9 октября состоялся совместный рейд специалистов Федеральной службы по надзору в сфере природопользования и активистов Адыгейского республиканского отделения ВООП по надзору за соблюдением природоохранного законодательства на реке Белой в районе хутора Гавердовского. Были обследованы места сброса в реку Белую так называемой «ливневки», а также сточных вод с очистных сооружений города Майкопа.
Ливневых вод, по идее, в сухой период вообще не должно было быть. Ведь система ливневой канализации предназначена для сбора и водоотведения дождевых и талых вод с улиц Майкопа, а дождей уже не было довольно давно. Но, к нашему удивлению, из трубы бил целый фонтан воды, исправно наполняя два пруда-отстойника. Уже из этих прудов излишки воды ручьем изливались в Белую.
В районе Гавердовских дач было обследовано место сброса в реку сточных вод с очистных сооружений города Майкопа. Увиденная картина поразила даже многоопытного специалиста ЦЛАТИ (государственной аналитической лаборатории), которая выразила сомнение, хватит ли на ее приборах цифр, чтобы отобразить уровень загрязнения попадающих в реку сточных вод?
Что же показали результаты лабораторного анализа проб воды из ливневой канализации и с очистных сооружений г. Майкопа?
В ливневых водах, которых вообще не должно было быть, оказались превышены показатели предельно допустимых концентраций по таким показателям присутствия в воде органики как биохимическое потребление кислорода (БПК) и наличие азота нитритов. По микробиологическим параметрам вода из ливневой канализации не изучалась. Поэтому мы можем лишь предполагать, откуда там взялась органика в сверхнормативных количествах? Скорее всего, из туалетов горожан, проживающих в частном секторе, незаконно врезавших свою местную канализацию в общегородскую ливневую.
Показатель по взвешенным веществам не должен увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0,75 мг/л. Предполагается, что естественными условиями является качество воды выше точки сброса загрязненных сточных вод в реку. Анализ данных по материалам производственного контроля МУП «Майкопводоканал» (за 2013 года и первое полугодие 2014 года), а также полученных во время рейдового мероприятия 9 октября 2014 года, показал значительное превышение нормативов по допустимому содержанию взвешенных веществ в районе сброса сточных вод в реку Белая с очистных сооружений г. Майкопа более чем в 85 раз в 2013 году, в 8,5 раза за 1-й квартал 2014 года и в 10,4 раза по состоянию на 9 октября 2014 года.
По результатам рейда 9.10.2014 г. показатели биохимическое потребление кислорода (БПК) в пробах в точке сброса сточных вод превышены соответственно в 5-6,5 раза, а БПК воды реки Белая ниже точки сброса увеличено в 2 раза по сравнению с пробой воды, взятой выше точки сброса сточных вод. Согласно данным производственного контроля МУП «Майкопводоканал», показатели БПК в 2013 году были превышены в 5,5 раза, а в 1-м квартале 2014 года – в 4,5 раза.
Показатель по ХПК (химическое потребление кислорода), по данным МУП «Майкопводоканал», в 3013 и в начале 2014 года был превышен примерно в 3 раза, а по результатам рейда 9.10.2014 г. – в 1,2 раза.
Показатели по наличию в воде азота аммонийного превышают норму в точке сброса сточных вод в реку Белая в 8 раз, а ниже точки сброса на 500 м по течению реки – почти в 9 раз (по состоянию на 9.10.2014 г.). По данным МУП «Майкопводоканал», в 3013 году содержание азота аммонийного было превышено более чем в 5 раз, а в первом полугодии 2014 года – в 2 раза.
Содержание азота нитритов превышает норму в точке сброса сточных вод и ниже точки сброса на 500 м по течению реки Белая в 2 раза (по состоянию на 9.10.2014 г.), а по данным МУП «Майкопводоканал» – в 8,5 раза (за 2013 год), в 4,5 раза (за 1-й квартал 2014 года), в 11 раз (за 2-й квартал 2014 года). При этом показатель содержания азота нитритов ниже точки сброса на 500 м по течению реки Белая превышал нормативный в 2-3 раза.
Такой важный показатель органического загрязнения вод как содержание фосфора фосфатов превышает в точке сброса сточных вод в реку Белая предельно допустимую концентрацию (ПДК) более чем в 12 раз (по состоянию на 9.10.2014 г.), в 4 раза (за 2013 год), почти в 3 раза (за 1-й квартал 2014 года) и в 5 раз (за 2-й квартал 2014 года).
По содержанию нефтепродуктов ПДК в точке сброса сточных вод в реку Белую оказался превышен в 1,4 раза (по состоянию на 9.10.2014 г.), в 4,2 раза (за 2013 год), более чем в 2 раза (за 1-й квартал 2014 года) и почти в 8 раз (за 2-й квартал 2014 года).
Содержание еще одного химического элемента – железа, оказывающего прямое токсичное воздействие на водные организмы, превышает ПДК в 16 раз (по состоянию на 9.10.2014 г.), в 6,6 раза (за 2013 год), в 5,5 раза (за 1-й квартал 2014 года) и в 7,5 раза (за 2-й квартал 2014 года).
Прошу извинить меня за обилие чисел, характеризующих состояние сточных вод и воды в реке Белой. Но как иначе доказать, что обнаруженные во время рейда 9 октября повышенные концентрации вредных веществ – не единичный случай, а постоянно действующий загрязняющий реку Белую фактор? Всего ниже Майкопа (в районе хутора Гавердовского) в реке выявлено сверхнормативное загрязнение по восьми биохимическим показателям.
Не менее важной характеристикой состояния реки Белой как водотока, используемого для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения пищевых предприятий и для рекреационного водопользования, является соблюдение микробиологических показателей, т.е. содержания болезнетворных бактерий, их спор и яиц гельминтов. Термотолерантные бактерии является хорошим индикатором загрязнения воды органическими отходами, в т.ч. фекальными водами, так как их сверхизбыточное количество свидетельствует о недостаточной очистке сточных вод.
Анализ проб, взятых в точке сброса сточных вод в реку Белая с очистных сооружений г. Майкопа, а также выше и ниже этой точки, свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне бактериологического загрязнения реки Белая ниже Майкопа. По показателю ОКБ (общие колиформные бактерии или бактерии группы кишечной палочки) – в 3,3-3,8 раза выше предельно допустимых значений, по ТКБ (термотолерантные колиформные бактерии) – в 24-30 раз. Кроме того, можно сделать вывод о том, что показатель содержания колиформных бактерий непосредственно в сбрасываемых сточных водах сильно занижен. Это вполне вероятно, так как данные получены в результате производственного контроля МУП «Майкопводоканал», отвечающего за качество очистки сточных вод. Странно, что и Управление Роспотребнадзора по Республике Адыгея считает санитарно-эпидемиологическую ситуацию в реке Белой благополучной, а результаты производственного контроля МУП «Майкопводоканал» – достоверными. Тогда почему, например, в 2013 году при показателе ОКБ в точке сброса в 75,5 единиц разница между показателями ОКБ в пробах воды из реки Белая выше и ниже этой точки составляет около 1000 единиц? За счет чего на участке реки протяженностью не более 1 км (с точкой сброса якобы «очищенных» сточных вод посередине) так резко (с 2850 до 3825 единиц) возросла концентрация колиформных бактерий? Показатели ТКБ выглядят еще более ярко. В том же 2013 году количество термотолерантных колиформных бактерий, при предельных значениях не более 100 единиц, концентрация ТКБ в воде реки Белая выше точки сброса сточных вод с очистных сооружений г. Майкопа составила 1950 единиц, а ниже этой точки – 2775. Что дало разницу в 825 единиц (более чем в 8 раз выше нормы) при поступлении сточных вод с концентрацией всего в 59,8 единиц (почти в 2 раза ниже нормы)?
О чем говорят вышеприведенные цифры?
Только одно: что-то не так с очистными сооружениями Майкопа. Попросту говоря, они не работают так, как должны. Я уже писал в статье «Мутное дело» (о сбросе в Белую неочищенных сточных вод пос. Тульского), что очистные сооружения города Майкопа общей производительностью 116 тыс. кубометров в сутки давно уже перестали справляться с объемом поступающих сточных вод. В весенне-осенний период наблюдается значительная перегрузка до 160 тыс. кубометров в сутки. Сооружения очистки сточных вод работают за пределом проектных возможностей, они физически и морально устарели и не обеспечивают очистку необходимого объема стоков. Помимо того, без дополнительных объемов очистных сооружений невозможно и дальнейшее градостроительное развитие Майкопа, привлечение инвестиций и рост экономических показателей в целом по республике.
Спасти положение может только модернизация и увеличение производительности действующего комплекса очистных сооружений, о которой говорят с начала 2000-х годов. Мощность очистных после реконструкции должна составить 200 тысяч кубометров в сутки.
Несмотря на всю остроту проблемы, реконструкция городских очистных ведется с 2007 года и далека от завершения даже сейчас, спустя 7 лет. При этом затрачены сотни миллионов бюджетных рублей, из которых украдено, как минимум, несколько десятков миллионов. Не менее важно то, что МКУ «Благоустройство» (заказчик реконструкции) «позабыл» об обязательности проведения государственной экологической экспертизы проекта корректировки проекта реконструкции, без положительного заключения которой все строительство является незаконным, а использование выделенных средств должно быть признано нецелевым.
С плачевным состоянием городских очистных автор этой статьи уже связывал выявленный летом прошлого года факт многолетнего (как минимум, с 2010 года) незаконного сброса неочищенных фекальных стоков районного центра Майкопского района в реку Белую. Там, на местной канализационной насосной станции (КНС), сломался насос, перекачивающий сточные воды на очистные сооружения Майкопа, т.к. в пос. Тульском очистных нет вообще. Ремонтировать насос никто не стал и стоки сами нашли себе дорогу. Скорее всего, не без помощи работников МУП «Майкопводоканал», прокопавших канаву от КНС к реке.
В статье «Мутное дело» я высказал предположение, что все происходящее представляется откровенным саботажем со стороны МУП «Майкопводоканал», причем с большой выгодой для последнего. Но ни правоохранительные органы, ни прокуратуру, ни ведомственные надзорные органы Адыгеи, ситуация, сложившаяся вокруг городских очистных сооружений, видимо, не волнует. До сих пор, несмотря на мои неоднократные заявления и жалобы, не возбуждены уголовные дела ни по факту загрязнения реки Белая неочищенными сточными водами, ни по факту мошеннических действий МУП «Майкопводоканал». Наверное, ждут более серьезных последствий в виде вспышки инфекционных заболеваний, вызванных бактериями группы кишечной палочки.
Кстати, во время рейда 9 октября мы обнаружили нескольких рыбаков, ловивших браконьерскими снастями («пауками») рыбу прямо в мутном потоке фекальной органики, служащей для местной ихтиофауны богатой кормовой базой. Пока им и тем, кому они сбывают пойманную рыбу, везет и они не заразились опасными для жизни инфекционными и гельминтозными болезнями. Так что Росприроднадзор пока может не беспокоиться.
Валерий Бриних, эколог
Открытое заседание Майкопской ГОО»Адыгэ Хасэ — Черкесский Совет» по экологическим вопросам.
источник
Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды.
Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла.
На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира.
Расчеты на 2006 год в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30-35 тыс. км3 пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.
Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного.
Практически -это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных вод. Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе мира они могут истощиться из- за нерационального водопользования или загрязнения. Самоочищающая способность реки может лишь частично справиться с загрязнениями.
Для исследования были использованы пробы речной воды реки Белой г. Стерлитамака РБ. Из результатов анализов видно, что речная вода реки Белая загрязнена, как органическими, так и неорганическими загрязнителями.
Анализ речной воды у места сброса в нее сточных вод.
Определяемые ингредиенты август сентябрь октябрь ноябрь март мг/дм3
Н/продукт 0,07 0,04 0,06 ‹0,05 ‹0,05
Взвешивание вещества 38 0,001 ‹0,001 0,0017 ‹0,001
Фенолы 0,001 ‹0,001 0,001 ‹0,0017 ‹0,001
Хлориды 257 156 220 3,06 290
Аммоний ион 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4
Нитриты 0,1 0,05 0,06 0,09 0,06
Фосфаты(Р) 0,06 0,05 0,06 0,1 0,05
Железо общее 0,5 0,4 0,5 0,3 0,6
Анализ речной воды на расстоянии 2-3км от места сброса сточных вод в реку.
Определяемые ингредиенты август сентябрь октябрь ноябрь март мг/дм3
Н/продукт ‹0,05 ‹0,05 ‹0,05 ‹0,5 ‹0,05
Взвешивание вещества 8 12 10 6 1
Фенолы ‹0,001 ‹0,001 ‹0,001 ‹0,001 ‹0,001
Аммоний ион 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2
Нитриты 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04
Фосфаты(Р) ‹0,05 ‹0,05 ‹0,05 ‹0,05 ‹0,05
Железо общее 0,2 0,4 0,6 0,1 ‹0,01
Из результатов исследования видно, что природная речная вода, загрязняется выбросами сточных вод. Естественным путем реки способны самоочищаться, что и наблюдаем из результатов анализов, которые указаны в таблицах №1 и №2. Например:содержание хлорида иона в пробах колеблется от 300мг/л до 20мг/л.
Основными загрязнителями рек хлорид ионами являются предприятия «Каустик» и «Сода». Т. к. сырьем для этих предприятий является поваренная соль.
Хлориды в воде не склонны к образованию ионных пар. Они обладают высокой миграционной способностью, что обусловлено хорошей растворимостью их в воде, слабо выраженные способностью к сорбции взвесями и данными отложениями и практическим отсутствием накопления водными организмами.
Повышенная концентрация хлоридов ухудшает вкусовые качества воды, делая ее непригодной для питьевого водоснабжения, а так же уменьшает или полностью исключает возможность использования для технических и хозяйственных целей и орошения.
ХПК является важным показателем качества речной воды. Резкое повышение ХПК свидетельствует о загрязнении воды. В результате самоочищения речной воды создается биохимическая потребность в кислороде. И чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое, вода становится биологически мертвой.
Водородный показатель рН в среднегодовом составе – имеет 8, норма 7. Постоянство рН воды имеет большое значение для нормального протекания в ней биологических и физико-химических процессов приводящих к самоочищению. Для воды, хозяйственно-питьевого назначения, он должен находиться в пределах 6,7-8,5.
Жесткость природных вод, по-видимому, не является вредной для организма, однако наличие ионов кальция и магния в воде в большом количестве нежелательно, т. к. делает ее непригодной для хозяйственно-бытовых нужд; норма общей жесткости -7мг*экв/л.
Сумма концентраций хлоридов и сульфатов, придающих привкус в воде, выраженная в долях максимальных допустимых величин каждого из них в отдельности, не должна превышать единицу. Железо и марганец ухудшают органолептические показатели природных вод и могут создать условие для развития, а в трубопроводах железистых и марганцовистых бактерий, способны забивать, а иногда и полностью закупоривать водопроводные трубы.
Окисляемость воды является важным гигиеническим показателем ее качества. Резкое повышение окисляемости свидетельствует о загрязнении водного источника и необходимости проведения соответствующих мероприятий в случае его использования.
Азотсодержащие вещества (аммиак, нитриты и нитраты) образуются в воде в результате протекания химических процессов и гниения растительных остатков, а также за счет разложения белковых соединений, попадающих почти всегда со сточными бытовыми водами конечным продуктом распада белковых веществ является аммиак. Присутствие в воде аммиака растительного или минерального происхождения, не опасно в санитарном отношении — воды. Причиной образования аммиака, в которых является разложение белковых веществ, непригодны для питья. По наличию в воде тех или иных азотсодержащих соединений судят о времени ее загрязнения. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитритов указывает на свежее загрязнение. Совместное присутствие этих веществ свидетельствует о том, что с момента загрязнения уже прошло некоторое время. Отсутствие аммиака при наличии нитритов и особенно нитратов указывает, что загрязнение воды произошло давно и вода за это время уже самоочистилась. Пригодной для питьевых целей считается вода, содержащая лишь следы аммиака и нитритов а по стандарту допускается содержание не более 10мг/л нитратов. При наличии в воде более 50мг/л нитратов наблюдается нарушение окислительной функции крови — метгемослобинемия.
Трансформация химических веществ в водной среде.
В водной среде химические вещества под влиянием различных физико-химических и биологических воздействий, могут подвергаться изменениям и превращениям, то есть трансформации. Способность к трансформации каждого конкретного вещества. в известной мере зависит от степени устойчивости его форм в водной среде, и определяется как свойствами самого вещества, так и водной среды. К факторам, которые могут вызвать трансформацию химических веществ, относятся: температура воды, концентрация водопроводных ионов, инсоляция, водная микрофлора, растворенный кислород.
Сложные и многообразные по своей природе, промежуточным стадиям и конечному результату процесса трансформации химических веществ в воде не только выступают как причина снижения их исходной концентрации, что имеет положительное значение, но и приводят к коренным изменениям структуры веществ.
В результате трансформации образуются новые вещества, отличающиеся от исходных по химическому составу и физико-химическим свойствам, а также по характеру и степени влияния на органолептические свойства воды, процессы естественного самоочищения водоемов и биологической активности: способности к коагуляции, проявление отдаленных и специфических эффектов действия и так далее.
Как правило, трансформация химических веществ в водной среде приводит к образованию и менее токсичных и опасных продуктов. Однако в процессе трансформации в ряду случаев могут образовываться более опасные по сравнению исходными веществами продукты. Например, метилирование в водной среде металлической ртути приводит к образованию метилртути- вещества более токсичного и опасного происхождения, чем сама ртуть. В процессе хлорирования воды наблюдаются образования хлорорганических продуктов, среди которых наиболее часто и в наибольших концентрациях присутствуют хлороформ. Гидролиз в водной среде малотоксичного уротропина приводит к образованию формальдегида, обладающего высокой токсичностью и цитогенетической активностью.
Изменение стабильности веществ в водной среде, позволяют определить продолжительность сохранения его в воде в неизменном виде, установить время полураспада изучаемого вещества. При этом существенное значение факторов, в наибольшей степени влияющих на освобождение воды от химического загрязнения, то есть процессы самоочищения.
Обсуждение результатов и выводов.
В городе Стерлитамак существуют биологические очистные сооружения (БОС), где поступающие сточные воды проходят очистки: химическую, биологическую, механическую. Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворимыми и не растворимыми загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. На этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе, электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций.
При очистке бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае, для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов.
Мы считаем, чтобы не загрязнять водные ресурсы нашего региона, необходимо стремиться применять бессточные технологии.
В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико-и экономико-географических условий при планировании и формирований территориально-производственных комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые.
источник
Одним из важнейших природных ресурсов, используемых в хозяйственной деятельности человека, является вода [1–3]. По объему ежегодного потребления она значительно превосходит все другие вместе взятые добываемые ресурсы.
С одной стороны, промышленные и сельскохозяйственные отходы, попадая в реки, озера и грунтовые воды, приводят к их загрязнению [4, 5]. С другой стороны, сведения о концентрации примесей в воде рек и озер являются необходимыми для выбора условий работы установок водоподготовки, давая возможность прогнозировать расход реагентов и сорбционный цикл ионообменных фильтров. В связи с этим мониторинг водных объектов является актуальным.
Нами изучено наличие примесей в воде реки в области г. Стерлитамака. Мониторинг был проведен методом анализа временных рядов по 11 показателям качества воды. Это такие показатели, как жесткость, перманганатная окисляемость, щелочность и концентрация ионов Cl–, Са2+, Mg2+, , Fe2+, Na+, и . Для исследования состояния водоисточника были использованы результаты анализов воды в реке Белой, полученные в химической лаборатории Ново-Стерлитамакской ТЭЦ за 17 последних лет. Рядом исследователей отмечается, что показатели состояния воды водоисточников в природе характеризуются случайной, сезонной и трендовой составляющими [6, 7]. Эти составляющие определяются при помощи анализа временных рядов. Для этого были построены последовательности, являющиеся временными рядами. Каждая последовательность включала из 204 значения и была определена строгими временными границами – по 12 значений в году.
Определение во временных рядах сезонной составляющей проводилось расчетом автокорреляционных коэффициентов и построением коррелограмм.
Если во временном ряду наблюдаются циклические колебания, то значения каждого следующего уровня определяются предыдущими. Анализом автокорреляционных функций и коррелограмм можно установить лаг, при котором наблюдается высокая корреляция, а следовательно, и лаг, при котором текущие и предыдущие уровни ряда имеют наиболее тесную связь между собой. Таким образом, анализом автокорреляционных функций и коррелограмм устанавливается структура ряда [8].
Наибольшая величина коэффициента корреляции первого порядка указывает на то, что для исследуемого ряда характерна только тенденция. В случае, когда наибольшее значение принадлежит коэффициенту автокорреляции n-ого порядка, то в ряду имеются циклические колебания с периодом интервалов времени равном n. Если ни один из коэффициентов ряда не является значимым, это говорит о том, что структура этого ряда не содержит циклических колебаний.
По описанной методике нами были рассчитаны автокорреляционные коэффициенты, которые приведены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Автокорреляционные функции: а) жесткость; б) окисляемость; в) щелочность; г) хлор; д) кальций; е) магний
Рис. 2. Автокорреляционные функции: а) ; б) ; в) железо; г) натрий; д) сульфаты
Используя полученные результаты, можно разделить содержание указанных примесей в воде на три группы. Показатели первой группы (см. рис. 1) включают жесткость, окисляемость, щелочность, Cl–, Са2+ и Mg2+. У этих показателей наиболее высокие корреляционные коэффициенты наблюдаются в случае 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42 и 48 порядков. Это говорит о наличии циклических изменений содержания примесей с периодом равным 6 месяцам. Ко второй группе показателей (рис. 2, а) относится . Для данного показателя наиболее высокие корреляционные коэффициенты наблюдаются у 12, 24, 36, 48 порядков. Это указывает на наличие циклических колебаний содержания примесей с периодом в 12 месяцев. К третьей группе относятся (рис. 2, б, в, г, д) такие показатели, как , Fe2+, Na+, . У этих показателей качества воды наблюдается хаотичное изменение автокорреляционной функции. Для этих показателей характерно отсутствие какой-либо циклической зависимости.
Выделение из данных аналитических наблюдений, для которых свойственна явная циклическая зависимость, закономерной и случайной составляющей процесса было основано на концепции оценки временных рядов и регрессионно-корреляционном анализе [8]. Исследовано влияние трендов различных типов на величину сезонных индексов в расчете сезонной составляющей. Для расчета тренда сколь-зящего среднего применена ступенчатая функция средних значений в году и среднемноголетних значений. Установлено, что это не влияет на расчетную величину сезонных индексов. Следует отметить, что значения трендов имеют несущественные отличия. Потому в качестве тренда можно рассматривать среднемноголетние величины показателей. Это позволяет перейти к определению изменения детерминированной компоненты за время, равное годовому циклу. На основании этого была выбрана аддитивная модель временного ряда. В этом случае значения сезонных компонент рассматриваются как постоянные для различных циклов.
На основании вышесказанного была проведена свертка рассматриваемого периода времени, равного 17 годам, к «предполагаемому» году, представляющему собой модель данного временного периода.
Анализом изменения закономерных составляющих величин концентраций веществ в годовом цикле р. Белой были выявлены характерные периоды.
Для таких показателей, как жесткость (рис. 3, а), щелочность, а также концентрация Са2+, Mg2+ и Cl– с начала года, характерен рост концентрации, которая достигает максимального значения к марту (жесткость – 2,41 мг-экв/дм3; Са2+ – 2,22 мг-экв/дм3; Mg2+ – 2,13 мг-экв/дм3; щелочность – 2,35 мг-экв/дм3; Cl– – 2,11 мг-экв/дм3).
Рис. 3. Детерминированные компоненты показателей качества воды в р. Белой: а) жесткости; б) окисляемости
Далее начинается спад концентрации этих веществ, который достигает своего минимального значения в мае (жесткость – 0,92 мг-экв/дм3; Са2+ – 1,58 мг-экв/дм3; Mg2+ – 1,43 мг-экв/дм3; щелочность – 0,95 мг-экв/дм3; Cl– – 1,61 мг-экв/дм3).
После этого наблюдается увеличение содержания этих веществ в воде, которое достигает максимального значения в августе (жесткость – 2,45 мг-экв/дм3; Са2+ – 2,12 мг-экв/дм3; Mg2+ – 2,34 мг-экв/дм3; щелочность – 2,41 мг-экв/дм3; Cl– – 2,21 мг-экв/дм3).
Затем концентрация примесей снова понижается и достигает минимума в октябре (жесткость – 1,83 мг-экв/дм3; Са2+ – 1,91 мг-экв/дм3; Mg2+ – 1,96 мг-экв/дм3; щелочность – 1,92 мг-экв/дм3; Cl– – 1,91 мг-экв/дм3). Далее снова наблюдается рост содержания примесей. Данное поведение концентрации щелочности, жесткости, содержания Са2+, Mg2+ и Cl– означает, что эти примеси разводятся весной и осенью паводковыми водами.
У окисляемости (рис. 3, б) сначала наблюдается снижение концентрации, которое достигает минимума в марте (1,37 мг/дм3). После чего происходит увеличение концентрации до 2,79 мг/дм3 к маю, что объясняется смывом органических веществ в реку в период паводка весной. В течение лета ХПК имеет достаточно большую величину, определяемую ростом водорослей. В третьем периоде (август) идет уменьшение ХПК до 1,83 мг/дм3 за счет разбавления воды осенними дождями. С сентября по декабрь наблюдается рост ХПК до 2,13 мг/дм3. Это можно объяснить размножением микроорганизмов.
Для сезонной компоненты содержания имеется хорошо выраженная циклическая зависимость автокорреляционной функции. Однако здесь не наблюдается таких резких изменений, как в предыдущем случае. Имеется незначительное уменьшение содержания в апреле, июне и сентябре.
Чтобы выяснить полную картину в поведении веществ в воде, необходимо иметь представление о тенденции изменения концентраций этих веществ за рассматриваемый период. Для этого были рассчитаны трендовая, сезонная и случайная компоненты содержания рассматриваемых веществ в воде.
В таблице представлены трендовая, сезонная и случайная составляющие показателей качества воды в р. Белой водозабора г. Стерлитамака.
Трендовая, сезонная и случайная составляющие показателей качества воды в р. Белой водозабора г. Стерлитамака
источник
Физико-географическая характеристика бассейна реки Белой, её санитарное состояние. Влияние экологического состояние реки на здоровье населения. Определение меди, содержание железа и общей жесткости водопроводной воды комплексометрическим методом.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное
«Башкирский государственный педагогический
По МДК 01.01 «Мониторинг загрязнений окружающей природной среды»
Экологическое состояние реки Белой
Преподаватель Музафарова Г.Х.
Глава I. Общая характеристика реки Белой
1.1 Физико-географическая характеристика бассейна реки Белой города Салават
1.2 Река Белая общая характеристика
1.3 Санитарное состояние реки Белой
1.4 Влияние экологического состояние реки на здоровье населения
Глава II. Экспериментальная часть
2.1 Определение общей жесткости воды комплексометрическим методом
2.2 Определение карбонатной жесткости
2.3 Определение меди в водопроводной воде
2.4 Определение содержание железа в водопроводной воде
2.5 Определение цветности воды
Список использованной литературы
В настоящее время большое внимание как отечественных, так и иностранных ученых, философов, политиков, а также широких масс общественности привлечено к глобальным и региональным экологическим проблемам. Пройдя очередной этап научно-технической революции и выйдя на новый уровень цивилизационного развития, человечество обратилось к формированию нового уровня взаимоотношений с окружающей средой. Внедрение и развитие концепции рационального природопользования становится одним из приоритетных направлений в экономике, хозяйстве и политике многих стран мира, как передовых держав, так и менее развитых стран. Однако, ввиду молодости внедрения экологического аспекта в сферы жизни человека, государства и мира в целом, данное направление далеко не всегда оправдывает теоретические прогнозы и объективные потребности.
Река Белая является основной водной артерией города Салават. Ее бассейн занимает порядка 57% территории области. Несомненно, это один из важнейших природных объектов области, который, вследствие высокой экологической значимости и широкого и массового промышленного и бытового использования, требует тщательного изучения и постоянного и организованного мониторинга. Поэтому тему данной работы можно считать актуальной в наши дни и достойной научного изучения.
Объектом изучения данной работы является участок бассейна реки Белой в пределах города Салават.
Предметом изучения данной работы будет являться экологическое состояние бассейна Белой в городе Салават, основные морфометрические и гидрологические характеристики, гидрохимические показатели поверхностных и подземных вод бассейна, а также существующая обстановка с природопользованием на территории бассейна.
— изучить экологического состояния участка бассейна реки Белой в пределах
— изучить состав и свойства подземных вод бассейна реки Белой, оценить степень их загрязненности;
— исследовать физико-химические свойства воды реки Белой в г. Салават.
Глава I. Общая характеристика реки Белой
1.1 Физико-географическая характеристика города Салават
К числу физико- географических характеристик речных бассейнов относится прежде всего их географическое положение, которое дается в виде географических координат крайних точек бассейна (крайние западные и восточные, крайние южные и северные точки) [1].
Прежде чем приступать к рассмотрению вопроса об экологическом состоянии бассейна реки Белой необходимо вначале дать характеристику его физико-географического положения, привести основные показатели, которые позволят более объективно и грамотно провести исследование по данной теме.
Город Салават расположен на юге Башкортостана, на левом берегу реки Белой, в 160 км к югу от Уфы. Протяженность территории города в длину вдоль реки Белой составляет 5,5 км, в ширину (без 116 квартала)- 2,65 км.
С начала позднего палеозоя на территории Салавата был морской бассейн. Он господствовал здесь почти весь поздний палеозой. На дне моря, которое лишь временами отступало, образовались преимущественно глинистые и известняковые отложения. Недра земли в окрестностях города богаты нефтью.
В конце позднего палеозоя, в пермский период, морской бассейн постепенно мелеет. На дне его накопились каменные соли и гипсы. Гипсы можно встретить в обнажениях горных пород в окрестностях города. На гипсах в обнажениях залегают самые молодые из палеозойских отложений. Они представлены обычно красноцветными песчаниками и глинами. Эти отложения, образовавшиеся уже на суше, когда палеозойский бассейн окончательно отступил, обнажаются на берегах Белой в окрестности города.
Почва в городе и его окрестностях — чернозём, богатый гумусом, сформировавшийся на суглинках в условиях суббореально и умеренно континентального пояса при периодически промывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью. Под почвой залегает песок. Климат континентальный, достаточно влажный, лето тёплое, зима умеренно холодная и продолжительная. Средняя температура января -13,9 °, минимальная ?48,2 °C; июля +19,4 °C (1993 год), максимальная +39,3 °C (2010 год). Среднегодовая температура воздуха +3,6 °C. Среднее количество осадков — 576 мм. Ветер преимущественно с запада.
Город Салават расположен в низине, что является причиной густых туманов, особенно в зимнее время [2].
1.2 Река Белая общая характеристика
Река Белая- главная река Республики Башкортостан, левый приток реки Камы, впадает в нее на 382 км выше её устья. Истоки Белой находятся на 54° 33’северной широты и 59° 01′ восточной долготы, на восточном склоне хребта Аваляк в 6,5 км от деревни Новохусаиново. Ёе длина составляет 1475 км. Площадь водосборного бассейна составляет 142730 км 2. Коэффициент извилистости- 3,9. Общая длина речной сети бассейна 42350 км, что составляет среднюю густоту речной сети бассейна 0,3 км 2 площади. Коэффициент стока составляет 0,45 (отношение количества стекающих атмосферных осадков к количеству выпадающих). Основная часть стока (62%) приходится на весну. По величине стока за весной следует лето (19%), зима- 10%, осень-9%. Уровень воды испытывает непрерывное колебание. Максимальный подъем воды приходится на конец апреля- начало мая. Средняя высота уровня воды во время половодья составляет 8,13 м. Максимальный подъем- 11,18 м, минимальный- 4,4 м.Во время половодья воды Белой, Уфы, Дёма заливают пойму, образуя обширные водные пространства. Бассейн реки Белой расположен на западном предгорье Южного Урала. Наибольшая высота 1642м (гора Яман-Тау), наименьшая- устье реки- 57,8м. По особенностям речной долины и характеру течения можно подразделить на следующие пять участков.
Первый: от истока до впадения в нее реки Северный Узян. Протяженность данного участка 215 км, характеризуется слабо выраженной долиной и большим уклоном (до 4 м/км). Здесь она менее извилиста (коэффициент извилистости- 1,7). От истока до деревни Байсакалово (16 км) речка протекает среди болот, местами резко теряется среди зарослей водных растений. Ниже деревни Байсакалово в русле появляются галечные отложения, и чем ниже по течению, тем их становится больше, а местами даже встречаются отдельные обломки скал, загромождающих русло и создающих ряд перекатов и перепадов. Ширина здесь 5- 7м. После принятия ряда притоков и особенно Большого Авзяна ширине увеличивается до 30м. Скорость течения достигает 3- 4 м/сек. Средняя глубина на этом участке в межень около 0,45 м, на плесах увеличивается до 2- 3м. У города Белорецка (136 км от истока) река Белая перекрыта плотиной высотой 10м. Здесь образован заводской пруд. На первом участке река Белая принимает множество ключей, 53 ручья и 26 речек. Площадь водосбора участка равна 2800 км 2 . Белая течет в продольной долине Тирлянской мульды, южнее вступает в зону Уралтау и ещё южнее в понижение Зилаирского синклинория, где течет на протяжение 120 км.
Второй: от устья реки Северный Узян до деревни Сырлтаново. Имеет протяженность 285 км. На этом участке она протекает среди высоких гор по узкой долине, имеет ярко выраженный характер горной реки. Река сильно меандрирует, коэффициент извилистости равен 2,7. Уклон несколько уменьшается и в среднем составляет 0,74 м/км. Ширина долины около 200-250м. Склоны крутые, заселенные. Высота берега достигает 170- 200м. Склоны долины покрыты хвойным и смешанным лесом и расчленены, многочисленными, короткими, с крутыми падениями ключами, родниками и ручьями. Глубина увеличивается до 2м. Скорость течения при весеннем паводке превышает 2-5 м/сек, а в межень падает до 0,5 м/сек. На втором участке реки Белая принимает более 40 ключей, 37 ручьев и такие
значительные притоки: Северный Узян, Кухтур, Ашкарка, Авзян, Южный Узян, Алакуян, Кана, Кургаз, Иргизлы. Водосборная площадь участка равна 7600 км 2 , а вместе с первым участком- 10400 км 2 .
Именно второй участок имеет наибольший интерес для любителей активного отдыха на Урале, для лодочного сплава. На этой участке расположена Всероссийкая турбаза, которая осуществляет летом сплав туристов. Красота этого участка удивительна. На этом участке происходит поворот реки Белой на запад в облости погружения Ямантауского синклинория.
Третий: от деревни Сыртланово до города Стерлитамака. Имеет протяжение в 195 км. На этом участке она резко меняет свой вид, меняется характер берегов, строение русла, водных режим. Здесь река Белая становится типично равнинной, с небольшими уклоном, сильно развитой боковой эрозией и небольшой скоростью. Ширина долины к городу Мелеузу и городу Стерлитамаку расширяется до 7 км. На этом участке река Белая принимает следующие притоки: Иртюбяк, Кривля, Мелеуз, Большой Нугуш, Ашкадар. Водосборная площадь участка равна 11120 км 2. На этом участке насчитывается 118 перекатов, 32 острова, 28 стариц.
Четвертый: от города Стерлитамака до города Уфы. Имеет длину 270 км. Здесь она течет по широкой равнине, сильно меандрирует, разветвляется на множество протоков. Значительным протоком является Ашкадар, имеющий длину 11 км. Русло реки Белой на этом участке довольно извилистое. Средний коэффициент извилистости равен 2,2. Ширина русла реки увеличивается до 150 м, увеличивается и глубина до 5 м. Скорость течения весной 2 м/сек, в межень 0,7 м/сек. На этом учатске река Белая принимает такие притоки: Куганак, Зиган, Усолка, Шумиха МАляж, Зилим, Сим, Карламан. Водосборная площадь равна 26300 км 2 , а вместе с верхними участками- 47820 км 2 .
Пятый: от города Уфы до устья. Имеет длину 472 км и принимает мощный правый приток р. Уфа, делается шире и многоводнее. Средняя ширина около 400 м, в устье достигает 900м. Имеются два сужения русла: у города Бирска ( «Соловьиное горло» ) и у города Дюртюли («Гусиное горло»), где ширина реки в межень не превышает 100м. Глубина реки в межень колеблется от 1,5до 5м. Скорость течения весной 1,7 м/сек, а летом 0,6- 0,8 м/сек. Ширина долины достигает 15 км. Водосборная площадь равна 91910 км 2 , а вместе с верхними- 139730 км 2 [3].
Для реки Белой, для всех ее участков, характерной чертой являются резкие коленообразные изгибы, когда продольные направления меняются на поперечные, что связывается с крупными трещинами горных пород и разломами. Ширина долины, развитие террас, крутизна склонов ее тесно связываются со структурно- литологическими особенностями территории. Различные структуры, которые пересекают реку Белой, имеют различные амплитуды поднятий в неотектонический этап с различными свойствами пород. Одни породы мягкие, легко размываются (глинистые сланцы, метаморфические сланцы и др.), другие же трудно поддаются процессу размыва (кварциты, кварцитопесчаники и др.) [4].
1.3 Санитарное состояние реки Белой
Санитарная обстановка в р. Белой не претерпела существенных изменений к лучшему. Загрязнение водных ресурсов превышает средний процент причина тому- плохая экологическая обстановка. Концентрация всех загрязняющих веществ росла из года в год. Качество воды практически не менялось, так как происходила его разгрузка во время паводка в р. Белая и подпитка загрязнениями.
Река Белая испытывает мощный «антропогенный пресс» промышленного региона, в котором совокупно действуют несколько факторов. Река используется для промышленного и коммунального водоснабжения, целей гидроэнергетики, рыбохозяйственного и культурно-бытового водопользования, перевозки грузов. В русле и пойме реки ведется добыча нерудных полезных ископаемых. На протяжении последних лет сохраняется тенденции на сокращение общих объемов водопотребления по Республике Башкортостан.
Несмотря на проведение ряда мероприятий по оздоровлению реки Белой, санитарное состояние реки ниже Салаватского промышленного узла остается напряженным.
В результате проведенных мер по сокращению количества сбрасываемых в реку сточных вод и совершенствованию очистки санитарное состояние реки Белой улучшается, хотя еще не достигло уровня санитарных требований. Загрязнение реки выше допустимых норм отмечается на протяжении 200 — 300 км от г. Уфы.
На основании всестороннего изучения водных ресурсов страны органы водного хозяйства Польской Народной Республики разработали перспективный план мероприятий по улучшению санитарного состояния рек и работают над проектом новых положений по регламентации условий спуска сточных вод в водоемы и правовых актов, направленных на охрану вод от загрязнения. В своей деятельности органы водного хозяйства имеют тесную связь с органами санитарного надзора. Они совместно решают все вопросы, касающиеся охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения. Государственным планом в течение ближайших лет предусмотрено усиленное строительство очистных сооружений, как городских, так и заводских канализаций.
Небольшой расход реки и большое количество прибрежных населенных пунктов позволили на данном водоеме наиболее отчетливо выявить влияние нефтесодержащих стоков на санитарное состояние реки и санитарно-бытовые условия жизни населения [5].
Река Белая постоянно испытывает большую антропогенную нагрузку на участке русла ниже города Стерлитамак. Загрязненность реки отмечает по классификации, как “очень грязная”. Особенно загрязнен донный ил, вследствие многолетнего накопления вредных веществ. Загрязнение воды происходит от предприятий химической, нефтехимической и энергетической промышленности, расположившихся цепочкой на 270 км вдоль берегов Белой в таких городах как: Мелеуз, Салават, Ишимбай, Стерлитамак, Уфа, Благовещенск. Это “химическое ожерелье” республика Башкирия получила в наследство в период интенсивной индустриализации СССР, активно проходившая в предвоенные и послевоенные годы.
В 2003 году из 187 очистных сооружений всего лишь 35 работало в пробном режиме и удовлетворяло нормативным требованиям. В числе не обеспечивающих нормативную очистку продолжали оставаться около 149 очистных сооружения практически всех больших предприятий Башкирии.
Основные причины не качественной рыботы очистных сооружений следующие:
— устаревшие технологии и изношенность оборудования;
— сброс в водные объекты неочищенных стоков;
— отсутствие локальных очистных сооружений и, как следствие, их перегрузка по концентрации поступающих загрязняющих веществ;
— эксплуатация с отступлением от проектных схем.
В результате этого, поверхностные водные объекты Республики Башкирии уже многие годы загрязнены нефтепродуктами, фенолами, азотом нитритным, маргенцем, азотом аммонийным, медью, ртутью, железом [6].
Берега Белой, в основном, заняты степными природными сообществами. Леса чаще широколиственные и встречаются лишь местами. В среднем течении берега реки покрыты ивами, тополями и шиповником. По берегам реки в больших количествах растет ежевика [7].
1.4 Влияние экологического состояние реки на здоровье населения
Экологическая обстановка влияет на здоровье человека, если говорить по городу Салават, то здесь санитарно эпидемиологическая обстановка оценивается как удовлетворительно. Большое влияние на здоровье человека оказывает качество воды.
При анализе воды выявляются основные параметры воды: уровень pH, содержание железа, наличие запаха, жесткость воды и др. Набор химических элементов, наличие которых определяется в исследуемой воде, не случаен. Содержание этих элементов в количестве выше предельно допустимых концентраций оказывает негативное влияние не только на обитателей водоёма, но и на человека.
Нитраты нарушают окислительно- восстановительные процессы в организме, разрушают эритроциты в крови. Нитриты являются пассивными канцерогенами и источником образования нитратов. Нитраты токсическое действие на организм человека. Постоянное употребление воды с повышенными содержанием нитратов приводит к заболеванием крови, сердечно- сосудистой системы.
Содержание аммония не должно превышать ПДК. Постоянный прием внутрь воды с повышенным содержанием аммония вызывает хронический ацидоз и изменения в тканях. Кроме того, аммиак (в виде газа) раздражает
конъюнктиву глаз и слизистые оболочки.
Кислотность (уровень pH) воды может отрицательно влиять на слизистую оболочку желудка [8].
Глава II. Экспериментальная часть
2.1 Определение общей жесткости воды комплексометрическим методом
Цель работы: Определить содержание ионов кальция и магния, сделать вывод о качестве воды согласно ГОСТ.
Сущность метода: В основе метода лежит способность катионов образовывать с трилоном Б прочные комплексные соединения, растворимые в воде.
Оборудование, реактивы, материалы:
2. Аммиачно-буферный раствор (хлористого аммония 20 г растворяют 100 мл дистиллированной водой, смешивают со 100 мл 20%-ного аммиака, объем доводят дистиллированной водой до 1 литра);
3. Индикатор кислотный хром темно-синий (индикатора 0,25 г и 25 г хролистого натрия растирают в ступке и перемешивают);
4. Коническая колба на 250 мл;
5. Пипетка на 100 мл и 5 мл;
Требования к технике безопасности: Все операции должны проводиться согласно инструкции по технике безопасности в химической лаборатории.
В коническую колбу вносят пипеткой 100 мл анализируемой воды, добавляют 5 мл аммиачно-буферного раствора и несколько кристаллов индикатора. Пробу титруют раствором трилона Б из бюретки, энергично встряхивая колбу. После появления красно-фиолетовой окраски титрование проводят медленно до появления синего окрашивания.
Общую жесткость определяют по формуле:
Где: Жобщ— карбонатная жесткость, мг-экв/л;
V1— объем рабочего раствора трилона Б, пошедшего на титрование пробы;
N- нормальность раствора трилона Б.
2.2 Определение карбонатной жесткости
Цель работы: Определить содержание гидрокарбонатов кальция и магния
сделать вывод о качестве воды согласно ГОСТ.
Сущность метода: Жесткость воды- мера содержания в ней соли. Карбонатную жесткость, обусловленную присутствием в воде растворимых двууглекислых солей кальция и магния, определяют титрованием пробы воды соляной кислотой в присутствие метилового оранжевого.
Оборудование, реактивы, материалы:
1. Соляная кислота 0,1Н раствора;
3. Коническая колба на 250 мл;
Требования к технике безопасности: Все операции должны проводиться согласно инструкции по технике безопасности в химической лаборатории.
В коническую колбу пипеткой наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 2-3 кали метилового оранжевого, титруют 0,1Н раствором соляной кислоты до появления слабого розового окрашивания, затем кипятят 3 мин. Если раствор при кипячении приобретает желтую окраску,
прибавляют еще соляной кислоты до слабо- розовой окраски и снова кипятят в течение 2 мин.
Карбонатную жесткость рассчитывают по формуле:
Где: Ж- карбонатная жесткость, мг-экв\л;
V1— объем, рабочего раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование пробы, мл;
H- нормальность соляной кислоты.
2.3 Определение содержание меди в водопроводной воде
Цель работы: Построить калибровочный график и определить содержание меди фотометрическим методом, сделать вывод о качестве воды согласно ГОСТ.
Сущность метода: Определение меди колориметрическим методом основана на реакции Cu 2+ с избытком раствора аммиака, при этом образуется комплексный ион интенсивного синего цвета, и измерении интенсивности светового потока, прошедшего через окрашенный раствор, с красным светофильтром.
Оборудование, реактивы, материалы:
2.Серная кислота, концентрированная (р=1,84 г/см);
5.Стандартный раствор сульфата меди (3,972г перекристаллизованного сульфата меди CuSO4 x 5H2O переносят в мерную колбу на 1 л, растворяют в небольшом количестве воды, прибавляют для подавления гидролиза 5 мл концентрированной серной кислоты, разбавляют водой до метки, тщательно
Требования к технике безопасности: Все операции должны проводиться согласно инструкции по технике безопасности в химической лаборатории.
Построение калибровочного графика. В семь мерных колб ёмкостью на 100 мл наливают 0, 5, 7, 9, 10, 12, 15, 20 мл стандартного раствора меди. В каждую из них прибавляют по 10 мл разбавленного аммиака (1:3), доводят раствор в колбах до метки и тщательно перемешивают. Через 10 минут колориметрируют на ФЭК с красным светофильтром. Измерив оптические плотности всех растворов, строят калибровочную кривую в координатах: оптическая плотность- содержание меди, мг.
Определение меди в анализируемой пробе. В мерную колбу на 100 мл вносят 50 мл пробы, прибавляют 3- 5 капель концентрированной серной кислоты, нейтрализуют разбавленным раствором аммиака (1:3), а затем ещё прибавляют 10 мл аммиака, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Через 10 минут колориметрируют на ФЭК с красным светофильтром.
Содержание меди в пробе рассчитывают по формуле:
Где: Х- содержание меди в пробе, мг/л;
А- количество меди, найденное по калибровочному графику, мг;
V — объем пробы, взятой на анализ, мл.
река белая жесткость экологический
2.4 Определение содержания железа в водопроводной воде
Цель работы: Построить градуированной график и определить содержание общего железа фотометрическим методом, сделать вывод о качестве воды согласно ГОСТ.
Сущность метода: Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения сульфасалицилового кислоты с солями железа и изменении интенсивности светового потока, прошедшего через окрашенный раствор, синим светофильтром.
Оборудование, реактивы, материалы:
1.Соляная кислота 1:1 10мл HCl:10H2O;
2.Хлористый аммоний, 10% раствор;
3.Сульфасалициловая кислота, 10% раствор, 50 мл;
4.Аммиак 10% раствор (200 мл аммиака+ 300 мл воды);
5.Стандартный раствор железа: 0,8634г железо- аммонийных квасцов растворяют в дистиллированной воде, приливают к раствору 10 мл концентрированной серной кислоты и разбавляют в мерной колбе водой до 1л.
Отбирают 100 мл полученного раствора, разбавляют водой до 1 л в мерной колбе. В 1 мл рабочего стандартного раствора содержится 0,01 мг железа.
6.Концентрированная серная кислота, плотности 1,84 г/см 3 ;
Требования к технике безопасности: Все операции должны проводиться согласно инструкции по технике безопасности в химической лаборатории.
Анализируемую пробу энергично взбалтывают, операция фильтрования исключается. Если проба окрашена или содержит значительное количество органических веществ, их мешающее влияние устраняют в результате минерализации. Для этого в термостойкий стакан на 200 мл помещают объем воды, содержащий от 0,01 до 0,1 мг железа, добавляют 2 мл концентрированной серной кислоты и выпаривают жидкость на электроплитке до выделения густых белых паров, серного ангидрида. Не прекращая нагрева, вводят в стакан 23 капли концентрированной азотной кислоты, после чего окрашенная жидкость становится бесцветной и прозрачной.
Обработанную пробу переносят в мерную колбу на 100 мл сульфасалициловой кислоты, содержимое колбы перемешивают и прибавляют по каплям раствор аммиака до перехода красного окрашивания в
желтое. После чего приливают избыток раствора аммиака (5мл), охлаждают, доводят до метки. Измеряют оптическую плотность полученного раствора через 10 минут после добавления аммиака, при длине волны 440 км по отношению к холостому раствору.
Построение градуировочного графика.
В 8 мерных колб пипеткой (или цилиндром- для больших объемов) вносят стандартный раствор железно-аммонийных квасцов в количествах, представленных в таблице.
источник
Бе́ лая – река в Европейской части России, в Республиках Башкортостан и Татарстан; левый приток Камы.
По-башкирски – Агизе́ль («большая белая река»).
Исток Белой находится к востоку от г. Иремель. Река впадает в Нижнекамское водохранилище. Длина Белой 1430 км, площадь бассейна 142 тыс. км 2 – крупнейший по длине и площади бассейна приток Камы [*] В рейтинг включены притоки, относящиеся к большим и средним рекам; при сравнении притоков главной реки длины их составляющих не учитываются. По сводным данным Государственного водного реестра и Научно-популярной энциклопедии «Вода России». . Наиболее крупные правобережные притоки: Нугуш, Сим, Уфа, Бир, Танып. С левого берега впадают Ашкадар, Уршак, Дёма, Кармасан, Чермасан, База, Сюнь. В бассейне Белой находится около 800 озёр (самое большое озеро – Аслыкуль).
Верхнее течение Белой находится в пределах Южного Урала. Бассейн реки занимает широкие межгорные понижения, разделённые хребтами. Средняя часть бассейна Белой – горная территория, сложена известняками, доломитами и мергелями. Средняя и нижняя часть бассейна имеет равнинный характер рельефа.
Бассейн Белой находится в зоне умеренно-континентального климата. Средняя температура января изменяется от -14 до -18 о С. Средняя температура июля колеблется от 18 до 20 о С. Слой испарения в среднем равен 460 мм. Максимальное количество осадков выпадает на западных склонах Уральских гор (до 700 мм). В равнинной части бассейна оно уменьшается до 550 мм. Высота снежного покрова изменяется от 60 до 70 см. Продолжительность периода со снежным покрова колеблется от 140 до 170 дней.
Бóльшая часть бассейна Белой расположена в зоне достаточного увлажнения и занята лесостепной растительностью. На юго-западе бассейна она сменяется степной растительностью. К востоку степи и луга сменяются широколиственно-темнохвойными и широколиственными лесами. В этом же направлении чернозёмы заменяются дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами. На Урале распространены преимущественно серые лесные и горно-луговые почвы.
В бассейне Белой находятся три заповедника: Башкирский, Шульган-Таш (с древнейшими в Европе стоянками древнего человека – пещеры Капова, Кутук Cумган, объявленные ЮНЕСКО памятниками природы) и Южно-Уральский, а также национальный парк «Башкирия».
В горной части бассейна долина реки имеет чередующиеся расширения и сужения. На участках расширений долины р. Белая течёт в низких заболоченных берегах. На участках сужений склоны долины круты и обрывисты. В расширениях долины Белая формирует широкую пойму и извилистое русло. Вогнутые берега излучин размываются со скоростью до 2 м/год. Ширина русла не превышает 50 м, глубина – 0,5–1,2 м. Русловые отложения – галечные или галечно-валунные.
Ниже устья р. Нугуш Белая выходит на равнину, её долина постепенно расширяется. Пойма относительно широкая, её ширина достигает 200 м (при ширине русла 60–70 м). Преобладает извилистое русло. Берега реки размываются со скоростью 5–10 м/год. Состав русловых отложений галечный. Повышенные части крупных форм руслового рельефа сужают русло в межень с 90–100 до 30–50 м. Ниже устья р. Инзер в основании поймы вскрываются известняки и доломиты, что препятствует размыву берегов. Преобладает относительно прямолинейное русло.
Ниже впадения Уфы Белая – типично равнинная река с широкой левобережной поймой, изобилующей озёрами-старицами. Русло реки образует излучины с шагом 3–5 км или разделяется на рукава. Берега размываются со скоростью до 10 м/год. Состав русловых отложений галечно-валунный и песчаный. Средний диаметр отложений достигает 7–8 мм. В структуре руслового рельефа представлены активно смещающиеся крупные гряды. Ширина русло составляет 400–500 м.
Среднемноголетний расход воды Белой у г. Бирска 840 м 3 /с (наибольший расход воды 18400 м 3 /с); объём стока воды 26,511 км 3 /год, слой стока 220 мм, модуль стока 6,9 л/(с×км 2 ). Основное питание реки обеспечивают талые снеговые воды. По внутригодовому распределению стока Белая относится к рекам с восточноевропейским типом водного режима с весенним половодьем и высокими паводками. В нижнем течении реки изменения уровней воды в течение года достигают 11 м. Река замерзает во второй декаде ноября, вскрывается в середине апреля.
Мутность воды изменяется от 0,0036 кг/м 3 (верховья реки) до 0,104 кг/м 3 (у г. Бирска). В верховьях реки модуль стока взвешенных наносов равен 7,2 т/(км 2 ×год), а в среднем и нижнем течении колеблется в пределах 21,5–30 т/(км 2 ×год). Сток взвешенных наносов в районе Уфы составляет 2,3–2,7 млн т/год. Сток влекомых наносов равен примерно 0,40 млн т/год.
По химическому составу речная вода относится к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Повышенная минерализация и жёсткость характерны для левобережных притоков Белой, дренирующих западную часть бассейна. Качество воды (2006) соответствует загрязнённым (выше Юмагузинского водохранилища) и умеренно загрязнённым рекам (ниже водоёма).
Белая – важная водная магистраль. Её освоение началось с древних времён. Однако лишь в 1762 г. было выполнено её первое гидрографическое описание. Река судоходна на участке от устья до Уфы, на нём гарантировано движение судов с осадкой не более 2,25 м. Белая является составной частью водного пути по маршруту Москва – Уфа. Нерегулярное судоходство возможно до пристани Мелеуз (225 км от Уфы). Основные перевозимые грузы: нефтепродукты, гравийно-песчаная смесь, стройматериалы, древесина.
Ежегодно в бассейне Белой забирается в среднем 0,655 км 3 воды. В основном эта вода используется в производственных процессах (57,4%) и в хозяйственно-бытовых целях (35,1%). Большая часть этой воды возвращается в реки в составе промышленных и коммунально-бытовых стоков. Из этого объёма почти 66% относится к загрязнённым недостаточно очищенным стокам и 31,8% – к нормативно чистым водам.
Для улучшения водоснабжения населения и хозяйства в бассейне сооружены водохранилища на притоке – р. Уфе (Павловское, 1961 г.) и на самой Белой – Белорецкое (сооружено в XVIII в., последняя реконструкция в 1980 г.) и Юмагузинское (2004 г.). Белорецкое водохранилище используется для питьевого и промышленного водоснабжения.
Из русловых и пойменных карьеров извлекается песчано-гравийная смесь для строительной индустрии (с начала в 1960-х гг.). В нижнем течении Белой добывается более 70% общего объёма песчано-гравийной смеси. На участке между Уфой и Бирском за 1984–1994 гг. извлечено 3,8 млн м 3 песчано-гравийной смеси, что привело к понижению отметок дна и водной поверхности на 0,44–1,03 м.
Белая – привлекательный объект для любителей водного туризма. В верхнем течении река используется для сплава. Среднее и нижнее течение Белой интересны для рыбаков. Речные воды являются местом обитания язя, подуста, леща и подлещика, сома.
На берегах реки расположены города: Белорецк, Салават, Мелеуз, Ишимбай, Стерлитамак, Уфа, Бирск.
источник