Поиск по базе сайта:
Секція хімії icon

Секція хімії




НазваСекція хімії
Сторінка3/6
Дата конвертації07.07.2013
Розмір0.53 Mb.
ТипДокументи
1   2   3   4   5   6
^

Подібним чином попадають у воду Ферум та Манган.


F- попадає у воду шляхом розчинення (вимивання) флуоровмісних мінералів (CaF2 – флюорит).

I- міститься у підземних водах глибоких шарів.

Природні води можуть містити також тверді частинки гірських порід і ґрунту. Ці частинки утворюють зависі і є причиною мутності води.

Під час стоку вод по поверхні ґрунту вода захоплює його частинки і зносить у річку. Гірські породи руйнуються також під час вивітрювання. Частинки цих порід змиваються у річку (9.22).

Концентрації природних складників річкової води можуть змінюватись внаслідок людської діяльності. Так, накопичення нітратів, є наслідком неправильного використання мінеральних добрив та розкладу органічних речовин стічних вод (17.26). Окрім підвищення концентрації природних компонентів річкової води у неї можуть попадати речовини, що містять такі хімічні елементи, як Be, Mo, As, Sr, Se, Pb та інші. А також органічні речовини: феноли, вуглеводні та інше (17.25).

Вода в мали річках України має різний хімічний склад і мінералізацію, що зумовлено природними умовами формування стоку. На Поліссі він формується під впливом надмірного зволоження території і характеризується незначною мінералізацією – від 170 до 460 мг/л, яка дещо збільшується в річках Західного Бугу – до 565 мг/л. Поліські річки дренують багаті на карбонатні породи верхньокрейдяні і третинні відклади, тому води в них гідрокарбонатно-кальцієві.

У лісостепові склад води також гідрокарбонатно-кальцієвий, однак мінералізація їх становить 600-1000 мг/л. У нижніх частинах Псла, Супи, Ворскли води їх приток гідрокарбонатно-кальцієво-натрієві.

Сольовий склад річкових вод степу зумовлений наявністю у ґрунтах легкорозчинних солей з переважанням сульфатів і хлоридів Натрію та Магнію. Тому на півночі зони води гідрокарбонатно-кальцієві, мінералізація їх досягає 1000 мг/л; на півдні мінералізація збільшується, змінюється і сольовий склад. На заході південної частини та крайньому півдні зони води сульфатно-натрієво-кальцієві і сульфатно-хлоридно-натрієві, їх мінералізація – близько 2000 мг/л.

Наявність карсту в Гірському Криму зумовлює збагачення води річок гідрогенкарбонатами кальцію та магнію. Мінералізація їх лежить у межах 335-457 мг/л.

Мінералізація річкових вод Карпат невисока: на правих притоках Дністра – 170-250 мг/л, у басейні Тиси – 142-260 і у верхів’ях Пруту – 190-354 мг/л. Води тут дуже бідні на кальцій та деякі мікроелементи, наприклад Іод.

Від мінералізації прямо залежить жорсткість річкових вод. У річках Полісся та Карпат вона коливається від 105 до 6 мг-екв/л, на малих річках басейнів Росі, Тясишна, Сули, Трубежу, Псла, Ворскли не перевищує 703 мг-екв/л, на річках басейну Сіверського Дінця – 6,1-15, а у Приазов’ї – 20-40 мг-екв/л. У Криму жорсткість води гірських річок незначна (3,8 –5,1 мг-екв/л), а в степових – до 20 мг-екв/л (15.39).

Річки України переносять багато твердих часток – наносів, які утворюють твердий стік. Кількість і склад їх різні, що залежить від фізико-географічних особливостей території, де протікають річки, та інтенсивності процесів ерозії в їхніх басейнах.

На півночі країни (у лісових районах) при достатньому та надмірному зволоженні і мало пересіченому рельєфі процеси ерозії розвиваються слабо. Води річок, що течуть у цій зоні, мало насичені наносами: їх середня річна концентрація (мутність води) не перевищує 20-50, а найбільша досягає 200-300г/м3.

У Лісостепу де багато суглинкових відкладів та надзвичайно висока розораність, водна ерозія охоплює великі площі. Тому мутність вод у річках збільшується – середня річна її величина змінюється від 100-250 до 500 г/м3 у межах Подільської височини, а максимальне значення мутності досягає навіть 3000 г/м3.

Річки Степової зони ще мутніші, чому сприяють майже 100%-на розораність території, наявність суглинків, які легко піддаються змиву, а також кліматичні умови. Концентрація наносів у водах – 250-500 г/м3, а в межах височин перевищує 500 г/м3.

Річки Карпат характеризуються паводковим режимом і несуть велику кількість наносів різного складу та з частками різних розмірів. З полонин стікають потоки мутністю, яка рідко перевищує 100-300 г/м3; дещо більша насиченість наносами вод, що стікають з облісених схилів, – 300-500 г/м3 (15.38).


    1. Екологія річкової води

1.2.3. Якість води.

Під забрудненістю розуміють такий стан водного об’єкта в офіційно встановленому місці його використання, за якого спостерігається відхилення від норми в бік збільшення вмісту тих чи інших компонентів. Критерієм забрудненості води є погіршення її якості внаслідок зміни хімічного складу, органолептичних властивостей і вмісту шкідливих для людей та рослинних і тваринних організмів речовин, а також підвищення температури води, що несприятливо впливає на умови життєдіяльності водяних організмів. Основна нормативна вимога до якості води у водоймі – збереження встановлених ГДК забруднюваних речовин (3.171).

Якщо показники складу і властивостей води у водоймі змінилися в результаті виробничої діяльності та побутового використання і стали непридатними для одного з видів водокористування, таку водойму вважають забрудненою. Якщо різні домішки перебувають у межах, допустимих нормативами, водойму вважають не забрудненою (3.170).

Склад і властивості води у водоймах мають відповідати нормативам у створі, закладеному на водостоках, на відстані одного кілометра вище від найближчого за течією пункту водокористувача (господарсько-питне водопостачання, місце купання, організованого відпочинку, територія населеного пункту тощо), а на непроточних водоймах – на відстані одного кілометра по обидва боки від пункту водокористувача.

Для води встановлено окремі нормування якості води. Принцип розподілу тут пов’язаний з категорією водокористувачів. Останніх поділяють на дві категорії: використання води для задоволення потреб населення, підприємств харчової промисловості та культурно побутових цілей (купання, відпочинок) використовують воду господарсько-питного призначення. Вода для рибогосподарських цілей має відповідати умовам життєдіяльності цінних порід риб, що мають високу чутливість до вмісту у воді кисню.

ГДК для деяких речовин у питній воді та воді для рибогосподарського призначення наведені в табл. 3. Лімітуючи показники шкідливості забруднювальних домішок стічних вод установлюють за санітарно-токсикологічним, загальносанітарним, органолептичним та бактеріологічним показниками.


Таблиця 3

ГДК деяких домішок у водоймах господарсько-побутового водокористування

Домішки

Лімітуючий показник

ГДК шкідливих домішок у водоймах, мг/л

Господарсько-побутового призначення

Рибогосподарських

Аміак (у перерахунку на азот)

Загальносанітарний

2,0

0,1

Арсен [As(III)], крім органічних сполук

Санітарно-токсикологічний

0,05

0,05

Бензол

Санітарно-токсикологічний

0,5



Берилій (Be)

– „ –

0,0002



Гідрогенсульфід

Органолептичний

1,0

1,0

ДДТ технічний

– „ –

0,2

0,0

Дихлоретан

Органолептичний

2,0



Каламутність

Загальносанітарний

1,5



Кобальт (Co2+)

Санітарно-токсикологічний

1,0

0,01

Купрум (Cu2+)

– „ –

0,1

0,01

Маґній (Mg2+)

Загальносанітарний



50,0

Нітрати за азотом

Санітарно-токсикологічний

10,0



Плюмбум (Pb)

– „ –

0,1

0,01

Поліакриламід

– „ –

2,0



Солі амонію (в перерахунку на NH4+)

– „ –



5,0

Сульфіди

Загальносанітарний

0,0



Ферум [Fe(II)]

– „ –

0,5




Органолептичні показники визначають за запахом, смаком, кольором, кількістю завислих речовин, pH, загальною твердістю, загальною мінералізацією, сухим залишком, вмістом Маґнію, Мангану, Феруму, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів тощо. Питна вода має містити не більш як 1 г/л (в деяких випадках допускається 1,5 г/л) солей. Вона не повинна містити гідрогенсульфід і метан, що надають їй неприємного запаху і смаку. Загальна твердість води має становити 7-10 мг-екв/л.

Важливим показником є прозорість води, яка зумовлює інтенсивність фотосинтезу, глибину проникнення світла в товщу води. Прозорість залежить від каламутності води, тобто від вмісту в ній завислих речовин. Водневий показник визначає кислотність чи лужність води. Для питної води він має становити 6,5-8,5.

Токсикологічні властивості води визначають за вмістом азоту (NH3, NO3-, NO2-), Флуору, ПАР (поверхнево-активних речовин), фенолу, ціанідів, Cu, Pb, Zn, Cl-, Ni, 137Cs і 90Sr. Санітарні показники оцінюють за вмістом розчиненого кисню, хімічним споживанням кисню (ХСК), біологічним споживанням кисню (БСК). Бактеріологічні показники визначають за вмістом бактерій.

У 1997 році Міністерство охорони здоров’я України з метою забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення затвердило Державні санітарні правила і норми (САНПІН) “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання”. Ці норми наведені у додатку 1.


^ 1.2.2. Наслідки порушення показників якості води.

Наслідки порушення показників якості води слід розглядати в двох ракурсах: 1) вплив на флору та фауну; 2) вплив на людський організм.

Завищення органолептичних показників води чинить шкідливий вплив на людину (вода викликає відчуття відрази й рефлекторно пригнічує секреторну діяльність шлунка (17.24).

Каламутність є оберненим показником до прозорості й впливає на проникнення світла в товщу води. Це має вплив на інтенсивність фотосинтезу: чим вища каламутність – тим нижча інтенсивність фотосинтезу (3.173).

При збільшені кислотності у воді швидко зростає вміст Алюмінію. Висока кислотність збільшує розчинність високотоксичних речовин – Кадмію, Цинку, Плюмбуму і Меркурію. Виникає отруєння водойми та нестача поживних речовин. При значенні pH нижче 5 припиняються всі нормальні форми життя.

Для фізіологічних потреб людини оптимальні межі pH 6,0 – 9,0 (17.24).

З точки зору впливу мінералізації на живий світ можна стверджувати про розподіл живих організмів за пристосованістю до солоності води (морські та прісноводні організми). Відповідно підвищення мінералізації води призведе до відмирання прісноводних живих організмів.

Протягом багатьох років в інституті загальної і комунальної гігієни АМН і в Українському інституті комунальної гігієни вивчався вплив мінералізованих вод на організм людини. Проведені дослідження показали, що загальна мінералізація води переважно впливає лише на її смакові якості (23.764).

Воду з твердістю до 3,5 мг-екв/л (10) вважають м’якою, від 7 до 14 мг-екв/л – твердою й більше 14 мг-екв/л (40) – дуже твердою. Виявлений зв’язок між твердістю води та сечокам’яною хворобою (17.25). В твердій воді овочі та м’ясо розварюються погано внаслідок утворення солями твердості й білками харчових продуктів нерозчинних сполук, які володіють меншою засвоюваністю (Г.В. Хлонін). Тверда вода псує вигляд, смак та якість чаю. Дуже тверда вода вкрай неприємна для миття тіла: в осіб з чутливою тонкою шкірою вона викликає больове подразнення (23.763).

Як показують дослідження, Сульфуру (сульфати) компенсують нестачу Нітрогену в рослинах. Забарвлення листя стає яскраво-зеленим, як й при великій кількості Нітрогену (11.67).

Дослідами встановлено, що підвищені концентрації Хлору (у вигляді Cl-) пригнічують ріст й розвиток рослин (11.62).

Нестача Купруму викликає всихання пагонів дерев (25.39). У злакових рослин викликає побіління й підсихання вершечків молодих листків. Підвищений вміст Купруму в навколишньому середовищі викликає мідний токсикоз, наслідком якого є хвороба рослин – хлороз (25.40). У людей нестача Купруму призводить до розвитку анемії, надлишок може викликати переродження печінки й анемічні явища (13.557).

Нестача Мангану призводить до появи у рослин такого захворювання, як хлороз. Надлишок Мангану затримує надходження у рослину Феруму, що спричиняє виникнення хлорозу, але вже не від нестачі Мангану (1.22).

Нестача Мангану в їжі призводить до розвитку специфічних уражень кісткової системи у тварин, у птахів до ламкості й деформації крил. Хронічні отруєння людей бувають рідко й виражені ураженням нервової системи, змінами в печінці та щитовидній залозі (13.605).

В рослин нестача Феруму спричиняє сповільнений синтез хлорофілу (хлороз) й деяких вітамінів. Нестача Феруму у їжі людей призводить до виникнення анемії (13.619).

Алюміній затримує поступання Молібдену у рослини (знижується розвиток рослин) (1.145). Незначна концентрація цього елемента – 0,2мг/л смертельна для риб (9.227).

Солі Барію діють, як серцеві отрути (13.525).

Сполуки Арсену, особливо As+3, дуже отруйні (13.431).

Постійне поступання Плюмбуму в організм людини викликає хронічну інтоксикацію (поганий сон, загальну слабкість, запаморочення, дратівливість, погіршення пам’яті, болі в кінцівках, тремтіння пальців та повік, порушення мови, паралічі, порушення координації та інше) (18.508).

Основним джерелом нітратів у природних водах є розклад органічних речовин стічних вод. Отже вміст нітратів у є непрямим показником забруднення її органічними речовинами побутового походження (17.26). Високий вміст нітратів у водах питного призначення викликає метгемоглобінемію у дітей (не відновлюється метгемоглобін) (23.764).

Підвищений вміст Фулору (1,5мг/л) у питній воді приводить до виникнення флюорозу (руйнування зубної емалі) (23.760). Понижений вміст Флуору (1,5мг/л) – до виникнення карієсу (17.25).

Підвищення вмісту карбонат-йону призводить до збільшення інтенсивності росту рослин. При значному зростанні вмісту CO32- - спостерігається пригнічення розвитку рослинних організмів (11.66).

Нестача Цинку викликає затримку росту рослин й зменшення хлорофілу в листі (1.20). Підвищений вміст Цинку викликає негативні зміни у рослин (втрату тургору, порушення дихання й фотосинтезу та відмирання рослини) (23.36).

Нестача Іоду є причиною виникнення у людини ендемічного зобу (17.25).

В організм людини пестициди потрапляють різними шляхами: через органи дихання, травний канал, слизові оболонки, шкіру (8.20). Усі пестициди потрапивши в організм викликають його отруєння. Наслідки отруєння можуть бути різні (залежно від властивостей та кількості пестициду і т.п.). Розрізняють гострі і хронічні отруєння організму пестицидами. Гострі отруєння виникають при миттєвому попаданні в організм пестицидів у небезпечних дозах (7.5). Хронічні отруєння розвиваються поступово, в результаті багаторазового попадання пестицидів в організм у невеликих кількостях. Пестициди можуть викликати загибель живих організмів (комах, рослин, риб та інше) (8.6).


^ 1.2.3. Причини забруднення малих річок.

Санітарний стан малих річок (ступінь їх забруднення і якість води) залежність від природних чинників, господарської діяльності людини, благоустрою населених місць і ефективності водоохоронних заходів.

До природних чинників належать літня межень, коли у більшості малих річок і ставків підвищується інтенсивність цвітіння води, зневоднюються ставки і річки, коли у засушливі роки з цих водоймищ забирається велика кількість води для зрошення і частина її випаровується. Природні забруднення можуть надходити у малі річки з паводками і зливовими водами. При цьому у водоймище вносяться розчинні і нерозчинні забруднення: сміття, залишки рослинності (харчові відходи, гній, пестициди тощо) (2.18).

Все ж, основною причиною забруднення водойм – скидання в них неочищених або недостатньо очищених стічних вод промисловими підприємствами, а також підприємствами комунального та сільського господарства (14.27).

Джерел попадання забруднень у водойми (стоків) багато, і їх кількість все зростає. Ось деякі із стоків:

  • комунально-побутові стічні води;

  • промислові стічні води;

  • поливомиючі стоки населених пунктів;

  • сток із сільськогосподарських угідь та тваринницьких ферм добрив й гербіцидів;

  • зворотні води із зрошувальних земель;

  • продукти водної та вітрової ерозії;

  • промислові та господарсько-побутові викиди в атмосферу;

  • викиди відходів на суднах водного транспорту;

  • шахтні води та інше (20.69).

Ще одне із джерел забруднення природних вод – кислотні дощі. Вони здатні підвищувати кислотність води у водоймах, що тягне за собою ряд наслідків (9.227).


^ 1.2.4. Поводження забрудників у річкових водах.

Водоймам притаманна властивість самоочищення й встановлення в них біологічної рівноваги. Вона забезпечується спільною діяльністю живих організмів: бактерій, водоростей й вищих водяних рослин, різних безхребетних тварин.

Фактори самоочищення водойм численні й різноманітні. Умовно їх можна поділити на три групи: фізичні, хімічні й біологічні.

Фізичні фактори:

    • розведення, розчинення й перемішування забруднень, що надходять (спричиняє зниження концентрації шкідливих речовин);

    • осідання у воді нерозчинних речовин (зниження мутності й підвищення прозорості, видалення мікроорганізмів);

    • сонячне ультрафіолетове опромінення (знезараження води).

Хімічні фактори:

    • окислення речовин (видалення органічних та неорганічних забрудників);

    • згубна дія деяких хімічних речовин на мікроорганізми (видалення мікроорганізмів).


Біологічні фактори:

    • поглинання забрудників водоростями, плісеневими та дріжджовими грибками (видалення хімічних забрудників);

    • поглинання мікроорганізмів устрицями та амебами (видалення мікроорганізмів) (14.24).


Постійне скидання стічних вод, велике використання води призводить до порушення процесів самоочищення й, як наслідок, до зміни якості води (14.26).


^ 1.3. Методики оцінки екологічного стану природних вод.

Оцінку екологічного стану природних вод проводять за такими групами критеріїв якості води: фізичні; хімічні; гідробіологічні (10.140).


^ 1.3.1. Фізичні показники.

Запах. Широкогорлу колбу місткістю 150 – 250мл наповнюють на 2/3 об’єму досліджуваною водою, накривають годинниковим склом й вміст перемішують круговими рухами. Після цього відкривають колбу й оцінюють запах.

Запахи першої групи (природного походження) визначають за класифікацією наведеною в табл.4.

Запахи другої групи (штучного походження) класифікують за наявністю відповідних речовин: фенольний, хлорфенольний, камфорний, бензинний, хлорний та інші.

Інтенсивність запаху оцінюють за п’ятибальною шкалою (від 0 до 5 дивіться табл. 5). Спочатку при температурі 15 - 20ºC, а потім при нагріванні води до 60ºС. Досліджувану воду нагрівають в колбі закритій годинниковим склом.

Таблиця 4

Класифікація запахів першої групи.

Позначення запаху

Характер запаху

Приблизний рід запаху

А

Ароматний

Огірковий, квітковий

Б

Болотний

Мулистий

Г

Гнилісний

Фекальний, стічний

Д

Деревний

Запах мокрої скалки, деревної кори

З

Землистий

Прілий, свіжозораної землі, гнилісний

П

Плісневий

Затхнутий, застійний

Р

Рибний

Риб’ячого жиру, риби

С

Сірководневий

Тухлих яєць

Т

Трав’янистий

Скошеної трави, сіна

Н

Невизначений

Інші запахи природного походження


Таблиця 5

Оцінка інтенсивності запаху (6.62).

Бал

Інтенсивність запаху

Бал

Інтенсивність запаху

0

Запаху нема

3

Помітний

1

Дуже слабкий

4

Чіткий

2

Слабкий

5

Дуже сильний


Забарвлення.

  1. Заповніть водою пробірку об’ємом 10 –12мл.

  2. Визначте колір води, роздивляючись пробірку на білому тлі при достатньому освітленні.

  3. Виберіть відтінок, який найбільше пасує зразку води: ледь жовтий, світло-жовтий, жовтий, інтенсивно-жовтий, коричневий, червоно-коричневий, інший (вказати який) (24.46).


Прозорість.

У скляний циліндр, на дні якого міститься пластинка з чотирма варіантами зображення, які відрізняються чіткістю, налийте воду (висота водного стовпчика 10 – 12 см). Воду відстояти протягом 25 хв. Розгляньте крізь шар води контури малюнка. Якщо проглядається тільки 4 сектор, то вода дуже непрозора, 3 – мало прозора, 2 – прозора, 1 – дуже прозора. Показники прозорості: ледь опалесценціює, опалесценціює, ледь каламутна, каламутна, дуже каламутна (24.46).

1   2   3   4   5   6



Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації