Промышленная экология

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

ПРОМЫШЛЕННАЯ 

ЭКОЛОГИЯ

Учебно-методическое пособие

Казань

Издательство КНИТУ

2020

УДК 628.5(075)
ББК 30.69я7

П81

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

канд. биол. наук А. В. Мельникова 
канд. тенх. наук И. Р. Субханкулов

П81

Авторы: Р. К. Закиров, Е. С. Балымова, А. А. Салина, 
Й. В. Кобелева, А. Р. Хабибуллина
Промышленная экология : учебно-методическое пособие / Р. К. Закиров [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. 
ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 88 с.

ISBN 978-5-7882-2855-6

Представлены теоретический материал, лабораторные работы, а также тех
нологические расчеты и методы дополнительной обработки представленных образцов воды. 

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Биотехноло
гия», а также по смежным специальностям и направлениям, связанным с технологиями водоподготовки и очистки сточных вод.

Подготовлено на кафедре промышленной биотехнологии.

ISBN 978-5-7882-2855-6
© Закиров Р. К., Балымова Е. С.,

Салина А. А., Кобелева Й. В., 
Хабибуллина А. Р., 2020

© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 628.5(075)
ББК 30.69я7

В в е д е н и е

В природе существует круговорот воды, связывающий воедино 

все водные ресурсы нашей планеты, где бы они ни находились: в атмосфере, гидросфере, биосфере. Круговорот воды на земле происходит за 
счет энергии солнца. Вода испаряется, под действием воздушных течений разносится по всему земному шару, конденсируется, выпадает на 
земную поверхность в виде дождя и снега и снова возвращается в океан. 
И так без конца. В процессе круговорота вода проходит сложный процесс самоочищения. 

Вода – важнейший элемент среды обитания человека, без кото
рого само существование высокоорганизованных форм жизни невозможно. Не имея пищевой ценности, вода обеспечивает прохождение 
всех жизненных процессов в организме. Пищеварение, обмен веществ, 
синтез тканей и т. п. совершаются при активном участии воды. Она служит растворителем в организме для органических и неорганических веществ, необходимых для поддержания его функций.

Вода удаляет из организма вредные продукты, остающиеся по
сле усвоения необходимых веществ, регулирует температуру тела, 
содержание солей в тканях и жидкостях, участвует во множестве 
других процессов, без которых невозможно функционирование живых клеток.

Для обеспечения жизнедеятельности, в технологических процес
сах, в системах охлаждения и теплоснабжения, в сельском хозяйстве 
и т. д. человеком используется вода. В зависимости от назначения используемой воды качественный и количественный состав примесей, содержащихся в ней, может быть различным. Требования, предъявляемые 
к воде разного назначения, регламентируются специальными нормативными документами (ГОСТ, Санитарные правила и нормы (СанПиН), РД).

Для использования воды в конкретных целях ее готовят по спе
циальным технологиям. Для правильного выбора технологии 
очистки воды необходимо знать химический состав примесей, растворенных в воде, их количество, в какой форме они существуют 
и нормативные требования, которым должна соответствовать очищенная вода.

Существующие традиционные технологии очистки питьевой 

и сточной воды были разработаны в середине прошлого века и включают в себя ряд стадий, практически не изменившихся в течение времени. К таким традиционным приемам в водоочистке относятся коагуляция, флотация, осветление воды при помощи фильтрующей загрузки 
и хлорирование воды. Популярность таких технологий связана с тем, 
что длительное время они были вне конкуренции с экономической 
точки зрения и оставалась при этом достаточно эффективными. 

4

1 . Т Е Х Н И К А  Б Е З О П А С Н О С Т И  П Р И  Р А Б О Т Е  

В У Ч Е Б Н О Й  Л А Б О Р А Т О Р И И

Общие требования:
1. Общие организационные вопросы по технике безопасности 

в лаборатории возлагаются на заведующего лабораторией или кафедры. 

2. Студенты, получившие первичный инструктаж и не имеющие 

медицинских противопоказаний, допускаются к работе в биотехнологической лаборатории.

3. В помещениях лаборатории нельзя находиться без спец
одежды, принимать пищу.

4. Хранение эфира и спирта рядом с горелками запрещается.
5. Пробы образцов должны храниться в холодильнике в упако
ванном виде и иметь четкие надписи. Оставлять пробы анализируемых 
веществ на рабочих местах после работы запрещается.

Требования безопасности при подготовке к работе:
1. До начала работы необходимо проверить исправность прибо
ров, аппаратуры, инструмента, установки; наличие необходимых для 
работы веществ, реактивов, материалов и правильное их расположение, 
проверить работу водопровода, канализации и вентиляции.

2. Перед началом работы работающий должен надеть необходи
мую спецодежду.

Требования безопасности при выполнении работы:
1. Соблюдение максимальной осторожности необходимо, так как

невнимательность, неаккуратность, недостаточное знание свойств веществ и приборов, с которыми ведется работа, могут повлечь за собой 
несчастный случай.

2. Во время работы в помещениях должны соблюдаться чистота 

и порядок. Не допускается загромождение столов склянками с различными реактивами, ненужными для работы в данный момент, в особенности с концентрированными кислотами и щелочами.

3. Химические реакции должны проводиться в условиях, посуде 

и приборах, концентрациях и количествах, указанных в методике работы или инструкции. При возникновении вопросов о выполняемой работе, исполнитель должен обратиться за консультацией к преподавателю и/или инженеру.

4. Все опыты проводить только в чистой посуде. После оконча
ния работы посуду немедленно обработать дезактивирующими веществами, а затем вымыть и высушить в сушильном шкафу.

5. Не допускать хранения каких-либо химических веществ в по
суде без соответствующих этикеток и надписей.

6. Работу с нагреванием веществ, выделяющих вредные пары 

и газы, например кислот, разрешается проводить только в вытяжном 
шкафу, рамы шкафа поднимаются для работы.

7. При расфасовке токсичных и вредных жидкостей нельзя заса
сывать их ртом. Для этой цели необходимо использовать сифоны, пипетки.

8. Все случайно пролитое, просыпанное или разбитое необхо
димо немедленно убрать, соблюдая меры безопасности в зависимости 
от свойств веществ.

9. Убирать пролитые огнеопасные жидкости при зажженных го
релках и включенных электронагревательных приборах с открытыми 
спиралями категорически запрещается.

10. Остатки ядовитых, огнеопасных и взрывоопасных веществ, 

а также концентрированные кислоты, смеси кислот и щелочей, хромовую смесь запрещено выливать в канализационную систему или выбрасывать в мусорные ящики.

Меры предосторожности при работе с кислотами, щелочами и 

другими едкими жидкостями. Агрессивные вещества (концентрированные кислоты, щелочи, водный аммиак и др.), попадая на открытые 
участки тела, вступают в химическое взаимодействие с веществами, 
входящими в состав кожного покрова, в результате чего получается 
ожог, напоминающий термический. Различают три степени ожога:

– первая степень ожога, сопровождающаяся лишь покрасне
нием кожи;

– вторая степень, сопровождающаяся образованием пузырей;
– третья степень ожога, сопровождающаяся глубоким разруше
нием струпа и часто обугливанием.

Особая опасность кислот и щелочей заключается в возможности 

поражения глаз, поэтому работать с агрессивными веществами без 
предохранительных очков или щитков запрещается.

Попадая на одежду и обувь, агрессивные вещества портят (сжи
гают) их, поэтому при работе с указанными веществами необходимо 
соблюдать ряд предосторожностей:

1. Переливать кислоты и щелочи из бутылей в мелкую тару необ
ходимо при помощи сифонов.

2. Расфасовку (переливание) концентрированных кислот произ
водить в вытяжных шкафах при хорошо работающей вентиляции.

3. При приготовлении растворов серной кислоты ее необходимо 

приливать в воду тонкой струей при непрерывном перемешивании.

4. Растворять щелочи следует в термостойких сосудах путем мед
ленного прибавления к воде небольших кусочков веществ, непрерывно 
перемешивая. Брать кусочки щелочи нужно специальными шпателями 
или фарфоровыми ложками.

5. Реакции нейтрализации кислоты щелочью или, наоборот, ще
лочи кислотой проходят со значительным выделением тепла, возможно 
выкипание
жидкости. Поэтому проведение операций, связанных 

с нейтрализацией, следует проводить небольшими дозами. При этом 
соблюдать исключительную осторожность и не держать голову над сосудом с жидкостью.

6. Загрязненные или отработанные кислоты и щелочи нельзя сли
вать в канализацию, так как они вызывают коррозию труб.

7. Перед уборкой неизвестной агрессивной жидкости нужно вы
яснить, что разлито – щелочь или кислота, после чего произвести 
нейтрализацию пролитой жидкости, и только после нейтрализации производить уборку. Уборку вести в специальной одежде (резиновых сапогах, перчатках, в специальных очках). Осколки разбитого стекла собирать при помощи щетки и железного совка.

8. В каждом помещении, где ведутся работы с кислотами или ще
лочами должны быть нейтрализующие вещества:

– для нейтрализации кислот – 3–5 % раствор пищевой соды;
– для нейтрализации щелочей – 2 % раствор борной кислоты, 5 %

раствор уксусной кислоты.

9. Хромовая смесь, попадая на открытые участки кожи, вызывает 

сильные ожоги и может причинить тяжелое хроническое заболевание 
с глубоким омертвлением ткани, поэтому при использовании хромовой 
смеси необходимо остерегаться попадания ее на кожу и использовать 
перчатки при работе.

10. При ожогах кислотой или щелочью необходимо быстро, в те
чение 10–15 мин, промыть обожженное место сильной струей холодной 
воды, а затем обработать нейтрализующими средствами:

– при ожогах кислотами – 3–5 % растворами пищевой соды;
– при ожогах щелочами – 2–2,5 % раствором борной, лимонной 

или уксусной кислоты.

Одежда, облитая концентрированной кислотой, щелочами или 

другими едкими веществами, обязательно нейтрализуется, обезвреживается и подвергается стирке. Надевать загрязненную одежду запрещается.

11. При химических ожогах глаз кислотой или щелочью необхо
димо до обращения в медпункт или вызова скорой медицинской помощи немедленно промыть глаза большим количеством воды.

12. Переносить кислоты и едкие жидкости без приспособлений 

не разрешается.

Меры предосторожности при работе с электрооборудованием 

и электроприборами:

1. Перед включением электроустановки в электрическую сеть, 

при необходимости, встать на диэлектрический коврик (если покрытие 
пола выполнено из токопроводящего материала).

2. Не включать электроустановку в электрическую сеть мокрыми 

и влажными руками.

3. Соблюдать правила эксплуатации электроустановки, не под
вергать ее механическим ударам, не допускать падений.

4. Не касаться проводов и других токоведущих частей, находя
щихся под напряжением, без средств индивидуальной защиты.

5. Наличие напряжения в сети проверять только указателем 

напряжения.

6. Следить за исправной работой электроустановки, целостно
стью изоляции и заземления.

7. Не разрешается работать на электроустановках в случае их не
исправности, искрения, нарушения изоляции и заземления.

8. При появлении неисправности в работе электроустановки, ис
крении, нарушении изоляции проводов или обрыве заземления, прекратить работу и сообщить преподавателю и/или инженеру. Работу продолжать только после устранения неисправности электриком.

9. При обнаружении оборванного электрического провода, сви
сающего или касающегося пола (земли), не приближаться к нему, немедленно сообщить преподавателю и/или инженеру, самому оставаться 
на месте и предупреждать других людей об опасности.

10. В случае возгорания электроустановки немедленно отклю
чить ее от электрической сети, а пламя тушить только песком, углекислотным или порошковым огнетушителем.

11. При поражении электрическим током немедленно отключить 

напряжение. При отсутствии дыхания и пульса у пострадавшего 

сделать ему искусственное дыхание или провести непрямой (закрытый) 
массаж сердца до восстановления дыхания и пульса, сообщить 
о несчастном случае преподавателю и/или инженеру, при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.

12. Отключить электроустановку от электрической сети. При 

отключении от электророзетки не дергать за электрический шнур 
(кабель).

13. Привести в порядок рабочее место.
14. Убрать в отведенное место средства индивидуальной защиты 

и тщательно вымыть руки с мылом.

9