БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 33 |

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э ...»

-- [ Страница 19 ] --

Изменение температур водопроводной воды в зависимости от мощности облучения (время облучения 10 секунд) Рис. 1. График изменения температуры дистиллированной воды в зависимости от Рис. 2. График изменения температуры сточной воды в зависимости от мощности Опыты с определением изменения массы водопроводной воды показали, что испытуемые образцы теряют до 9% массы, начиная с температур выше 60оС, которым соответствуют мощности: 526, 606, Вт (табл. 1).

В сточных водах комбината присутствуют биологические загрязнители (микроорганизмы различного типа), так как конструкция очистных сооружений предприятия включает так же сброс бытовых стоков и смешивание их с производственными до очистки. В связи с этим в работе была поставлена задача изучения влияния излучения СВЧ – диапазона на микроорганизмы, присутствующие в сточных водах ООО «Саратоворгсинтез» до этапа биоочистки. Поэтому нами были проведены эксперименты по облучению сточной воды при помощи СВЧ - излучения.

В соответствии с задачей исследования нами изучено влияние СВЧ – излучения на микроорганизмы, содержащиеся в сточных водах. О загрязнении сточных вод патогенными (болезнетворными) микроорганизмами судят по наличию в них бактерий группы кишечной палочки (Escherichia coli), с входящими в нее подгруппами Bacterium aerogenes.

В настоящей работе нами исследовано влияние СВЧ – излучения на выживаемость патогенных микроорганизмов. С этой целью нами были опробованы следующие значения мощностей облучения: 303, 441, 526, 606, 765 Вт. Для этого пробы сточной воды помещались в кювету, которая ставилась в модуль СВЧ Э.19.000.000. Продолжительность обработки составляла 10 секунд.

Эксперимент проводился в два этапа. Сначала пробы сточной воды подвергались облучению при мощностях 303, 441 и 526 Вт и разбавлялись до концентрации 10-1 и 10-2. Точно отмеренные объемы проб (по 0,2 мл) высеивались на среду Эндо в чашки Петри, которые стояли в термостате 48 часов при температуре 37оС, после чего проводился подсчет колоний микроорганизмов.

Анализ полученных результатов показал, что в контрольных посевах наблюдается интенсивный рост колоний.

Обработка сточной воды при мощности 303 Вт не дала значительных результатов. Также наблюдается бурный рост колоний, но они меньшего размера. В пробах сточной воды, облученных при мощности 441 Вт, наблюдается снижение роста колоний. Однако это происходит только при разведении 10-2, где выросло 12 колоний.

В пробах сточной воды облученных при мощности 526 Вт при разведении 10-1 также наблюдается бурный рост колоний. При разведении 10-2 – 14 колоний меньшего размера (табл. 2).

Зависимость роста микроорганизмов от мощности СВЧ – облучения Через месяц проводилось повторное исследование, но с более высокими мощностями (526, 606, 765 Вт) и более жесткими формами разведения (10-2, 10-3, 10-4). Подсчет колоний проводился через 48 и часов. Результаты приведены в табл. 3.

Зависимость роста микроорганизмов от мощности СВЧ – облучения облучения, Вт Из данных результатов можно сделать вывод о том, что действительно СВЧ – излучение влияет на жизнедеятельность микроорганизмов, т.е. снижает их скорость размножения, что можно использовать для очистки сточных вод от патогенных микроорганизмов, в частности от кишечной палочки (Escherichia coli).

Поскольку одной из важнейших проблем химических производств является загрязнение сточных вод ароматическими соединениями, в частности производными бензола, одной из задач нашего исследования стало хроматографическое изучение паров сточных вод до и после обработки образцов прибором СВЧ – излучения на хроматографе «Кристалл – 2000М». Предварительно были получены хроматограммы паров фенола, ксилола, гексана и гептана как возможных свидетелей.

Как следует из результатов эксперимента, в парах сточной воды присутствует смесь углеводородов с молекулярными массами свыше а.и. Сравнение хроматограмм сточной воды с хроматограммами фенола и ксилола показало присутствие последних в изучаемых образцах.

Облучение образцов сточных вод прибором СВЧ – диапазона в течение 10 секунд при различных мощностях излучения (526, 606, 765 Вт) изменило характер хроматограмм. Исчезли пики легких фракций, уменьшились площади пиков более тяжелых фракций. Фактически, мы получили один мощный пик во всех случаях, площадь которого увеличивается с возрастанием мощности облучения до 89%.

Эксперименты с водой показали, что под действием СВЧ – излучения при мощности свыше 300 Вт появляется нелинейный участок в зависимости от температуры и от мощности, что свидетельствует о структурных изменениях водной среды.

Показано, что СВЧ-излучение снижает степень загрязненности воды такими соединениями как фенол, ксилол, гептан и гексан.

Установлено, что СВЧ-излучение уменьшает концентрацию патогенных микроорганизмов в сточных водах до 50% при мощностях до 500 Вт и полностью уничтожает кишечную палочку (Escherichia coli) при мощностях свыше 600 Вт.

Основным результатом наших исследований можно считать следующее: СВЧ-излучение можно использовать в качестве метода очистки сточных вод химических предприятий.

1. Соколова, Л. Б. Исследование механизма извлечения компонентов кислых сточных вод в процессе гальванокоагуляционной очистки / Л. Б.Соколова;

Е.С. Смурова, Е.Б. Кокорина // Журнал прикладной химии. – 1991. – т. 64. – С. 551 – 573.

2. Бубнов, А. Г. Изучение процессов очистки поверхностных сточных вод методом низкотемпературной плазмы барьерного разряда / А.Г. Бубнов, А.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин, // Инженерная экология. – 2002. - №4. – С. 27 – 32.

3. Курец, В. И. Экологические технологии: исследование механизма окисления фенола в растворе, обрабатываемом электрическими импульсными разрядами / В.И. Курец, Г.Л. Лобанова // Инженерная экология. – 2002. - №2. – С. 45 – 50.

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет

КОМПЕТЕНТНОСТНЫЙ ПОДХОД В ПРЕПОДАВАНИИ

ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

Экологическая химия как самостоятельная учебная дисциплина сформировалась в семидесятых годах XX столетия, когда известный немецкий химик-органик профессор Ф. Корте начал читать соответствующий курс в Мюнхенском университете. Экологическая химия является комплексной дисциплиной, включающей основы нескольких наук, изучение ее опирается на базовые знания и умения студентов, приобретенные при изучении экологии, биологии, химии, физики, математики, информатики. Эта новая область химических знаний быстро развивается, и в настоящее время около 70% вузов Российской Федерации (Московский, Санкт-Петербургский, Казанский, Воронежский, Саратовский университеты, Кубанский аграрный университет, Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева и др.) имеют кафедры, где читают дисциплину «Экологическая химия» студентам широкого круга специальностей.

Одной из приоритетных задач преподавания экологической химии на кафедре химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова является формирование экологической компетентности молодых специалистов агропромышленного профиля – сегодняшних студентов агроэкологических и лесохозяйственных специальностей, причем под экологической компетентностью понимается системное интегративное качество личности, характеризующее способность решать разного уровня проблемы и задачи, возникающие в жизненных ситуациях и профессиональной деятельности, на основе сформированных ценностей и мотивов, знаний, учебного и жизненного опыта, индивидуальных особенностей, наклонностей, потребностей.

Развитие экологической компетентности личности, умения гармонично сосуществовать с окружающей средой, отказ от потребительского подхода к природе – непременная составляющая образования для устойчивого развития, реализующаяся на различных образовательных уровнях. Но именно в высшей школе особенно важно привить будущим молодым специалистам способность использовать полученные знания и умения на междисциплинарном уровне, принимать эффективные и не наносящие ущерба биосфере решения в соответствующей области деятельности. Коль скоро компетентность вообще предполагает высокий уровень понимания проблемы в некоторой предметной области, опытность при выполнении сложных действий, эффективность суждений и оценок, преподавание экологической химии не может ограничиваться лишь передачей студентам некоторых теоретических знаний. Особое внимание мы уделяем организации практикума. Разнообразные интегративные задания, использование метода проектов не только повышают интерес студентов к изучаемой дисциплине, но и позволяют им прикоснуться к реальным экологическим проблемам, на собственном опыте ознакомиться с правилами пробоотбора и пробоподготовки, с различными методами анализа объектов окружающей среды. Следует отметить, что объектами исследования чаще всего выступают архитектурно-ландшафтные ансамбли г. Саратова. Например, ежегодно проводится скрининговое биоиндикационное обследование мест массового отдыха саратовцев: парка Липки, сквера им. Радищева, сквера Дружбы народов и пр. Таким образом, результаты обследования приобретают для обучаемых особую значимость, ведь речь идет о непосредственной среде их существования, о факторах, оказывающих непосредственное влияние на их качество жизни, здоровье. Наиболее важной частью практикума нам представляется анализ полученных в ходе учебно-исследовательской работы данных и внесение рекомендаций для оптимизации сложившейся экологической ситуации.

Совершенно новые перспективы применения компетентностного подхода в рамках практикума по экологической химии открывает сотрудничество с Агроцентром СГАУ. Студенты с большим энтузиазмом осваивают новые интересные методики на базе агрохимической лаборатории. Пробоотбор проводится на территории предприятия и в теплицах. С осознанием того, что полученные навыки и умения могут найти свое применение в профессиональной деятельности будущих молодых специалистов, приходит особый, можно даже сказать, радостный интерес к изучаемой дисциплине. Лабораторно-практические работы находят свое продолжение и развитие в научно-исследовательских работах студентов.

Использованный нами компетентностный подход позволил существенно повысить теоретический уровень знаний студентов по экологической химии. Но гораздо более значимым является то, что нам удалось развить у обучаемых практические умения и навыки мониторинга состояния окружающей среды, привить им умение анализировать результаты исследований и предпринимать соответствующие действия.

Саратовский государственный технический университет

К ВОПРОСУ О БИОТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ УРБОСИСТЕМ

Пятьдесят процентов населения планеты проживает в городах.

Особенностями современного этапа развития городских поселений являются бурный рост крупных городов, появление городов-миллионеров, создание агломераций и превращение последних в мегаполисы.

Французский архитектор Ле Корбюзье предполагал, что в будущем все население земного шара будет проживать в городах, а сами города будут опоясывать весь земной шар непрерывной полосой. На сравнительно небольшой территории, которую занимает город, происходит суперогромная концентрация производства и населения. Благодаря этому эффективность производства приближается к максимуму, а для человека создаются наиблагоприятнейшие условия для развития и раскрытия личности.

Рост городов провоцирует появление проблем, среди которых на первое место выходят экологические. По данным американских ученых, один город-миллионер потребляет ежесуточно 9,5 тыс.т топлива, 2 т продуктов питания, 625 тыс.т воды. В нем за сутки образуются 9,5 тыс.т отбросов, 500 тыс.т сточных вод, 950 т загрязняющих веществ поступает в атмосферу. Город – энергетический, трофический паразит биосферы. Его воздействие простирается далеко за черту города. Чем крупнее город, тем мощнее и интенсивнее его влияние. В техногенный метаболизм он засасывает каждый клочок свободной земли. Территория самого города представляет искусственную среду. В нем резко изменены химический состав атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод;

рельеф;

растительный и животный мир;

режим грунтовых вод;

уровень шума и т.д.

Сероцветные и высотные здания формируют агрессивную среду, нахождение в которой влияет на психологическое здоровье человека.

Наиболее ярко экологические проблемы проявляются в старых городах, где селитебные и промышленные районы чередуются, причем последние, в силу исторического развития, не имеют санитарно-защитных зон (СЗЗ).

СЗЗ являются буферными зонами, зонами отчуждения между территориями предприятия и другими функциональными зонами. В старых городах в них располагаются чаще всего жилые массивы, лечебные учреждения, дачные участки и т.п. Классическим примером старого города является город Саратов. Территория города составляет 0,35% территории области. В нем проживает 33% населения, при средней плотности 2,5 тыс.человек на 1 км2. Город производит 36% промышленной продукции и потребляет 40% товаров. На его территории размещается 60% всех промышленных предприятий, из них 80% крупнейших. Особенностью города является низкий потенциал самоочищения атмосферы. Это связано, с одной стороны, с природными факторами – расположением в котловине, окруженной с трех сторон возвышенностями, а с четвертой подпираемой водохранилищем;

большим количеством дней с инверсиями. В результате как горизонтальный, так и вертикальный обмен воздушных масс заблокирован. С другой стороны, при застройке города был нарушен постулат Витрувия: «Вред, наносимый природой, должен исправляться искусством». Планировочная композиция набережной привела к тому, что бризовым ветрам, дующим с водохранилища, доступ в котловину был закрыт. Застройка склонов Соколовой и Лысой гор блокирует поступление стоковых ветров, обогащенных кислородом, в Приволжскую котловину.

Два вышеперечисленных фактора привели к закрытию естественных коридоров проветривания.

В г. Саратов, большая часть которого расположена в пределах котловины, ежесуточно поступает около 380 наименований веществ. Часть из них трансформируется под воздействием естественных факторов (света, температуры, водяного пара), другая часть начинает взаимодействовать между собой. При этом возможно образование сверхтоксичных и долгоживущих веществ, таких как озон, ПАН и другие производные смоговых смесей. К сожалению, большинство веществ, выбрасываемых предприятиями, не говоря уже о производных, не контролируются. В режиме постоянного контроля находятся лишь 12 наименований веществ из 380. Добавим к этому некачественные воду, продукты питания и становится понятным, почему в городах важнейшим фактором, определяющим здоровье, становится экологический. По значимости он сравнивается с фактором «образ жизни», во много раз превышая генетический фактор и уровень медицинского обслуживания.

Многочисленные исследования доказывают, что низкое качество окружающей среды способствует снижению иммунитета и росту заболеваемости. Статистически достоверная зависимость заболеваемости населения от загрязнения атмосферного воздуха установлена для онкологических, бронхолегочных, аллергических, острых респираторных заболеваний. Сильнейшими экотоксикантами являются тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, мышьяк, кадмий, хром, никель. Величина «стрессиндекса» тяжелых металлов уступает лишь пестицидам. Тяжелые металлы в организм поступают главным образом атмосферным путем, при этом они поглощаются организмом наиболее интенсивно. Так, свинца, поступающего с воздухом, в крови адсорбируется до 60%, из воды лишь 6из пищи 5%. Период полувыведения тяжелых металлов из организма очень большой;

так, у кадмия он составляет у детей 30 лет, у взрослых лет. В пределах города выделяются несколько аномальных зон по загрязнению такими металлами как свинец, кадмий, медь, ртуть. Так, по свинцу загрязнение почвы колеблется от 26,9 до 2,16 ПДК, по кадмию от 110,5 до 1,21 ПДК. По данным снеговой съемки, проводимой сотрудниками СГУ, уровень загрязнения по всем тяжелым металлам имеет четкую тенденцию к росту уровня и площади загрязнения. Концентрация нерастворимых соединений свинца достигает максимума в 2000 мг/кг, кадмия – 300 мг/ кг.

Как это отражается на здоровье жителей города? Во-первых, резким ростом онкологических заболеваний, которые на 80% провоцируются состоянием среды. Среди онкологической патологии в Саратове ведущие места занимают злокачественные опухоли кожи (с первого по третий).



Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 33 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»