Творческая работа Комплексное исследование экологического состояния культурного водоёма парка отдыха АО ЯСЗ (Состояние окружающей среды. Охрана природы) (стр. 3 )

       Мутность определяется мутномером.

Прозрачность.

       Прозрачность воды измеряют в стеклянном цилиндре с сантиметровой шкалой. При этом определяют толщину слоя воды (в сантиметрах), через который виден специальный стандартный шрифт. Таким образом, прозрачность измеряется в сантиметрах,  наибольшая прозрачность бывает зимой. Прозрачность, определённая с помощью цилиндра Несслера, составила 28 см.

* - Лурье методы анализа вод.  – М.: «Химия», 1971 г.

Цветность.

       Желтоватый, коричневый или жёлто – зелёный оттенки воды объясняются присутствием в воде гуминовых  веществ и соединений железа(III). Во многих случаях окраска воды вызвана, например, присутствием микроорганизмов, частичек ила, сульфидов и других взвешенных веществ. Цвет определяют в профильтрованной  или в необработанной пробе, содержащей взвешенные вещества.

       Для определения цветности пробу воды наливают в цилиндр с ровным, плоским дном. Высота столбика воды должна быть равна 10 сантиметров. Рассматривают пробу в цилиндре сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении. Результат определения описывается словесно с указанием оттенка и интенсивности окрашивания (слабое или сильное).

       Пробы воды из культурного водоёма имели слабый, буроватый оттенок, обусловленный присутствием частиц взвешенных веществ.

Запах.

       Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, попадающие в неё естественным путём или со сточными водами. В природных водах, содержащих исключительно неорганические вещества, запах может давать только сероводород.

       На запах поверхностных вод влияет присутствие в них органических веществ.

       Загрязнение сточными водами обнаруживается не только появлением запаха, но и запахом продуктов разложения их компонентов. Некоторые виды организмов вызывают специфические запахи, напоминающие, например, запах

огурцов (Synura), пеларгонии (Asterionella), настурций (Aphanizomenon), свинарника (Anabaena) и т. п. Равным образом характерный запах воде придают некоторые плесни и актиномицеты. 

       Запах сточных вод населённых мест, представляющих собой смесь запаха фекалий с запахами разложения жиров, белков и т. д., является довольно характерным. Он зависит от разложения хозяйственно – бытовых стоков и от того, какие в воде преобладают процессы – окислительные или восстановительные.

Органолептическое определение характера запаха и его интенсивности.

       Характер запаха определяют при 20 и 60  С. Запах описывают словесно, например землистый, фекальный, гнилостный, травянистый, плесневый, тухлый, торфяной, запах химических веществ или растений (огуречный, пеларгоний,  настурций) и т. д.

Интенсивность запаха определяют при 20 и 60 С органолептически и оценивают по шести бальной шкале.

Интенсивность запаха	Характеристика запаха
0	Никакого запаха
I	Очень слабый
II	Слабый
III	Заметный
IV	Отчётливый
V	Очень сильный

       

Ход определения.

В коническую колбу вносят 250 мл пробы при 20 С. Колбу закрывают пробкой и содержимое несколько раз тщательно взбалтывают. После этого колбу открывают, и тот час же органолептически определяют характер запаха и его интенсивность.

В другую колбу помещают 250 мл пробы  воды и прикрывают горлышко колбы часовым стеклом. Колбу подогревают на бане примерно  до 60 С, перемешивают содержимое встряхиванием, открывают колбу, и тот час органолептически устанавливают характер и интенсивность запаха.

Запах, определённый в соответствии с методикой, при 20 С был заметным (III б.), неопределённым, при 60 С наблюдался очень  сильный запах мокрой древесины, тинистый (Vб.) с примесью незаметного, но ощутимого, если на него обратить внимание, запаха резины и технических масел.

Вкус.

       Вкусовые свойства воды обусловлены присутствием веществ природного происхождения или веществ, которые попадают в воду в результате загрязнения её стоками. Подземные воды, содержащие только неорганические растворённые вещества, имеют специфический вкус, который вызван наличием железа, марганца, магния, натрия, калия, хлоридов и карбонатов. Определяют органолептически вкус только питьевых вод.

Исследование природных вод

на присутствие  ионов тяжёлых металлов (Рв  ; Си  ).

       Медь и свинец относят к группе высокотоксичных металлов. Поэтому для нас большой интерес представлял анализ воды культурного водоёма на присутствие ионов тяжёлых металлов.

       Медь.  «Медь является приоритетным загрязняющим веществом водных объектов Ярославской  области». *

* - Природопользование на пороге 21 века». – Информационный бюллетень  № 12,  Ярославль,  2000 год.

Антропогенными источниками поступления её в природные водоёмы являются промышленные выбросы, отходы, выхлопы автотранспорта, медьсодержащие удобрения и пестициды, сжигание топлива. «Соединения меди токсичны весьма для всех  представителей флоры и фауны. В воде природных водоёмов их токсическое действие проявляется по-разному. В жёсткой воде оно выражено слабее, чем в мягкой, поскольку часть ионов меди связывается в ней в виде карбонатов и остаётся недоступной для гидробионтов».  *

       Свинец.

       «Неорганическая химия свинца в природных водах более исследована, чем химия кадмия, но всё же не так детально, как химия меди"».  **

Все соединения свинца и сам металл ядовиты. Антропогенными источниками поступления свинца в окружающую среду являются промышленные и бытовые сточные воды, выбросы автотранспорта, производство спичек, красок, аккумуляторов.

       В организме человека свинец удерживается белками эритроцитов, затем поступает в плазму крови и, наконец, достигает  почек, печени и других органов. В костях свинец накапливается постепенно и надолго остаётся в них. Время от времени происходит выделение свинца из костей, что может стать причиной неожиданного развития симптомов острого отравления. Поражение дёсен, расстройство кишечника, заболевания почек, сосудов центральной нервной системы, угнетение синтеза белка, отрицательное воздействие на генетический аппарат клетки – результат отравления свинцом.

       Сегодня в среднем теле человека содержится около 120 мг свинца, т. е. в десятки раз больше, чем в египетских мумиях. В отсутствие ионов, вызывающих осаждение, при  pH = 7 свинец присутствует в форме иона Рb  . По международным соглашениям концентрация свинца в питьевой воде не должна превышать 50 мкг/л».  **

       Для определения массовой концентрации тяжёлых металлов в природной воде  культурного водоёма парка отдыха АО ЯСЗ мы применяли метод инверсионной вольтамперометрии.

       Регистрация вольтамперограмм проб природной воды осуществлялась нами при помощи универсального полярографа –  ПУ – 1.

       При подготовке к выполнению измерений должны быть выполнены следующие работы:

Подготовка посуды; Приготовление реактивов и вспомогательных растворов; Настройка прибора.

* -  Журнал «Химия в школе»; № 1, 1996г., с. 32 

** -  А. Зигель, Х. Зигель «Некоторые вопросы токсичности ионов металлов». – 

  М.: «Мир» 1993г. 

В своих действиях мы руководствовались следующей методикой.

«Приготовление вспомогательных растворов».

Кислота азотная, 1 М р – р: 70 см  HNO3  поместить в мерную колбу вместимостью 1000 см  и довести до метки бидистиллированной водой. Кислота азотная, 0,1 М р – р:  7.0 см  HNO3  внести в мерную колбу 1000 см  и довести до метки бидистиллированной водой. Кислота хлористоводородная, 1 М р – р:  80 см  HCl  внести в мерную колбу вместимостью 1000 см  и довести до метки бидистиллированной водой. Ртуть (II) азотнокислая, 0.01 М р – р: навеску соли 0.343 г растворить в 50 см  0.1 М азотной кислоты, раствор количественно перенести в мерную колбу вместимостью 100 см  и довести до метки бидистиллированной водой. Раствор хранить в темноте.

Подготовка проб природной пресной воды.

Новую и грязную стеклянную посуду для анализа промыть в растворе «хромовой смеси», затем многократно сполоснуть водопроводной водой, тщательно промыть дистиллированной водой и трижды ополоснуть бидистиллированной водой. Пробу подготовленного образца природной воды V = 100 см  перенести в выпарительную чашечку, добавить 1 – 2 см  концентрированной азотной  кислоты. Содержимое чашечки упарить до влажных солей. Если остаток тёмный, кислотную обработку повторить до его осветления.

Если остаток не осветляется, пробу упарить досуха и прокалить в муфельной печи при 450 С в течение 30 минут.

В чашечку с золой добавить 1 см  1 М хлористоводородной кислоты и 5 см 

  фонового электролита.

  Раствор фонового электролита:  в мерную колбу вместимостью 1000 см  налить 50 см  1 М раствора хлористоводородной кислоты, 10 см  0.01 М раствора азотнокислой ртути и довести до метки бидистиллированной водой.

Раствор пробы, подготовленной к выполнению измерений: раствор, полученный в результате полной минерализации пробы,  охладить и количественно перенести  в мерную пробирку вместимостью 20 см  через бумажный фильтр, увлажнённый раствором фонового электролита. Раствор довести до метки фоновым  электролитом.  *

  Перед определением массовой концентрации тяжёлых металлов в пробе природной воды необходимо сделать регистрацию вольтамперограмм раствора «холостой» пробы.