Yves, Y. Sholji //J. of the Sanitary Engineering Division, ASCE. 1965. V.91. -N4. - S. 1-18.

Информация о работе

Лукашевич, Ольга Дмитриевна
доктора технических наук
Томск, 2007
ВАК 25.00.36

Диссертация

Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобье - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы