Лабораторный практикум по Экологии. В. Г. Шухова Л. М. Смоленская, С. Ю. Рыбина Экология Лабораторный практикум
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
Порядок выполнения работы 1. Определение содержания углекислого газа в рабочей зоне На первом этапе необходимо провести исследование воздуха открытой атмосферы (вне помещений. Для этого набрать шприцем 10 мл поглотительного раствора перемещая поршень, заполнить воздухом свободное пространство. Не отпуская поршня, энергично встряхивать шприц до поглощения углекислого газа из воздуха в объёме шприца поглотительным раствором. С помощью поршня удалить воздух из шприца, стараясь сохранить в нем исходное количество поглотительного раствора. Эту процедуру повторить несколько раз до полного обесцвечивания раствора. Объём воздуха, пошедший на обесцвечивание раствора, можно рассчитать, зная количество ходов поршня шприца при заборе воздуха и объём шприца, занимаемый воздухом. После проведенного исследования освободить шприц от использованного раствора и ополоснуть дистиллированной водой. Вновь, наполнив шприц 10 мл поглотительного раствора, повторить эксперимент с воздухом зоны, где требуется определить концентрацию углекислого газа. Расчет содержания СО (%) проводят последующей формуле 1 Х, где V – объем воздуха открытой атмосферы, пошедший на обесцвечивание поглотительного растворам объем воздуха исследуемой зоны, пошедший на обесцвечивание поглотительного растворам содержание углекислого газа в воздухе, %. 2. Определение вентиляционного объема воздуха Расчет необходимого вентиляционного объема воздуха (м 3 /ч), те. объема свежего воздуха, который надо подавать в помещение на одного человека, чтобы содержание СО не превысило допустимого уровня (0,1 %), произвести последующему соотношению Х p К L − = , где К – количество литров СО, выдыхаемое одним человеком за один астрономический час при спокойной сидячей работе (для взрослого, в среднем – 22,6 л/ч); р – предельно допустимое содержание СО ввоз- духе учебного помещения (0,1 %, или 1 л/м 3 ); Х – концентрация СО в исследуемой зоне (л/м 3 ). Зная вентиляционный объем воздуха, рассчитать коэффициент вентиляции, который показывает, сколько разв течение 1 часа воздух помещения должен смениться, чтобы содержание СО не превысило допустимого уровня 2 − = к в V L W Воздушный куб рассчитать по формуле 2 − = n V V п к в , где V в.к – воздушный куб (м, приходящийся на одного человека (физиологическая норма на человека в час – 15-20 м, гигиеническая нормам на одного человека п – объем исследуемой зоны (учебного помещениям п – количество человек, находящихся в зоне. Требования к отчету В отчете привести название, цель и сущность работы, результаты расчетов содержания углекислого газа, объема вентиляционного воздуха, коэффициента вентиляции. Обосновать полученные данные. Задания для самоподготовки 1. Строение атмосферы. 14 2. Состав атмосферного воздуха. 3. Характеристики атмосферных слоев. 4. Озоновый слой планеты. 5. Роль углекислого газа в окружающей среде. Лабораторная работа № 4 Оценка качества атмосферного воздуха методом лихеноиндикации Цель работы освоить метод лихеноиндикации, научиться определять качество атмосферного воздуха. Теоретическое обоснование Каждая природная система имеет свою реакцию на естественные, антропогенно-модифицированные и антропогенные факторы окружающей среды, которая отражается в пространстве и во времени. Время и пространство ответной реакции зависят и от реагирующей, и от индуцирующей систем. Поэтому правомерно все природные системы называть природными индикаторами. Существуют различные виды природной индикации – фитоиндикация – в роли индикаторов выступают высшие растения – педоиндикация – индикация загрязнения окружающей среды по составу почвы – индикация по снежному покрову – лихеноиндикация – индикация состояния окружающей среды по видовому и качественному составу лишайников. Лишайник – организм, тело которого постоянно состоит из двух компонентов – автотрофного фикобионта (водоросли) и гетеротрофного микобионта (гриба, образующих единое симбиотическое сожительство, отличающееся особыми морфологическими типами и особыми физико-биохимическими процессами. Растут лишайники практически на любой твердой поверхности живых и мертвых деревьях, камнях, бетонных конструкциях, предпочитая слабощелочной субстрат. Для пассивной лихеноиндикации чаще всего используются эпифитные лишайники, то есть растущие на коре деревьев, как наиболее распространенные и доступные для наблюдения и изучения. В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения атмосферы города, районного центра, поселка выбирается вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой территории. Природа лишайников позволяет им получать питание не только из почвы, но и из воздуха, атмосферных осадков, влаги росы и туманов, частиц пыли, оседающей на поверхности слоевища. Лишайники реагируют на загрязнение иначе, чем высшие растения. Долговременное воздействие низких концентраций загрязняющих веществ вызывает у лишайников такие повреждения, которые не исчезают вплоть до гибели их слоевищ. Известно, что с помощью лишайников можно получить достоверные данные об уровне загрязнения воздуха. Этот метод получил название лихеноиндикация. Многие лишайники обладают сверхповы- шенной чувствительностью к некоторым химическим веществам оксидам сера и азота, тяжелым металлами другим. По внешнему виду лишайники делят на накипные (корковые, лис- товатые, кустистые (риса) б) в) Рис. 2. Классификация лишайников а) кустистые, б) листоватые, в) накипные Накипные – имеют слоевище в виде тонкой (гладкой или зернистой, бугорчатой) корочки и очень плотно срастаются с субстратом корой камнем, почвой) – отделить их без повреждений от субстрата нельзя. Листоватые – имеют вид мелких чешуек или пластинок прикрепляются пучками грибных гиф (ризоидами) и легко отделяются от субстрата. Кустистые – имеют вид тонких нитей или более толстых ветвящихся кустиков, прикрепляющихся к субстрату своими основаниями. По отношению к загрязнению воздуха виды лишайников можно разделить натри категории 1) самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения 2) среднечувствительные, приходящие на смену погибшим чувствительным видам, с которыми они не могли конкурировать, пока воздух был чистым 3) самые выносливые, толерантные к загрязнению. При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними – листоватые и последними – на- кипные, т. к. наиболее устойчивыми к загрязнителям являются накип- ные лишайники, среднеустойчивы – листоватые, слабоустойчивые – кустистые лишайники. Повышенная чувствительность лишайников к загрязнению природной среды по сравнению с другими растениями объясняется рядом причин. Во-первых, у лишайников отсутствует непроницаемая кутикула (оболочка, вследствие чего обмен газов происходит свободно через всю поверхность. Во-вторых, большинство токсичных газов абсорбируется в дождевой воде, а лишайники впитывают дождевую воду всей поверхностью в отличие, например, от цветковых растений, которые поглощают воду в основном из почвы. В-третьих, в отличие от тех же цветковых растений некоторые лишайники активны ив зимнее время при отрицательных температурах. В-четвертых, лишайники неспособны избавляться от пораженных ядовитыми для них веществами частей своего тела каждый год, как это происходит у покрытосеменных в виде сброса листьев и плодов. Перечисленные причины высокой чувствительности лишайников к загрязняющим веществам позволяют понять, почему данные представители растительного мира редко встречаются или вообще отсутствуют в пределах городской черты. Видовой состав лишайников в разных районах города очень разнообразен. Есть территории (наиболее загрязненные, на которых они практически отсутствуют – лишайниковые пустыни. Часть города средняя степень загрязненности, где лишайники с пониженной жизнеспособностью, их малое видовое разнообразие – зона соревнования. Периферийные зоны города, где встречаются многие виды лишайников нормальная зона. Считается, что наибольшее влияние на жизнедеятельность лишайников оказывают диоксид серы, диоксид азота, фториды, озон, тяжелые металлы причем SO 2 является доминирующим фактором. Именно SO 2 определяет распространенность многих эпифитных лишайников. Установлено, что диоксид серы в концентрации 0,08-0,1 мг/м 3 вызывает нарушение процесса фотосинтеза, появление бурых пятен в хлоропластах лишайниковых водорослей, деградацию хлорофилла, угнетение роста слоевищ. При низких значениях рН атмосферной влаги (3,2-3,4) хлорофилл необратимо окисляется, а при рН равном 2-3 он превращается в феофитин и расщепляется далее. Повышение влажности приводит к усилению растворения SO 2 и подкислению среды. По этой причине лишайники очень неустойчивы к фитотоксиканту при высокой влажности, но могут успешно выживать при достаточно большой концентрации SO 2 , если таллом (слоевище) сухой. Также известно, что молодые талломы более чувствительны, чем старые. ПДК SO 2 в атмосферном воздухе максимально-разовая – 0,5 мг/м 3 , среднесуточная – 0,05 мг/м 3 ; в помещении (рабочая зона) – 10 мг/м 3 Интересно, что чувствительность по отношению к SO 2 весьма различна у отдельных растений. Так, наиболее устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее – роза, сосна и ель. Оборудование и реактивы увеличительные стекла (лупа ката- логи-определители лишайников компас коробка с пакетами для сбора лишайников прозрачная сетка (приспособление из полиэтилена в виде квадрата размером 20×20 см, каждая сторона разбита 10 частей, люксметр Testo 540 2. Порядок выполнения работы Для определения площади проективного покрытия лишайниками ствола дерева в районе исследования выбрать 10 деревьев одного видана расстоянии 5-10 метров друг от друга. Деревья должны быть примерно одного возраста и размера, не иметь повреждений. Определить стороны света на месте, где проводятся наблюдения. Приложить прозрачную сетку плотно к стволу дерева на высоте 0,3-1,3 м. Подсчитать количество квадратиков, где есть лишайники. Провести также измерения на другой стороне дерева и подсчитать количество всех видов лишайников под прозрачной сеткой. Необязательно знать, как точно называются виды, надо лишь различать их по цвету и форме слоевища. Можно использовать лупу. Желательно сбор коллекции. Подсчитать общее количество лишайников. Все обнаруженные виды разделить на 3 группы накипные, листова- тые, кустистые. Подсчитать степень покрытия лишайниками стволов деревьев в %. Результаты занести в табл. 3. Таблица 3 Оценка качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев Порядковый номер дерева на схеме 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Степень покрытия лишайниками, % ЮГО-ЗАПАД Степень покрытия лишайниками, % СЕВЕРО-ВОСТОК Количество лишайников, % - накипных - листоватых - кустистых С помощью табл. 4 оценить качество воздуха, используя средние значения числа видов лишайников, степени покрытия и общего количества лишайников на всех и исследуемых деревьях. Таблица 4 Шкала качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев Степень покрытия Число видов Степень загрязнения Средняя концентрация SO 2 , мг/м 3 Более 5 6 зона Очень чистый воздух < 0,005 3-5 5 зона Чистый воздух 0,005-0,009 Более 20 % 2-5 Более 5 4 зона Относительно чистый воздух 0,01-0,05 10-20 % Более 2 3 зона Умеренное загрязнение 0,05-0,1 3-5 2 зона Сильное загрязнение 0,1-0,3 0-10 % 0-2 1 зона Очень сильное загрязнение 0,3-0,5 Среднюю концентрацию SO 2 (мг/м 3 ) в воздухе определить по уравнению С) = 18,72 – 3,94 Q – 0,15 h – 2,38 p, где Q – освещенность на высоте 1,5 м лк; h – средняя высота мха на стволе, м p – степень покрытия древесной растительности лишайниками. Освещенность измерять с использованием прибора Testo 540 2. Для включения прибора нажать кнопку , затем с помощью кнопки выбрать режим измерения (лк). Расположить прибор горизонтально таким образом, чтобы световой сенсор был направлен вверх, и выполнить измерение. Для каждой площади описания и для каждого типа роста лишайников накипных, листоватых и кустистых – выставить баллы встречае- мости и покрытия. Оценку частоты встречаемости и степени покрытия осуществить по пятибалльной шкале (табл. 5). Таблица 5 Шкала частоты встречаемости и степени покрытия Частота встречаемости (в %) Степень покрытия Балл оценки Очень редко Менее 5% Очень низкая Менее 5% 1 Редко 5-20% Низкая 5-20% 2 Редко 20-40% Средняя 20-40% 3 Часто 40-60% Высокая 40-60% 4 Очень часто 60-100% Очень высокая 60-100% 5 После проведения исследований сделать расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников – на 19 кипных (Н, листоватых (Ли кустистых (К. Зная баллы средней встречаемости и Н, Л, К, рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле ОЧА = (Н + Л + К Чем ближе показатель ОЧА к единице, тем чище воздух местообитания. Требования к отчету В отчете привести краткое описание работы, полученные результаты, дать обобщающий ответ о качестве атмосферного воздуха по индикаторным видам лишайников и проективному покрытию ими стволов деревьев, а также определить содержание диоксида серы. По полученным данным сделать вывод о степени загрязнения воздуха на изучаемой территории. Задания для самоподготовки 1. Особенности лишайников как тест-объектов. 2. Виды лишайников, применяемых при биотестировании. 3. Устойчивость лишайников к загрязнениям. 4. Как осуществляется оценка качества воздуха лихеноиндикацией? 5. С какой целью выставляются баллы встречаемости и покрытия Лабораторная работа № 5 Определение содержания аммиака в воздухе Цель работы освоить методику определения аммиака и выявить его присутствие в воздухе рабочей зоны. Теоретическое обоснование Процессы, происходящие в атмосфере, возникают и развиваются в основном в результате превращений энергии, поступающей к ней от Солнца. В атмосфере постоянно осуществляется преобразование лучистой энергии происходит круговорот тепла, влаги и различных примесей развиваются оптические, электрические и многие другие явления. Присутствие газов с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне в атмосфере планеты приводит к появлению парникового эффекта. Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан, озон, хлорфторуглероды, гемиоксид азота. Парниковая активность метана примерно враз выше, чему углекислого газа. Атмосферный воздух содержит разнообразные загрязнения как естественные (природные, таки искусственные (антропогенные. В местах поступления в атмосферу загрязнителей антропогенного характера концентрация их может быть весьма значительной. Ввоз- душной среде, преимущественно в нижних приземных слоях тропосферы, образуются очаги сильно загрязненного воздуха, оказывающие в локальных масштабах большое влияние на природную среду. Основными источниками очаговых загрязнений атмосферы являются газопылевые выбросы предприятий химической, металлургической и машиностроительной промышленности, тепловых электростанций и транспортных машин. Эти загрязнения наиболее характерны для городов, промышленных районов и автомобильных магистралей. По характеру загрязнителя загрязнение атмосферы бывает трех видов – физическое – механическое (пыль, твердые частицы, радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны, шумовое и тепловое загрязнение – химическое – загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, атмосферная пыль и радиоактивные изотопы – биологическое – в основном загрязнение микробной природы. Например, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, а также их токсинами и продуктами жизнедеятельности. Атмосферные загрязнители делятся на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращений последних. Загрязнение атмосферы приводит к появлению смога аэрозоля, состоящего из дыма, тумана и пыли. Выделяют три типа смога ледяной смог(аляскинского типа влажныйсмог(лондонского типа сухой, или фотохимическийсмог (лос-анджелесского типа. Ледяной смог возникает при очень низких температурах и антициклоне. В этом случае выбросы даже небольшого количества загрязняющих веществ приводят к возникновению густого тумана, состоящего из мельчайших кристалликов льда и, например, серной кислоты. Различия между влажным смогом, вызванным сжиганием угля в Лондоне, и сухими смогом, обусловленным автомобильными выхлопами в Лос-Анджелесе, приведены в табл. 6. Таблица 6 Сравнение смогов Лос-Анджелеса и Лондона Характеристика Лос-Анджелес Лондон Температура воздуха От 24 до С От –1 до С Относительная влажность <70% 85% (+ туман) Инверсия температуры На высоте 1000 м На высоте нескольких сотен метров Скорость ветра < мс Безветренно Видимость <0,8–1,6 км <30 м Месяцы наиболее частого появления Август – сентябрь Декабрь – январь Основные топлива Бензин Уголь (и бензин) Основные составляющие O 3 , NO, NO 2 , CO, органические вещества Мелкие частицы, СО, соединения серы Тип химических реакций Окисление Восстановление Время максимального сгущения Полдень Раннее утро Основное воздействие на здоровье Раздражение глаз, нарушение дыхание Раздражение дыхательных путей Наиболее повреждаемые материалы Резина Железобетон Образовавшийся смог любого типа гораздо более вреден для здоровья, чем набор всех его компонентов по отдельности. Особенно опасен смог в период температурных инверсий. Инверсия – явление увеличения температуры воздуха с высотой вместо обычного для тропосферы ее убывания на 0,6 о С на каждые 100 м. Чаще всего инверсии наблюдаются в самом нижнем слое воздуха по ночам. Они связаны с сильным охлаждением воздуха от земной поверхности. В этом случае более холодный слой воздуха оказывается прижатым к земле. Инверсия затрудняет вертикальный воздухообмен. Если повышение температуры наблюдается непосредственно у земной поверхности, то такую инверсию называют приземной, а в случае повышения температуры на некоторой высоте от земной поверхности приподнятой. Если явление инверсии происходит над источником выброса, то это, как правило, затрудняет подъем отходящих газов и способствует накоплению загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы. В определенных условиях (аварии, связанные с выбросом значительных количеств аммиака на предприятиях усугубляющие ситуацию температурные инверсии неисправности в системе вентиляции на рабочих местах) такое газообразное соединение, как аммиак (NH 3 ), может являться загрязнителем атмосферы. Аммиак – токсичный газ с удушливым запахом. Он вызывает острое раздражение слизистых оболочек, слезоточение, расстройство кровообращения, кроме того, этот газ взрывоопасен. Содержание аммиака в воздухе рабочей зоны не должно превышать 20 мг/м 3 . В атмосферном воздухе населённых пунктов ив жилых помещениях среднесуточная концентрация аммиака (ПДК с.с. ) не должна превышать 0,04 мг/м 3 Максимальная разовая концентрация в атмосфере – 0,2 мг/м 3 . Таким образом, ощущение запаха аммиака свидетельствует о превышении допустимых норм. Оборудование и реактивы емкость объемом 50 мл шприцы c иглой лист белой бумаги поглотительный раствор на аммиак. Порядок выполнения работы Набрать в шприц воздух и под давлением ввести через иглу в м- кость с поглотительным раствором. Воздух пропускать до изменения окраски раствора. Определить объем воздуха, израсходованного на изменение окраски раствора, зная число потребовавшихся при этом ходов поршня и заполняемый воздухом объем шприца. Расчет концентрации аммиака (мг/м 3 ) провести по формуле 1000 1020 2 1 С , где 1020 – масса аммиака, мг в 1 л раствора V 1 – объем поглотительного раствора, мл V 2 – объем анализируемого воздуха, мл. Требования к отчету В отчете привести название и краткое описание работы, результаты расчетов содержания аммиака в воздухе. Обосновать полученные данные. Задания для самоподготовки 1. Причины появления парникового эффекта. 2. Парниковые газы. 3. Виды загрязнений атмосферного воздуха. 4. Виды смогов и их особенности. 5. Температурная инверсия. Условия возникновения. Лабораторная работа № 6 Определение органолептических показателей и взвешенных веществ вводе Цель работы научиться определять качество воды по органолептическим показателям, освоить методику определения взвешенных веществ. Теоретическое обоснование Качество питьевой воды оценивается, прежде всего, по органолептическим показателям (температура, прозрачность, запах, привкус, цветность и мутность. Мутностьопределяется присутствием вводе взвешенных веществ. По мутности воды подразделяются наследующие классы мало- мутные – до 50 мг/л взвесей среднемутные – от 50 до 250 мг/л; мутные от 250 до 2500 мг/л; высокомутные – более 2500 мг/л. В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды мутность не должна превышать 1,5 мг/л. Мутность в значительной степени зависит от сезона года и может повыситься в несколько раз, например, в период сильных дождей. Мутность можно рассматривать как характеристику относительной прозрачности воды. Измерение мутности – это непрямое определение количества взвесив жидкости, а измерение величины рассеяния света на взвешенных частицах. Прозрачность (способность воды пропускать лучи света) зависит от мутности примерно в обратной пропорциональности. Она определяется путём просматривания через слой воды, налитой в стеклянный цилиндр, стандартный шрифт или чёрный крест с толщиной линий 1 мм на белом фоне. Прозрачность выражается в сантиметрах, через которые читается шрифт или различаются линии креста. Стандарт допускает прозрачность более 30 см по шрифту и более 300 см по кресту. Примерные соотношения между прозрачностью и мутностью приведены в табл. 7, 8. Таблица 7 Соотношение между прозрачностью по шрифту и мутностью Прозрачность по шрифту Снеллена, см Мутность, мг/л >20 <15 >30 <10 >40 <5 Таблица 8 Соотношение между прозрачностью по кресту и мутностью Прозрачность, см 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 Мутность, мг/л 270 235 205 185 170 155 142 130 122 114 108 Прозрачность, см 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 Мутность, мг/л 102 97 92 87 83 79 76 73 70 67,5 65 Прозрачность, см 14,5 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,5 24,0 Мутность, мг/л 63 61 56,4 53,1 50,4 48 45,5 43,3 41,4 39,6 38 Прозрачность, см 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 Мутность, мг/л 36,5 35,1 33,8 32,6 31,5 30,5 29,5 28,6 27,7 26,9 26,1 Прозрачность, см 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 46,0 Мутность, мг/л 25,4 24,8 24,2 23,6 23,0 22,4 21,8 21,2 20,7 20,2 19,7 Речные воды могут иметь низкую прозрачность 2-5 см из-за присутствия в них частиц глины, песка, водорослей и других веществ минерального и органического происхождения. Запахоценивается по интенсивности в баллах по 5 балльной шкале. Различают природные (естественного происхождения) запахи и запахи искусственного происхождения (табл. 9). Таблица 9 Классификация запаха Сокращение Классификация запаха Примеры или возможный источник происхождения запаха А Ароматный или пряный Камфара, гвоздика, лаванда, лимон Ае Огуречный Senura B Бальзамический или цветочный Герань, ирис, ваниль Bg Гераниевый Asterionella Настурциевый Aphanizomaenon Сладковатый Coelosphaerium Bn Фиалковый Mallomonas C Химический Промышленные сточные воды или химическая обработка Со Хлорный Свободный хлор Ch Углеводородный Стоки нефтеочистительных заводов С Лекарственный Фенолы и иодоформ D Неприятный или сильно выраженный неприятный Сероводород Df Рыбный Uroglenopis and Dinobryon Dp Навозный Anabaena з Гнилостный Застоявшиеся сточные воды Е Землистый Сырая земля Торфяной Торф G Травянистый Лежалая трава М Затхлый Преющая солома Mm Плесневый Сырой подвал V Овощной Корни овощей Как правило, чистые природные воды запаха не имеют. В отдельных случаях глубокие подземные воды характеризуются значительным естественным запахом за счет сероводорода. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие вводу в результате процессов жизнедеятельности водных организмов, при биохимическом разложении органических веществ, при химическом взаимодействии содержащихся вводе компонентов, а также с промышленными, сельскохозяйственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. На запах воды оказывают влияние состав веществ, температура, значения рН, степень загрязненности водного объекта, биологическая обстановка, гидрологические условия и т.д. Согласно ГОСТ 2874-82, запах воды не должен превышать 2 баллов. Специфический запах, появляющийся при хлорировании, не должен превышать 1 балла. Вкуси привкус воды, измеряемый в баллах, определяется различными примесями природного и техногенного характера. Так присутствие солей магния вызывает горький вкус, соли железа и марганца придают воде железистый привкус, искусственные привкусы свидетельствуют о наличии загрязнений промышленного характера. Цветность обусловлена чаще всего примесями природного происхождения, которые вымываются из почвы, гумусовыми веществами желтоватого или коричневого цвета, железистыми соединениями от желтоватых до зеленых оттенков. Цветность измеряется в градусах платино-кобальтовой шкалы и колеблется от единиц до тысяч градусов (табл. 10). Таблица 10 Характеристика вод по цветности Цветность Единица измерения, градус платино-кобальтовой шкалы Очень малая до 25 Малая более 25 до 50 Средняя более 50 до 80 Высокая более 80 до 120 Очень высокая более 120 Цветность природных вод колеблется от единиц до тысяч градусов. Для воды поверхностных водоемов этот показатель допускается не более 20 градусов по платиново-кобальтовой шкале. Взвешенные вещества, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и других микроорганизмов. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды и на проникновение в нее света, на температуру, растворенные компоненты поверхностных вод, адсорбцию токсичных вещества также на состав и распределение отложений и на скорость осадкообразования. В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения содержание взвешенных веществ в результате спуска сточных вод не должно увеличиваться соответственно более чем на 0,25 мг/л и 0,75 мг/л. Оборудование и реактивы: турбидиметр HI; лист темной бумаги в качестве фона ламинированный образец шрифта (высота 3,5 мм, ширина линии 0,35 мм) или юстировочная метка пипетка для отбора воды трубка для определения прозрачности (длина 600 мм диаметр 25 мм экран для трубки шприц с соединительной трубкой фотоэлек- троколориметр с синим светофильтром кюветы калибровочный график на цветность. Порядок выполнения работы 1. Определение взвешенных веществ Бумажный фильтр высушить в сушильном шкафу при Св течение часов, после чего фильтр взвесить. Вложить подготовленный взвешенный фильтр в стеклянную воронку и фильтровать через него отобранный объем пробы. Затем фильтр перенести в бюкс, сушить в течение 2 часов при С. Содержание взвешенных веществ (мг/л) найти по формуле V т т С 1000 ) ( 1 2 ⋅ − = , где m 2 – масса фильтра с осадком, мг m 1 – масса чистого фильтра, мг V – объем анализируемой воды, мл. Определение мутности Мутность определить с использованием турбодиметра. Перед началом анализа необходимо усреднить воду перемешиванием. Затем заполнить кювету анализируемой пробой воды и тут же выполнить измерение. Значение 1 NTU численно равно 1 мг/л по каолину. 3. Определение прозрачности Метод количественного определения прозрачности основан на определении высоты водяного столба, при которой еще можно визуально различить (прочесть) черный шрифт высотой 3,5 мм и шириной линии 0,35 мм на белом фоне или увидеть юстировочную метку (например, черный крест на белой бумаге. Трубку для определения прозрачности закрепить в штативе. Пробу тщательно перемешать и поместить в трубку. Трубку защитить от бокового света экраном и поместить на ламинированный образец шрифта или юстировочную метку (рис. 3). Прозрачность пробы наблюдать сверху через открытое отверстие трубки при достаточном освещении от источника, расположенного сверху. Постепенно понижать уровень пробы, отбирая пипеткой воду до тех пор, пока не станет видимым образец шрифта или юстировочная метка. Определить максимальную высоту жидкости, при которой различима метка, по делениям на трубке. Рис. 3. Установка для определения прозрачности раствора 3. Определение цветности При определении цветности с помощью фотоколориметра используются кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 5-10 см. Контрольной жидкостью служит дистиллированная вода. Оптическая плотность фильтрата исследуемой пробы воды измеряется в синей части спектра со светофильтром при λ= 400 нм. Цветность определяют по градуировочному графику и выражают в градусах цветности. 4. Определение запаха Определение запаха при СВ колбу с притертой пробкой вместимостью мл отмерить 100 мл испытуемой воды с температурой С. Колбу закрыть пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешать вращательными движениями, после чего колбу открыть и определить характер и интенсивность запаха. Определение запаха при СВ колбу отмерить 100 мл испытуемой воды. Горлышко колбы закрыть часовым стеклом и подогреть на водяной бане до С. Содержимое колбы несколько раз перемешать вращательными движениями. Сдвигая стекло в сторону, быстро определить характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха воды оценить по пятибалльной системе согласно требованиям табл. 11. Таблица 11 Шкала для определения интенсивности запаха воды Интенсивность запаха Характер проявления запаха Оценка интенсивности запаха, балл Нет Запах не ощущается 0 Очень слабая Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1 Слабая Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание 2 Заметная Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв оводе Отчетливая Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья 4 Очень сильная Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5 Требования к отчету В отчете привести название, краткое описание работы, результаты определения всех показателей. Обосновать полученные данные и сделать вывод о качестве воды по изученным показателям. Задания для самоподготовки 1. Какие показатели относят к органолептическими 2. Примеси, влияющие на прозрачность и мутность воды. 3. Чем обусловлена цветность воды 4. Какие вещества оказывают влияние на запах воды 5. Взвешенные вещества, их влияние на качество воды. Лабораторная работа № 7 Определение содержания растворенного кислорода вводе Цель работы ознакомиться с методом определения содержания растворенного кислорода в пробе природной воды. |