Реферат на тему:
Визначення показників якості стану водних об’єктів
План
1. Визначення фізичних властивостей води.
1) Визначення температури води.
2) Визначення прозорості води.
3) Кількісне визначення прозорості води в лабораторії.
4) Визначення кольоровості води.
5) Визначення смаку та запаху води.
1. Визначення концентрації водневих іонів (рН).
1. 1) Температуру води визначають за допомогою термометра, який
опускають на глибину взяття проби. Ні в якому разі не можна цього робити
в узятій пробі, яку вийнято на поверхню. При визначенні температури
поверхневих вод річок і озер користуються спеціальним поверхневим
термометром в оправі з поділками на 0,2 градуси, Для визначення
температури поверхневий термометр в оправі опускають у воду так, щоб
кулька з ртуттю була на тій глибині, на якій беруть пробу, витримують 10
хв, виймають і відлічують кількість градусів з точністю до 0,1 градуса.
При визначенні температури глибинних вод використовують глибоководні
перекидні термометри типу Ріхтера і Візе. При взятті проби води на
великих глибинах батометром до прикріплюють термометр і опускають на
тросі у воду з таким розрахунком, щоб кулька ртуті термометра при
заведенні батометра була на потрібній глибині. Так витримують 10 хв,
після чого опускають посильний тягарець для закриття батометра.
Відлічують температуру з точністю до 0,1 градуса зразу ж після того, як
піднімуть батометр на поверхню.
Якщо користуються псевдометром, то температуру води визначають у самому
приладі. Можна контрольні виміри зробити і окремим термометром.
2). Прозорість води визначають якісно і кількісно для озер, а для річок
тільки якісно.
Якісну характеристику прозорості води визначають візуально (неозброєним
оком або за допомогою приладів). Для цього в одно літрову посудину з
прозорого скла наливають досліджувану воду і розглядають на світло.
Оцінку дають за такою шкалою:
§ дуже прозора – коли немає будь-яких найменших часточок у воді;
§ прозора – коли є невелика кількість дрібненьких часточок;
§ слабо каламутна – коли добре видно роздріблені частинки;
§ дуже каламутна – коли роздрібнених частинок так багато, що проба води
майже непрозора.
Якщо з певністю можна сказати про походження часточок, то про це
відмічають у примітці (водорості, глиниста каламуть тощо).
Для кількісного визначення прозорості води користуються більше диском,
який занурюють у воду на шнурі з тіньового боку човна. Занурюючи диск,
спостерігають, коли він зникне з очей. Глибину, на якій диск перестає
бути видно, вимірюють у сантиметрах і вважають прозорість води. Якщо
глибина водойми настільки мала, що диск лягає на дно раніше, ніж зникає
з очей, то визначають прозорість “до дна”, а в дужках поряд зазначають
глибину в сантиметрах.
3). Не відфільтровану воду добре збовтують для рівномірного розподілу
змулених частинок і наливають у циліндр Генера, який має поділки, унизу
трубку з краном, щоб можна було випускати воду. Циліндр ставлять на
сторінку шрифта Спелена №1. Далі через нижній кран поступово випускають
воду доти, поки крізь стовп води, що залишився у циліндрі, можна
прочитати підкладений шрифт. Висота стовпа води, що залишилась у
циліндрі (у сантиметрах), і визначає прозорість води. В аналізах
обов’язково відмічають за яким методом визначали прозорість води (“за
диском”, “за Спелингом”). Визначення треба проводити швидко, щоб змулені
часточки не осіли на дно циліндра (див. рис ).
4). Кольоровість води визначають у прозорій воді. Якщо вода не прозора,
її фільтрують. У пробірку наливають майже повно води, ставлять її на
аркуш білого паперу і, спостерігаючи зверху вниз, оцінюють воду щодо
кольору так: безбарвна, світложовта, жовта, зеленувата, бура тощо.
Кількісне визначення кольоровості води проводять способом порівняння
досліджуваної води з стандартом – платино-кобальтовим розчином. Для
цього беруть два одинакові циліндри заввишки 20 см і об’ємом 100 мл. В
один наливають досліджуваної води, а в другий таку саму кількість
стандартного розчину, ставлять циліндри на аркуш білого паперу і
порівнюють їх кольори. Якщо кольори не одинакові, то з досліджуваною
водою порівнюють другий зразок стандартного розчину і так роблять доти ,
поки бідберуть стандарт потрібного кольору. Підібравши колір
стандартного розчину до досліджуваного, визначають градуси кольоровості
води за стандартом.
Щоб приготувати стандартний платино-кобальтовий розчин, відважують 1,245
г хлороплатину калію та 1,009 г хлористого кобальту, всипають їх у
літрову колбу і розчиняють у 100 мл дистильованої води. Потім додають
100 мл концентрованої соляної кислоти, перемішують, знову додають
дистильованої води до риски, тобто до 1000 мл, і добре перемішують. Це
запасний розчин для виготовлення стандартних розчинів.
Робочі стандартні розчини виготовляють із запасного. Для цього 1 мл
запасного розчину вливають у вимірювальну колбу на 100 мл і розводнюють
до 100 мл дистильованою водою, це перший стандарт шкали.
5). Визначають смак води тільки доброякісної. Недоброякісну воду на смак
пробувати не можна. Для визначення смаку воду нагрівають до 25-30?.
Розрізняють чотири види смаку: солоний, гіркий, солодкий і кислий, але
слід відзначити і сильно виражені присмаки як от: гірко-солоний,
болотистий, рибний, металічний, затхлий та інші.
Для визначення запаху води в польових умовах беруть пробірку, наповнюють
її на 3/4 водою, трохи нагрівають і закривають корком. Кілька разів
збовтують, відкривають корок і зразу ж нюхають. Запах води
характеризують як болотистий, затхлий, сірководневий, гнильний, без
запаху тощо.
Інтенсивність запаху оцінюють у балах за шкалою, яку наводимо у таблиці.
Для органоліптичних властивостей порогові концентрації встановлюють на
основі психофізичного закону Вебера-Фехнера: інтенсивність відчуття
пропорційна логарифму концентрації речовини (в даному випадку – в воді).
Інтенсивність відчуття в 1 бал є пороговою концентрацією даного
признаку. При цьому використовується захисна реакція організму –
відчуття відрази при неприємних смакових відчуттях. Встановлено, що
приємні вкусові відчуття підвищують гостроту зору і частоту скорочень
серця, а неприємні – понижують.
2. Концентрація водневих іонів (активна реакція води) є мірою дійсності
кислотності води, що утворюється в результаті взаємодії розчинених у
воді електролітів і газів.
Хімічно чиста вода, хоч і в незначних кількостях, дисоціює так:
Н О=Н+ОН
Цим і обумовлюється наявність у воді іонів Н. Як видно з наведеного
рівняння, з однієї молекули води утворюється однакова кількість Н і ОН.
Дослідження показують, що при температурі 22° концентрація водневих
іонів дорівнює 10 г – іон/л, а оскільки утворюється така сама кількість
іонів ОН, то при такому вмісті водневих іонів реакція води буде,
очевидно, нейтральна.
Для зручності, за пропозицією Серенцена, концентрацію водневих іонів
виражають через степенний покажчик, взятий з оберненим знаком, і
позначають символом рН. Тоді:
рН ? ? lq [Н]
Очевидно, що нейтральна реакція буде при рН ? 7, а при більшому рН
(меншій концентрації Н) реакція буде лужна; навпаки, при меншому рН
(більшій концентрації Н) реакція буде кисла.
Розглянемо це на прикладі. Хімічно чиста вода дисоціює за наведеною вище
реакцією. При дисоціації хімічно чистої води на 1л води утворюється
0,0000001 (одна десятимільйонна частина) іона водню. Число можна
0,0000001 можна зобразити як 1x 10-7, а коли його виразити через
степінний покажчик, взятий з оберненим знаком, матимемо вираз рН = 7.
Величина рН = 7 є нейтральною межею. Чим ближче значення рН до нуля, тим
більша концентрація водневих іонів у розчині, тим кислше середовище.
Навпаки, чим ближче значення рН до 14, тим вища в розчині концентрація
гідроксильних іонів, тим більш лужне середовище.
У природних водах основне значення для величини рН має співвідношення
форм вугільної кислоти Н2СО3, внаслідок дисоціації якої у воді
утворюються Н. Крім того, в окремих випадках має значення дисоціація
наявних у воді органічних кислот (особливо в болотистих водах), а також
гідроліз солей заліза (наприклад FeSO4). Активна реакція (рН) має велике
значення для розуміння процесів, що відбуваються в природних водах.
Більшість природних вод мають рН в межах 6,0 – 8,5. У відкритих водоймах
улітку, особливо під час інтенсивного фотосинтезу, при зменшені вмісту і
навіть при зникненні СО2, часто спостерігають підвищення величини рН до
9 і навіть більше. Улітку при послабленому фотосинтезі і нагромадженні
СО2 під кригою спостерігається зменшення величини рН. Залежно від різних
факторів значення рН для водойм змінюється протягом року і навіть
протягом доби.
У польових умовах рН визначають колометричним методом. Суть цього методу
полягає в тому, що коли до досліджуваної води додають деяку кількість
органічного барвника, то залежно від рН води, барвник змінить
забарвлення. Це забарвлення досліджуваної води порівнюють з шкалою, яка
складається з пробірок з розчинами, в які було добавлено таку саму
кількість барвника і які мають вже відоме рН. Якщо забарвлення
досліджуваної води збігається з забарвленням якоїсь пробірки, то
величини їх рН будуть одинакові.
Для виготовлення шкали потрібні індикатори. Оскільки кожний індикатор
змінює своє забарвлення в різних тонах тільки в певному інтервалі рН, то
доводиться використовувати кілька індикаторів. Для роботу на всьому
діапазоні рН, що має значення для природних вод, найкраще брати такий
набір індикаторів:
– метиловий червоний (рН= 4,4 – 6,0);
– бромтиксиловий синій (рН= 6,0 – 7,6);
– крезоловий червоний (рН= 7,6 – 8,2);
– тимоловий синій (рН= 8,2 – 9,0).
Шкалу виготовляють через рН=0,2, що дає можливість визначити величину рН
до 0,1, а при повних навичках навіть до 0,05 рН.
рН досліджуваної води визначають зразу біля водного об’єкту після взяття
проби води. Для цього треба в пробірку, яка повинна бути обов’язково
такою самою, як і пробірки шкали, тобто однакового діаметра, однакового
скла, після чотирьохразового споліскування досліджуваною водою набирають
води до риски, тобто так, щоб у пробірці було стільки води, скільки
рідини в пробірках шкали (10 мл). Потім у пробірку піпеткою додають
стільки розчину індикатора, скільки його додавали в кожну пробірку шкали
(0,2 – 0,5 мл), закривають пробірку пробкою, обережно перемішують
перевертанням (не струшуванням) і порівнюють забарвлення води з
забарвленням у пробірках шкали даного індикатора.
Якщо забарвлення води в пробірці виходить за межі діапазону шкали даного
індикатора, то визначення повторюють беручи інший індикатор. Якщо
забарвлення досліджуваної води збігається з забарвленням однієї з
пробірок шкали, то вважають, що рН води відповідає значенню рН,
вказаному на пробірці шкали. Коли з забарвлення води в пробірці є
проміжним між двома пробірками шкали, то значення рН знаходять
інтерполяцією.
Література:
1. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Практикум із загальної екології.
2. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного
середовища: Навч. посіб.- К.: Т-во “Знання”, КОО, 2000.-203 с.
3. Донской Н.П., Донская С.А. Основы экологии и экономика
природопользования.- Мн.: УП «Технопринт», 2000.- с 308.
4. Дорогунцов С.І., Коценко К.Ф., Аблова О.К. та ін. Екологія:
навчально-методичний посібник.-К.: КНЕУ,1999,-С.152.
5. Экология города: Учебник. Под ред. док. тех. наук Стольберга Ф.В.-
К.: Либра, 2000.- 464с.
6. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий
курс: В 2 т. Т. 1. Теоретические основы инженерной экологии: Учеб.
Пособие для вузов / Под ред. И.И. Мазура.- М.: Высш. Шк., 1996.- 637 с.
7. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий
курс: В 2 т. Т. 2. Справочное пособие / Под ред. И.И. Мазура.- М.: Высш.
Шк., 1996.- 655 с.
8. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов / С.В. Белов,
Ф.А. Козьяков, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. С.В. Белова. 2-е изд., испр.
и доп.- М.: Высш. шк., 1991.- 319 с.
9. Охрана окружающей природной среды / Под ред. Г.В. Дуганова.- К.: В.
ш., 1988.- 305 с.
10. Сахаев В.Г., Щербицкий В.В. Экономика природопользования и охрана
окружающей среды. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987. – 263 с.
11. Топчиев А.Г. Геоэкология: географические основы природопользования.
Одесса. “Астропринт”. 1996, 392 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
