«Экологическое состояние реки Бугунта г. Ессентуки» (стр. 5 )

Различают общую, временную и постоянную жёсткость воды. Общая жёсткость обусловлена главным образом присутствием растворённых соединений кальция и магния в воде. Временная жёсткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Общая жесткость варьируется в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Величина общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 мг-экв/дм3, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы – до 10 мг-экв/дм3. Вода с жесткостью менее 4 мг-экв/дм3 считается мягкой, от 4 до 8 мг-экв/дм3 – средней жесткости, от 8 до 12 мг-экв/дм3 – жесткой и выше 12 мг-экв/дм3 – очень жесткой. Общая жесткость колеблется от единиц до десятков, иногда сотен мг-экв/дм3, причем карбонатная жесткость составляет до 70–80% от общей жесткости. В естественных условиях ионы кальция, магния и других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с карбонатными минералами и других процессов растворения и химического выветривания горных пород.

Качественное определение жесткости воды.

Ход работы:

В склянку наливают 10 мл анализируемой воды, добавляют 5-6 капель фенолфталеина. Если при этом окраска не появляется, то считается, что ионы постоянной жесткости ионы Mg, Na, K в пробе отсутствуют.

Определение кислотности. (Коробейникова, 1998)

Закисленные воды претерпевают химические и биологические изменения, меняется видовая структура биоценозов, снижается биоразнообразие и т. п. Высокая концентрация Н+ в водотоках также ведет к высвобождению металлов, в том числе токсичных, из донных осадков.

Для определения реакции водной среды необходим универсальный индикатор, полоску которого необходимо смочить в пробе и сравнить цвет со шкалой pH.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования, воды водных объектов в зонах рекреации, величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5–8,5. Значение pH в речных водах обычно варьирует в пределах 6,5–8,5. Концентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям. Питьевая вода, согласно ГОСТ 2874-54, должна иметь рН 6,5–8,5.

Группа	рН	Примечание
Сильнокислые воды	<3	результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и рудничные воды)
Кислые воды	3–5	поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ
Слабокислые воды	5–6,5	присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны)
Нейтральные воды	6,5–7,5	наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
Слабощелочные воды	7,5–8,5	наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
Щелочные воды	8,5–9,5	присутствие Na2CO3 или NaHCO3
Сильнощелочные воды	9,5	присутствие Na2CO3 или NaHCO3

В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований).

Определение хлорид-ионов. (Коробейникова, 1998)

Если в питьевой воде есть ионы натрия, то концентрация хлорида выше 250 мг/дм3 придает воде соленый вкус. Концентрации хлоридов и их колебания, в том числе суточные, могут служить одним из критериев загрязненности водоема хозяйственно-бытовыми стоками.

Качественное определение хлорид-ионов

Ход работы:

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Cl - +Ag+ = AgCl↓. При добавлении избытка аммиака NH3 раствор становится прозрачным. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению. (таблица).

Осадок или помутнение Концентрация хлоридов, Мг/л

Опалесценция или слабая муть 1-10

Сильная муть 10-50

Образуются хлопья, но осаждаются не сразу 50-100

Белый объемистый осадок Более 100

Определение сульфат –ионов (,1980)

Сульфаты присутствуют практически во всех поверхностных водах и являются одними из важнейших анионов.

Повышенные содержания сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека. Поскольку сульфат обладает слабительными свойствами, его предельно допустимая концентрация строго регламентируется нормативными актами.

ПДКвр сульфатов составляет 100 мг/дм3. Содержание сульфатов в природных, поверхностных и подземных водах обусловлено выщелачиванием горных пород, биохимическими процессами и др. В южных водоемах, где воды более минерализованы, содержание сульфатов увеличивается.

Качественное определение сульфат-ионов (,2001)

Ход работы:

В пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл раствора соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути - концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут -5-10 мг/л ; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, - 10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов: Ba2+ + SO42-= BaSO4 (более 100 мг/л).

Определение карбонат-ионов (,1980)

Ход работы:

В пробирку вносят 10 мл используемой воды и приливают пипеткой несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода (IV) выделяется в виде пузырьков. По интенсивности их выделения судят о более или менее значительном содержании карбонатов.

Определение ионов свинца Pb2+ (качественное) (,2001)

Дихромат калия К2Cr4 дает в растворе с ионами свинца характерный осадок PbCrO4 желтого цвета.

Обнаружение свинца (Pb2+).

Загрязнение природных вод свинцом происходит в результате сжигания угля, древесины и других органических материалов, включая городские отходы. Кроме того, значительные количества свинца попадают в окружающую среду благодаря использованию свинцовых труб для водопроводов и свинцово-кислотных аккумуляторов. До сих пор серьезными источниками загрязнения окружающей среды остаются соединения свинца в автомобильном бензине. Из антропогенных источников свинца этот считается важнейшим. Pb(CH2CH3)4 добавляется в бензин, что позволяет двигателям работать при больших давлениях.

В пробирку с 5 мл пробы внести 1мл 50% раствора уксусной кислоты, перемешать. Добавить 0.5мл 10% раствора дихромата калия К2Cr4. При наличии в исследуемой пробе ионов свинца выпадает желтый осадок свинца Pb + CrO4 = PbCrO4. Содержание катионов свинца более 100мг/л:

Если наблюдается помутнение раствора то концентрация катионов более 20мг/л, а при опалесценции –0,1мг/л. В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до единиц микрограммов в 1 дм3

Определение ионов серы S2 (качественное) (Коробейникова, 1998).

К 10 мл пробы воды добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра AgNO3. Если есть сульфид ионы, то появиться слабое помутнение.

Обнаружение ионов ртути (,2001)

Главные антропогенные источники ртути: сжигание ископаемого топлива; выбросы промышленных предприятий, из которых наиболее важны сбросы сточных вод при использовании в сельском хозяйстве различных биоцидов, содержащих ртутные соединения.

В пробирку с 5 капелями исследуемой воды опустить стеклянную палочку, смоченную 10 % раствором иодида калия. Если окрашивания вокруг палочки не наблюдалось, то в исследуемой воде ионы ртути (II) отсутствуют.

Определение ионов аммония NH4- (,1980)

Содержание ионов аммония в природных водах варьирует в интервале от 10 до 200 мкг/дм3 в пересчете на азот. Присутствие аммония в концентрациях даже в малых концентрациях снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации — возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия — возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.

Таблица Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов)	Аммонийный азот, мг/дм3
Очень чистые	0,05
Чистые	0,1
Умеренно загрязненные	0,2-0,3
Загрязненные	0,4-1,0
Грязные	1,1-3,0
Очень грязные	>3,0

Повышенная концентрация ионов аммония может быть использована в качестве индикаторного показателя, отражающего ухудшение санитарного состояния водного объекта, процесса загрязнения поверхностных и подземных вод, в первую очередь, бытовыми и сельскохозяйственными стоками.

Качественное определение ионов аммония

К 10 мл пробы добавить р-р щелочи сильной концентрации и подогреть. При наличии ионов аммония появится запах аммиака.

Определение азота аммонийных солей. ( ,2004)

Анализ воды выполнен по методике измерений массовой концентрации ионов аммония в природных водах методом с реактивом Несслера. Для этого к 50мл воды +1-2 капли сегнетовой соли (КN C4 H4 O6*4H2 O), тщательно перемешивали, + 1мл реактива Несслера и снова перемешивали. Примерно через 10 минут определяли содержание аммонийного азота по таблице.