Химический анализ поверхностных и сточных вод

Комплексный химический анализ поверхностных сточных вод и оценка их влияния на гидрохимическое состояние реки Малая Кокшага

Вода — важнейший компонент окружающей среды. Водные ресурсы охраняются как основа жизни и деятельности всех народов. С увеличением антропогенной нагрузки, ростом промышленного потенциала идет увеличение нагрузки на водные экосистемы. В результате сброса сточных вод изменяются как физические свойства воды, так и химический состав. Загрязненные водоемы становятся непригодными для хозяйственно-бытового водоснабжения, теряют свое рыбохозяйственное значение.

Одной из острых экологических проблем становится загрязнение водных объектов поверхностными сточными водами города. Территория города — это один из факторов формирования поверхностного стока, оказывающий большое влияние на химический состав поверхностных сточных вод. Для городской системы формирование поверхностного стока — один из механизмов самоочищения, в то время как для реки — один из основных источников загрязнения. Поверхностный сток с территории города является одним из источников загрязнения городских водоемов различными примесями природного и техногенного происхождения. Сброс поверхностных стоков посредством ливневой канализации способствует поступлению в реку взвешенных частиц и грубодисперсных примесей. Городские реки практически становятся продолжением ливневой канализацией города, являются природными очистными сооружениями. В них происходит осаждение взвешенных веществ, разбавление стоков и прочее.

Последствия от загрязнения водных объектов поверхностными стоками крайне неблагоприятно сказывается как на самой реке, так и на жителя города. Осаждение взвешенных частиц, попадающих в водоем вместе со стоками, приводит к заилению водоема, нарушению его экологического равновесия. Нефтепродукты сильно деформируют водную экосистему в опасном для человека направлении. Не обошла стороной эта проблема и Республику Марий Эл. Главная «водная артерия» города — река Малая Кокшага испытывает сильное антропогенное воздействие. Из реки производится забор воды для хозяйственно-бытового водоснабжения населения и полива улиц столицы, осуществляется сброс с очистных сооружений канализации, а также сброс поверхностных сточных вод. Наибольшее отрицательное влияние на физико-химические свойства поверхностных вод реки Малая Кокшага оказывают ливневые стоки, сбрасываемые с территории г. Йошкар-Ола.

Поэтому целью работы стало проведение комплексного химического анализа ливневых сточных вод в черте города Йошкар-Ола и оценка влияния сточных вод на состояние реки Малая Кокшага.

Согласно поставленной цели были определены следующие задачи:

Определение мест отбора проб сточных вод;

Проведение комплексного химического анализа проб сточных вод;

Сравнение полученных результатов с ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

Согласно цели работы в августе 2014 года были отобраны пробы в местах сброса поверхностных сточных вод в период ливневых дождей.

Отбор проб осуществлялся в местах нахождения выпусков ливневых стоков с территории города Йошкар-Ола в реку Малая Кокшага. Данный выбор мест отбора проб связан с необходимостью отбора для химического анализа именно сточных вод.

Аналитические работы выполнялись в аккредитованной лаборатории физико-химического и биологического анализа объектов окружающей среды ПГТУ, аккредитованной в СААЛ. Сравнение полученных результатов с предельно допустимыми концентрациями для водоемов рыбохозяйственного значения, утвержденные приказом Рыболовства №20 от 18.01.2010г. выявили некоторые превышения предельно-допустимых концентраций. В водной таблице 1 представлены результаты химического анализа.

Таблица 1. Результаты комплексного химического анализа сточных вод, 2014 г.

источник

Испытательная лаборатория Лаб24 проводит исследования сточной воды на максимально допустимые значения нормативных показателей общих свойств сточных вод и концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, установленных в целях предотвращения негативного воздействия на работу централизованных общесплавных и бытовых систем водоотведения, а также централизованных комбинированных систем водоотведения (применительно к сбросу в общесплавные и бытовые системы водоотведения) и состоит из 31 показателя, так же Вы можете дополнить данный комплекс любым показателем из Прайс-листа лаборатории, либо выбрать необходимые из списка.

Испытательная лаборатория ЛАБ 24 выполняет исследования сточной воды, в соответствии с ГОСТ и СанПиН, на современном аналитическом оборудовании, результатом является Протокол исследований, внесенный в Реестр протоколов испытаний ФГИС Росаккредитации. Протокол анализа имеет юридическую силу для предоставления в государственные органы и истребования доказательств в Суде .

11 вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH»>Водородный показатель (pН) в воде

Стоимость исследования не включает выезд специалиста и отбор проб.

Состав воды, наполняющей питьевой водопровод, и ее безопасность для здоровья, во многом зависит от качества стоков. Ведь они попадают на очистные сооружения, где важно правильно выбрать реактивы, эффективные для борьбы с именно теми веществами, концентрация которых превышает допустимые нормы. Анализ проб сточных вод, выполнить который можно в исследовательском центре «Лаб24», помогает успешно решать подобные проблемы.

Периодичность, с которой производятся анализы сточных вод, устанавливает принимающий их водоканал. Эта организация определяет и перечень показателей, на которые должна быть исследована проба. А вот ее отбор проводит уже предприятие, осуществляющее сбросы. Оно же заказывает анализ сточных вод в аккредитованной на это лаборатории.

Химический анализ сточных вод представляет собой комплекс испытаний предъявленных заказчиком образцов отбора по следующим показателям:

• Концентрации неорганических веществ в свободной форме или соединениях
• Уровню химического и биохимического потребления кислорода
• Содержанию взвесей
• Загрязненностью нефтепродуктами и жирами
• Температуре

Сделать анализ сточных вод на современном оборудовании, гарантирующем минимальный уровень погрешности исследований, предлагает «Лаб24». Его стоимость можно уточнить на сайте. После проведения испытаний станет абсолютно ясен химический состав стоков в образце. Результаты анализа будут отражены в итоговом заключении, принимаемом государственными разрешительными органами.

Несмотря на достаточно высокую стоимость, анализ сточной воды является одной из самых востребованных услуг, предоставляемых нашим центром. При необходимости, за дополнительную плату, мы можем произвести и отбор проб с выездом на место.

Результаты исследований можно получить одним из представленных ниже вариантов:

• в «личном кабинете» на сайте www.lab-24.ru;
• по электронной почте, указанной в заявке при сдаче проб в лабораторию;
• в офисе лаборатории;
• доставка курьером (дополнительная оплата);
• доставка курьерской службой (дополнительная оплата);
• получить результат можно на английском языке (перевод оплачивается дополнительно).

Результаты анализов доступны для получения любым указанным способом только с момента полной готовности всех заказанных лабораторных исследований

Компания «Лаб24», аккредитованная в Федеральной службе по аккредитации «Росаккредитация» имеет широкую область компетенций, что позволяет комплексно решать задачи, связанные с оценкой и анализом исследуемых объектов. Современное оборудование, а так же использование передовых методик, способные обеспечивать низкие пределы обнаружения, выдающееся качество данных и беспрецедентное обслуживание клиентов, является основополагающими принципами работы нашей компании. Наша миссия — предоставить аналитические услуги высшего качества, чтобы удовлетворить потребностям наших клиентов. Наша работа направлена на улучшение экологии, здоровья человека и принятие точных решений.

источник

✚ Анализ сточных вод по доступным ценам в Москве и Московской области от аккредитованной химической лаборатории компании «ЭкоЭксперт», 12 лет опыта.

Лабораторный анализ ливневых сточных вод проводится со следующей целью:

• оценить степень воздействия предприятия или иного объекта на водоём или сети водоотведения (канализацию);
• оценить эффективность и достаточность работы очистных сооружений вод;
• разработать ПДС для предприятия;
• предоставить данные о качестве сточных ливневых вод на экспертизу в государственные органы.

Компания «ЭкоЭксперт» предлагает услуги аттестованной лаборатории, которая использует регламентированные методы анализа сточных вод.

В услугах лаборатории анализа сточных ливневых вод чаще всего нуждаются:

• полиграфические комбинаты;
• лакокрасочная промышленность;
• пищевое производство;
• химическая промышленность;
• металлургия;
• легкая промышленность;
• автомойки и автозаправочные станции.

В г. Москве в настоящее время ужесточились требования по сбросу сточных ливневых вод в канализацию.

Службы Мосводоканала проверяют качество сточных ливневых вод в канализационных коллекторах предприятий, бизнес-центров и других собственников имущества.

В результате этих проверок происходят доначисления абонентской платы за пользование канализацией (системами водоотведения) на основании разового анализа лаборатории Мосводоканала.

Суммы доначислений начинаются от 100 000 рублей.

Чтобы соблюдать требования законодательства и избежать негативных последствий, необходимо ежеквартально проводить анализ сточных ливневых вод в независимой лаборатории.

Чаще всего анализ сточных вод предполагает следующие виды исследований:

• количественный химический анализ сточных ливневых вод — сульфаты, хлориды, тяжёлые металлы, поверхностно-активные вещества (ПАВ);
• общие свойства вод — кислотность, химическое потребление кислорода (ХПК);
• микробиологический анализ проб сточных ливневых вод — актуален для объектов сельского хозяйства, коммунальных сточных систем (биологических очистных сооружений).

Исходя из опыта работ, нами составлены типичные перечни показателей для анализа сточных ливневых вод.

У нас можно воспользоваться услугами лаборатории, которая выполняет оценку сточных ливневых вод по всем необходимым параметрам.

Стоимость анализов вод составляет:

• минимальный перечень (9 основных показателей вод) — 16 120 руб.;
• типовой перечень (15 показателей вод) — от 23 000 руб.;
• требуемый перечень по приказу № 1134 (31 показатель вод) — 45 780
• расширенный перечень (33 показателя вод) — 41 780 руб.

Мы также готовы сделать и делаем регулярно анализы по индивидуальным наборам показателей вод.

Используем методики оценки качества сточных ливневых вод по критериям рыбохозяйственных водоёмов и исходя из требований, предъявляемых к канализационным стокам.

Цена индивидуального анализа вод зависит от перечня показателей вод и количества проб вод.

В стоимость работ входит: выезд специалиста, отбор проб вод, консервация, транспортировка, проведение анализа вод и отчёт.

Выезд на расстояние более 15 км от МКАД оплачивается дополнительно.

Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами и стоимостью работ по проведению химического анализа сточных ливневых вод.

Позвоните нам, чтобы заказать анализы сточной воды и уточнить условия сотрудничества.

источник

Регламентируемый Правительством РФ физико-химический анализ сточной воды по 31 показателю, включающий в себя все необходимые компоненты для подтверждения безопасности сточной воды, которая сбрасывается в общесплавные и бытовые системы водоотведения, и решения споров с Водоканалом и контролирующими организациями.

• с МГУ не поспоришь – у нас внушительный опыт отстаивания прав предприятий во время споров с Водоканалом;
• мы используем только современное зарубежное оборудование, которое позволяет определять компоненты с высокой точностью для обоснования безопасности сточной воды;
• в случае необходимости мы проводим анализ альтернативными методами и используем технику предварительного поискового анализа для учёта особенностей вашего типа сточной воды.

Не нашли нужные показатели?

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, масс-спектрометрии и флуоресцентного анализа, жидкостной хроматографии, газовой хроматографии, спектрофотомерии, жидкостно-жидкостной и твердофазной экстракции, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

источник

Химический анализ сточных вод в собственной лаборатории предприятия или в независимой организации, аккредитованной на ведение такого рода работ, является обязательным и необходимым для всех объектов промышленного производства. Но необходим он и на частных территориях в случае, если на объекте установлен септик с функцией залпового сброса. В этом случае недоочищенная вода, попадая в окружающую среду, может нанести действительно серьезный вред.

Проводить исследование качества сбрасываемых канализационных отходов должны специалисты, которые заберут пробы на исследование, чтобы оценить объемы и масштабы проблемы. Проверка в этом случае проводится не менее масштабная, чем при изучении содержимого колодца и водопровода. А любые выявляемые несоответствия представляются экспертами с рекомендациями по исправлению нанесенного вреда. Ведь даже несвоевременная очистка ливневых канализационных колодцев в Москве и Московской области уже не раз приводила к существенному ухудшению экологии.

Экспертиза сточной воды производится в лабораторных условиях, на самом промышленном объекте или по заказу, в одном из отделений СЭС. Цена такой проверки с оценкой химического состава и проверкой основных показателей может меняться в зависимости от того, какие именно объемы проверок будет проводиться. Уточнить стоимость для предприятий и организаций всегда можно заранее, до того, как будет достигнут необходимый результат переговоров.

Проводится анализ сточных вод всегда по стандартной схеме:

• заказ услуги, вызов специалистов;
• выезд на объект для забора проб;
• отбор образца для исследования, в присутствии собственника, с составлением официального акта;
• выполнение анализа в лаборатории;
• подведение итогов — при выявлении нарушений составляются рекомендации по их устранению.

Нормативы и стандарты ГОСТ устанавливаются не только на питьевую воду. Для канализационных стоков в этой сфере действуют еще более жесткие регламенты, особенно когда речь идет о промышленных предприятиях, способных нанести существенный вред окружающей среде. Для них может быть регламентирована частота проверочных мероприятий, а также интенсивность и объемы. В случае выявления нарушений проверка может проводиться в экстренном порядке. Анализ сточных вод в Москве в этом случае проводится по заказу собственника или иного субъекта, осуществляющего хозяйственную деятельность.

Важно понимать, что чистота окружающей среды — важнейший критерий безопасности жизнедеятельности и абсолютно необходимое явление, если производится прямой сброс сточных вод.

Специалисты СЭС напоминают:

Попадание в открытые водоемы, колодцы, скважины воды из канализационной системы, не прошедшей достаточную очистку, может привести к повышению концентрации тяжелых металлов (Pb), а также других химических элементов, фосфатов, сульфатов. Это также способно негативно отразиться на общей микробиологической безопасности водных ресурсов.

Проведение анализа сточных вод — неотъемлемая часть работы предприятий и организаций в столичном регионе. Необходимость в его проведении может возникнуть в следующих случаях:

• при реализации программ производственного контроля;
• при формировании базы данных для дальнейшего составления нормативной документации (специальной декларации, проектной разработки нормативов сброса, считающегося допустимым);
• в обязательном порядке — на предприятиях по очистке воды, с оценкой качества выполненных работ (насколько чище стала вода после обработки).

Помимо этого, выполняется анализ сточных вод по запросу собственников для оценки обстановки после выявления случаев нарушения санитарных нормативов и стандартов. Здесь исследования проводятся сразу по нескольким направлениям с учетом способа сброса, применяемого на объекте.

При проведении исследования качества и безопасности сбрасываемых стоков количество параметров во многом определяется способом их сброса. Если после очистки жидкость попадает в ливневые и дождевые стоки (поверхностно), в них изменяется кислотности (содержание водорода), температурные показатели, взвеси, сульфаты и сульфиды, наличие аммонийного азота, следов продуктов нефтепереработки. Перечень может расширяться с учетом аспектов деятельности предприятия или организации, объемов существующих рисков заражения или недоочистки стоков.

Если сброс проводится непосредственно в бытовые или централизованные системы водоотведения, в обязательном порядке выполняется исследование на содержание тяжелых металлов, а также железа, цветных металлов, марганца, следов поверхностно-активных веществ (анионные). Исследуются стоки и на наличие следов фенола, и на целый ряд других параметров, по результатам проверки выдаются рекомендации.

источник

Дата публикации: 01.09.2013 2013-09-01

Статья просмотрена: 14775 раз

Кутковский К. А. Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей // Молодой ученый. — 2013. — №9. — С. 119-122. — URL https://moluch.ru/archive/56/7745/ (дата обращения: 21.10.2019).

Воды и атмосферные осадки, которые поступают в естественные водоемы с территорий населенных пунктов и предприятий, принято называть сточными водами. Отвод данных вод осуществляется посредством канализации или естественным путем.

Сточные воды это в большей или меньшей степени загрязненные в результате использования бытовые, промысловые и производственные воды, содержащие отбросы или отработанное тепло, а также отличающиеся изменившимися в отрицательную сторону физическими и биологическими свойствами [1, с. 1287]. Из этого можно сделать вывод о, безусловно, антропогенном происхождении и неоднородности стоков, а также о сложности очистки или утилизации данного продукта антропогенной деятельности.

Из-за ухудшившихся биологических и физических свойств, сточные воды пагубно влияют на развитие всей биосферы. Сточные воды провоцируют и ускоряют эвтрофикацию водоемов из обильного содержания в них фосфора и азота, а также приводят к изменению естественных биоценозов и, как следствие, гибели биологических видов, загрязнению объектов водопользования, используемые человеком в качестве источника питьевой воды. Так же происходит обильное воздействие на артезианские бассейны: их биологическая чистота несопоставима с их состоянием до научно-технической революции, обусловившей эру активного антропогенного воздействия на природу.

Вследствие научно-технической мысли, ее развитии и повсеместном внедрение, источниками сточных вод являются практически любые антропогенные объекты: жилые дома, образовательные учреждения, медицинские объекты, торговые склады и точки реализаций товаров, различные сервисные организации, АЗС, металлургическая промышленность, пищевая промышленность, фармацевтической промышленность, сельхозяйственные угодья и т. д.

Для контроля качества и объема поступления сточных вод разрабатываются законы и подзаконные акты, происходит внедрение и разработка как новых, так и уже зарекомендованных себя методов очистки. Формируется всесторонний анализ сточных вод, позволяющий разработать оптимальный алгоритм очистки (с учетом характера загрязнителей) для каждого промышленного объекта и оценить качество воды, покидающей очистные сооружения. Любые нарушения влекут за собой штрафы и санкции, прописанные как в Водном кодексе РФ, так и в Уголовном кодексе РФ.

Определим, какими характеристиками обладают сточные воды, и как загрязнители влияют на процесс очистки. Для начала определим классификацию сточных вод и особенности отдельных их типов.

Виды сточных вод

1) Хозяйственно-бытовые. Этот тип стоков в основном поступает из жилых домов, а так же объектов социального пользования(больницы, образовательные учреждения, торговые центры и т. д.). Отведение происходит посредством хозяйственно-бытовой и общесплавной канализации. Состав загрязнителей: 58 % — органика, 42 % — минеральные вещества. Особенность — высокое содержание азотсодержащих соединений и фосфатов, значительная степень фекального загрязнения.

2) Промышленные сточные воды. Основной загрязнитель — объекты промышленности и предприятия различного рода деятельности. Отведение происходит посредством промышленной канализации. Спектр загрязнителей характеризуется видом промышленной деятельности. Содержат органические и неорганические элементы. Наибольшую опасность для гидросферы и человека представляют нефтепродукты, органические красители, фенолы, поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды и тяжелые металлы.

3) Поверхностные сточные воды. Основное поступление из дождевых и талых вод, формирующихся из атмосферных осадков, проникающих в почву и стекающих в водоемы посредством ливневой канализации с территории промышленных предприятий и населенных пунктов. Спектр возможных загрязнителей широк и определяется особенностями территории и видом антропогенной деятельности, преобладающей в районе стока.

Анализ сточных вод

Рассмотрим основные источники поступления сточных вод в экосистемы: промышленные и бытовые объекты, на них приходится основная доля поступающих на очистные сооружения стоков. [2, с. 59] Анализ именно этих источников позволяет понять специфику оценки качества сточных вод и спектр загрязнителей. На выходе из очистных сооружений не должно быть примесей, содержишихся в характерной для той или иной природы стоков, либо их количество должно быть минимальным (определяется нормативами).

Для анализа качества вод используются следующие параметры: температура, цветность, запах и прозрачность. Физические показатели качества воды малоинформативные и понятны на интуитивном уровне. Для всех типов сточных вод характерна повышенная температура, специфический запах и сниженная прозрачность (определяется по шрифту). Изменение цветности (измеряется в градусах платинокобальтовой шкалы) присущи промышленным сточным водам и зависят от вида производственной деятельности.

Так же важным методом анализа качества вод является химический анализ. Реакция (рН) коммунальных сточных вод, как правило, нейтральна (6,5–8), а реакция промышленных стоков подвержена изменениям от сильнокислой (рН менее 3) до сильнощелочной (рН более 11) в зависимости от источника поступления. В процессе очистки реакция сточных вод должна стать нейтральной.

Для определения доли примесей как сухих, так и растворенных, используется такой параметр как «сухой остаток», отражающий степень загрязненности воды примесями. Данный параметр берется из нефильтрованной пробы. Он указывает на количество в воде примесей, как взвешенных (руда, окалина, известняк, кокс и т. д.), так и растворенных. В зависимости от содержания примесей сточные воды принято делить на четыре категории: первая — сухой остаток менее 500 мг/л (коммунальные сточные воды), четвертая — выше 30 000 мг/л. Отметка 5000 мг/л разделяет вторую и третью категорию. [4, с. 76]

Процесс очистки сточных вод от взвешенных примесей происходит путем механических методов очистки, самым распространенным из которых является метод отстаивания. Для прогнозирования эффективности этого метода используется показатель «оседающие вещества». Проба воды помещается в цилиндр, после чего оценивается, какое количество взвешенных веществ осядет за 2 часа. Измеряется в мг/л и процентах от сухого остатка. Оседающие вещества в городских сточных водах, как правило, составляют 65–75 %.

Необходимость вычисления сухого остатка обусловлена дальнейшей обработкой промышленных и коммунальных стоков при помощи биологических методов (бактерии), и на этой стадии количество взвешенных веществ не должно превышать 10 г/л.

Следующим важным параметром сточных вод является зольность твердых примесей. Прокаливание сухого остатка проводят при температуре «красного» каления (500–600°С), в результате чего часть химических соединений сгорает и улетучиваются в виде оксидов, углерода, водорода, азота, серы и других примесей, вес пробы уменьшается. Массу остатка, называемого золой, делят на первоначальную массу образца и получают зольность, выраженную в процентах. Для городских сточных вод характерна зольность 25–35 %.

Еще одним показателем является окисляемость. Данный показатель является санитарным, сфера его актуальности распространяется также не только на сточные воды. Окисляемость указывает на степень загрязнения воды органическими и неорганическими веществами, но также он используется для оценки степени органического загрязнения. Окисляемость определяется при помощи аэробных гетеротрофных бактерий (биохимическая окисляемость) и посредством химических реакций (химическая окисляемость — бихроматная, иодатная и т. д.).

Единицами измерения окисляемости является потребление кислорода: БПК и ХПК — биохимическое и химическое потребление кислорода, выраженное в миллиграммах О2 на литр. Большое значение имеет соотношение БПК к ХПК, которое позволяет прогнозировать, какое количество загрязнителей может быть удалено при помощи биологических методов очистки. [3, с. 141]

Химическая окисляемость определяет общее содержание в воде восстановителей — органических и неорганических, реагирующих с окислителями. В сточных водах преобладают органические восстановители, поэтому, как правило, всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды.

Важнейшими показателям для сохранности гидросферы и эффективности биологической очистки является содержание фосфора и азотистых соединений. В сточных водах определяется содержание общего, нитратного, нитритного и аммонийного азота. От количества соединений азота зависит степень эффективности биологической очистки. При малом содержание азота в производственных сточных водах на стадии биологической очистки добавляют в воду хлористый аммоний. В хозяйственных стоках концентрация соединений азота всегда высока, из-за обилия поступающих веществ, связанных с процессом человеческой жизнедеятельности.

Концентрация фосфора в сточных водах всегда превышает ПДК. Основой поступления фосфатов в сточные воды служат фосфатные компоненты синтетических моющих средств и фекальные стоки, поступающие как из хозяйственной, так и из промышленной сферы. Избыток фосфорсодержащих соединений является одной из главных причин эвтрофикации водоемов.

Следующими показателями состояния сточных вод являются сульфаты и хлориды. Концентрация сульфатов в городских сточных водах обычно находится на уровне 100- 150 мг/л, хлоридов — 150–300 мг/л. В промышленных стоках (в частности, на металлургических заводах) уровень хлоридов и сульфатов значительно выше, к тому же к ним добавляются цианиды, аммиак и роданистые соединения.

Представленные выше показатели важны для оценки загрязненности стоков, так же их следует учитывать и в процессе трактовки данных, полученных в ходе иных анализов. Концентрацию хлоридов важно знать при определении ХПК, так как хлориды окисляются бихроматом калия до молекулярного хлора. Поэтому при концентрации хлоридов более 200 мг/л требуется их предварительное осаждение или введение поправки к результату анализа ХПК. Синтетические поверхностно-активные вещества, или СПАВ, так же являются серьезными загрязнителями естественных водоемов. Воздействие СПАВ напрямую влияет на эвтрофикацию рек и озер, угнетение процессов самоочищения гидросферы, торможение биохимических процессов в водоемах, вызывая другие губительные для биоценоза процессы.

Большинство СПАВ — органические вещества, состоящие из двух частей: гидрофобной и гидрофильной. Гидрофобная часть СПАВ соединена обычно с одной гидрофильной группой. В зависимости от физико-химических свойств гидрофильной части СПАВ делятся на три основных типа: анионактивные, катионоактивные, неионогенные. Каждый тип в свою очередь делится на классы в зависимости от химического состава гидрофобной части.

Примерно 75–80 % всех СПАВ, применяемых в быту и промышленности, составляют анионактивные. Важнейшим из них являются: алкилсульфаты с общей формулой R—O—SO₃Na (где R — углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 20); алкилсульфонаты R—SO₃Na (с числом углеродных атомов 12–15) и алкиларилсульфонаты R—C₆Н₄—SO₃Na (с числом углеродных атомов в радикале 5–18).

Так же присутствие СПАВ резко отрицательно сказывается на работе очистных сооружений, во время очистки сточных вод поверхностно-активные вещества замедляют процессы осаждения твердых взвешенных частиц, провоцируют появление пены в очистных сооружениях и препятствуют биологической очистке. Для предотвращения данных процессов содержание СПАВ в стоках, поступающих на стадию биологической очистки, не должно превышать 20 мг/л. Некоторые фракции (в частности, жесткие СПАВ) предварительно должны быть полностью удалены химическими и физико-химическими методами.

Поверхностно-активные вещества присутствуют во всех сточных водах, в том числе и хозяйственно-бытовых. Источниками СПАВ в сточных водах является результат широкого применения их в быту и промышленности в качестве моющих средств, а также смачивающих, эмульгирующих, выравнивающих, дезинфицирующих препаратов.

Наиболее высокая концентрация токсических веществ определяется в промышленных сточных водах и классифицируются на две категории — неорганические и органические. К органическим токсическим веществам относятся нефтепродукты, смолы, карбоциклические соединения, пестициды, красители, кетоны, фенолы, спирты и СПАВ. Неорганические компоненты представлены солями, щелочами, кислотами и различными химическими элементами (хром, алюминий, свинец, никель, фтор, бор, железо, ванадий и т. д.).

В хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных водах основными биологическим загрязнителями являются бактерии, вирусы, патогенные простейшие и яйца гельминтов, источником которых являются люди и животные.

Для оценки фекальной загрязненности сточных вод используются микробиологические анализы — определение общего микробного числа и количества общих колиформ (коли-тест). Основная задача данных анализов оценить степень фекального загрязнения воды, а не выявление самого факта наличия патогенных микроорганизмов. Вывод делается на основе степени загрязнения сточных вод фекалиями: чем выше уровень загрязнения, тем выше вероятность присутствия патогенных организмов в воде.

Бактериологический анализ сточных вод необходим для оценки эффективности работы очистных сооружений и дает представление о необходимых корректировках процесса очистки сточных вод. Дезинфекция проводится хлором, который оказывает негативное воздействие на качество воды.

Последним показателем является растворенный кислород. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Он также необходим для самоочищения водоемов, т. к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов. Поэтому важным фактором является соблюдение качества очищенной воды, поступающей в естественные водоемы. [5, с. 49]

Оценка качественного и количественного состава загрязнителей сточных вод необходима не только для составления плана очистных мероприятий, но и для повышения их эффективности, а так же для мониторинга и последующего прогнозирования негативного антропогенного воздействия на гидросферу и экосистему в целом. Проблемы загрязненности сточных вод, методов очистки и возвращения в естественные источники или их повторное использование, давно перестали быть чем то далеким и несбыточным. За последние 150 лет качество наземных и подземных источников воды резко ухудшилось и требует не только использования современных норм и стандартов, но так же и поиск, разработку и внедрение новых идей и подходов, как к контролю поступающих загрязняющих веществ, так и к методам очистки сточных вод.

1. Советский энциклопедический словарь/Научно-редакционный совет: А. М. Прохоров (пред.).- М.: «Советская энциклопедия», 1981.- 1287 с.

2. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов/С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, В. И. Калицун.- М.:Стройиздат, 1996.- 59 с.

3. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Под редакцией О. А. Юшманова М.: Агропромиздат 1985.- 141 с.

4. Евилович А. З. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989.- 76 с.

5. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения Под редакцией И. К. Гавич М.: Агропромиздат 1985.- 49 с.

источник

ОТБОР ПРОБ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД СУШИ И ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

1 РАЗРАБОТАНЫ федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)

2 РАЗРАБОТЧИКИ А.А.Назарова, канд. хим. наук, Л.В.Боева, канд. хим. наук, Е.Л.Селютина

3 СОГЛАСОВАНЫ с ФГБУ «НПО «Тайфун» 19.03.2012 и УМЗА Росгидромета 05.05.2012

4 УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Руководителя Росгидромета 10.05.2012

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ ФГБУ «НПО «Тайфун» за номером Р 52.24.353-2012 от 31.05.2012

6 ВВЕДЕНЫ ВЗАМЕН Р 52.24.353-94 Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод

Настоящие рекомендации распространяются на поверхностные воды суши и очищенные сточные воды и устанавливают виды программ отбора проб воды, методы отбора проб, способы предварительной обработки и хранения проб, общие сведения об устройствах, применяемых для отбора и хранения проб воды при определении химических показателей, требования безопасности при отборе проб.

Настоящие рекомендации предназначены для организаций, осуществляющих наблюдение и контроль качества поверхностных вод суши и очищенных сточных вод, идентификацию источников загрязнения, научные исследования на водных объектах.

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия;

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков;

ИСО 5667/1-2006* Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по составлению программ и методик отбора проб;
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.

ИСО 5667/2-1991 Качество воды. Отбор проб. Часть 2. Руководство по составлению методик выборочного контроля;

ИСО 5667/3-2003 Качество воды. Отбор проб. Часть 3. Руководство по хранению и обращению с пробами воды;

ИСО 5667/4-1987 Качество воды. Отбор проб. Часть 4. Руководство по отбору проб из естественных и искусственных озер;

ИСО 5667/6-2005 Качество воды. Отбор проб. Часть 6. Руководство по отбору проб из рек и потоков;

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб;

РД 52.24.309-2011 Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши;

РД 52.24.509-2005 Внутренний контроль качества гидрохимической информации;

Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 316 с.

3.1 пункт наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши: Место на водоеме или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды, предназначенных для последующего обобщения во времени и пространстве и представления обобщенной систематической информации заинтересованным организациям.

Примечание — При наличии в населенном пункте источников загрязнения под пунктом следует понимать весь участок водоема или водотока, на котором расположен населенный пункт, но не отдельные источники загрязнения. Наименование пункта дается по наименованию постоянного ориентира (населенный пункт, шахта, электростанция, устье реки, плотина и т.д.) для определенного водного объекта (например, г.Ростов-на-Дону, р.Дон).

3.2 створ пункта наблюдений: Условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производят комплекс работ для получения данных о показателях состава и свойствах воды.

4.1 Задачи отбора проб воды

Программы отбора проб воды зависят от задач пробоотбора. В соответствии с ИСО 5667/1 установлены три основные задачи отбора проб:

— контроль качества воды данной водной системы для принятия корректирующих мер кратковременного характера;

— наблюдения за качеством воды, предназначенные для обнаружения изменений долгосрочного характера;

— исследования качества воды с целью идентификации источников загрязнения.

Задачи отбора проб определяют содержание следующих программ:

— программы контроля качества;

— программы характеристики качества;

— программы исследования причин загрязнения.

Программы контроля качества включают проверку соответствия показателей качества воды нормативам качества воды. Такие программы чаще всего используются службами государственного контроля и надзора: Федеральным агентством водных ресурсов, Федеральной службой по надзору в сфере природопользования.

Программы характеристики качества воды включают определение концентраций веществ на протяжении определённого периода времени. Программы могут быть краткосрочными и долгосрочными, а результаты регулярных наблюдений являются основой оценки состояния водных объектов, которую выполняет Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет).

Программы исследования причин загрязнения водного объекта определяют характеристики загрязняющих выбросов неизвестного происхождения. Такие программы основаны на знании природы загрязняющих веществ и совпадении периодичности появления загрязнения с периодичностью отбора проб воды. Отбор проб в этом случае следует проводить пропорционально частоте появления загрязнения.

5.1 Отбор проб воды может быть связан с решением различных частных задач:

— оценка качества воды в пределах бассейна реки;

— определение пригодности воды водного объекта для бытовых целей и питья;

— определение пригодности воды водного объекта для сельскохозяйственного использования;

— определение пригодности воды водного объекта для развития рыболовства;

— оценка воздействия землепользования на качество воды водного объекта;

— изучение воздействия инженерных работ на водном объекте на качество воды.

5.2 При выборе местоположения пунктов наблюдений для отбора проб воды необходимо учитывать рекомендации [1] и РД 52.24.309, провести предварительные исследования на водном объекте и собрать информацию о всех факторах, влияющих на качество воды: наличие населённых пунктов, водозаборов, поступление сточных вод, сведения о географии, топографии, гидрологии, гидрогеологии, оценить значимость факторов, влияющих на качество воды для различных видов водопользования. Одновременно следует учитывать доступность места отбора проб при любых погодных условиях, удалённость от лаборатории, выполняющей анализ, трудоёмкость отбора проб, вопросы безопасности. При выборе места и конкретных точек отбора проб необходимо учитывать расстояние, которое требуется для полного смешивания сточных вод с принимающими водами.

5.3 Режимные наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по физическим, химическим и биологическим показателям осуществляют оперативно-производственные подразделения Росгидромета в рамках государственной службы наблюдений за состоянием окружающей природной среды. Основные принципы организации и проведения наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши установлены в РД 52.24.309.

5.4 Расположение пунктов наблюдений на водном объекте определяют с учетом существующего использования водоема или водотока для нужд народного хозяйства на основании предварительных исследований по схеме, аналогичной рекомендуемой международными организациями.

5.5 В соответствии с РД 52.24.309 пункты наблюдений организуют на водоемах и водотоках в районах:

— расположения городов и крупных поселков, сточные воды которых сбрасываются в водоемы и водотоки;

— сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями (заводами, рудниками, шахтами, нефтепромыслами, электростанциями и т.п.), территориально-производственными комплексами, сельскохозяйственными комплексами;

— мест нереста и зимовья ценных и особо ценных промысловых организмов;

— предплотинных участков рек, являющихся важными для рыбного хозяйства;

— пересечения реками государственной границы;

— замыкающих створов больших и средних рек;

— устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

Для изучения природных процессов и определения фонового состояния воды водоемов и водотоков пункты наблюдений создают также на не подверженных антропогенному воздействию участках, в том числе на водоемах и водотоках, расположенных на территориях государственных заповедников и природных национальных парков и являющихся уникальными природными образованиями.

5.6 При выборе точного места отбора необходимо, чтобы проба была репрезентативной (адекватной водному объекту в данном месте), т.е. вода должна быть отобрана в створе полного смешения по вертикальному и горизонтальному профилям.

5.7 Все предполагаемые места отбора на водном объекте должны быть изучены на предмет однородности по поперечному сечению в месте отбора проб. Это осуществляется путем отбора проб через интервалы по поперечному сечению на различных глубинах. Рекомендации по проведению таких исследований в зависимости от размера реки с учётом [1] приведены в таблице 1. Исследуемыми показателями могут быть те, которые обычно определяют непосредственно на водном объекте: электропроводность, температура, рН, растворенный кислород.

Таблица 1 — Изучение однородности воды по поперечному сечению реки

Среднегодовой расход воды, м /с

Классификационное название водотока

Количество створов пунктов наблюдений и отбора проб, шт.

Количество горизонтов на вертикалях (глубинах) в створах пунктов наблюдений и отбора проб*, шт.

Минимум 6, как в случае «Река»; по мере увеличения размеров реки количество створов увеличивается с коэффициентом 2 на каждые 100 м /с

________________
* Пробы следует отбирать на глубине, по крайней мере, 30 см от поверхности и не менее чем на 30 см выше уровня дна, не затрагивая донные отложения.

5.8 Пункты наблюдений на водном объекте следует размещать в местах, в которых производится измерение речного стока (на гидрологических постах или вблизи их, в точках, где не происходит значительного изменения речного стока), чтобы иметь данные о расходе воды и возможность рассчитать массу стока различных определяемых веществ. Иногда можно произвести расчет стока косвенно, учитывая данные двух или более водомерных станций, или провести полевые исследования.

5.9 Место отбора проб должно быть доступно при любых погодных условиях, оно не должно быть слишком удаленным от лаборатории, в которой производится анализ.

Отобранная проба воды по сохранности содержит три типа изучаемых показателей:

1) консервативные, длительно сохраняющиеся (хлориды, сульфаты и т.д.);

2) неконсервативные, сохраняющиеся ограниченное время (биогенные элементы, ионы металлов);

3) нестойкие (биохимическое потребление кислорода, кислород и т.д.).

Время доставки пробы в лабораторию не должно превышать 24 ч для первых двух типов показателей. Нестойкие пробы воды следует обрабатывать на месте отбора.

При выборе места отбора следует уделять внимание вопросам безопасности, т.е. отбор проб не должен быть сопряжен с риском для жизни.

5.10 В соответствии с РД 52.24.309 при отсутствии организованного сброса сточных вод на водотоках устанавливают по одному створу: в устьях загрязняющих притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения водотоком государственной границы.

5.11 При наличии организованного сброса сточных вод на водотоках устанавливают два створа или более. Один из них располагают выше источника загрязнения, другой — ниже источника (или группы источников) загрязнения. Верхний створ устанавливают на 1 км выше источника загрязнения. При выборе створа ниже источника загрязнения необходимо, чтобы он был расположен в месте достаточно полного смешения сточных вод с водой водотока. При этом следует предварительно рассчитать створ полного смешения, в затем уточнить его местоположение во время обследования участка путем измерения характерных консервативных показателей состава воды. На реках, где створ гарантированного смешения находится далеко от источника загрязнения, влияние источника на физические свойства и химический состав воды в створе смешения может быть не обнаружено из-за малых расходов сточных вод по сравнению с расходами речных вод.

В этом случае створ устанавливают исходя из интересов водопользователя, в частности, на реках, используемых для нужд рыбного хозяйства, — не далее 0,5 км от места сброса сточных вод ниже по течению.

5.12 При наличии группы источников загрязнения верхний створ располагают выше первого источника, нижний — ниже последнего.

Между створами выше и ниже источников загрязнения с учётом интересов народного хозяйства могут быть установлены дополнительные створы, характеризующие влияние отдельных источников загрязнения.

5.13 При наличии на водотоке нескольких рукавов створы располагают на тех из них, где наблюдаются наибольшие расходы и/или нарушения норм качества воды водотоков.

5.14 На водоемах (озерах, водохранилищах) наблюдение и контроль проводят по водоему в целом или на отдельных загрязненных участках. При контроле по водоему в целом с учетом геоморфологии береговой линии и других факторов устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по акватории.

При контроле на отдельных загрязненных участках водоема створы устанавливают с учетом условий водообмена. На водоемах с интенсивным водообменом расположение створов аналогично расположению на водотоках.

5.15 Границу зоны загрязненности (той части водоема, в которой нарушены нормы качества воды по одному или нескольким показателям) устанавливают по размерам максимальной зоны загрязненности, определенной расчетным путем согласно ГОСТ 17.1.1.02 и уточненной при проведении обследования водоема.

5.16 На водоемах с умеренным и замедленным водообменном один створ устанавливают в не подверженной загрязнению части водоема, другой совмещают со створом сброса сточных вод; остальные створы проходят параллельно, по обе стороны от створа сброса сточных вод (не менее двух — на расстоянии 0,5 км ниже места сброса сточных вод и непосредственно перед местом сброса).

5.17 По рекомендациям [1] при выборе местоположения створов пунктов наблюдений и отбора проб на водоёме (озеро, водохранилище) необходимо учитывать объем водоёма, площадь его поверхности, среднюю глубину, время обновления воды, а также информацию о его температурных, батиметрических, гидравлических и экологических характеристиках. Ориентировочно число пунктов наблюдений и отбора проб может равняться округленному логарифму площади водоёма, выраженной в квадратных километрах. Рекомендуется следующая минимальная программа отбора проб на водоёме:

— на двух глубинах (на поверхности и у дна), если глубина водоёма не превышает 10 м;

— на трех глубинах (на поверхности, в термоклине и у дна) для водоёма глубиной около 30 м;

— на нескольких глубинах (на поверхности, в верхнем гиполимнионе, у дна) для водоёма глубиной более 30 м.

Для водоёма глубиной более 100 м отбор проб рекомендуется проводить в дополнительных точках на различных глубинах.

5.18 Рекомендуемая форма протокола (акта) отбора проб воды приведена в приложении А.

6.1 Качество воды в различных водных объектах редко бывает постоянным по времени, оно подвержено постоянным изменениям. Между скоростью изменения одних параметров существует некоторая взаимосвязь, другие могут изменяться независимо. При измерении среднего, максимального и минимального значений показателей состава и свойств воды за какой-либо период времени близость измеряемых значений к истинным зависит от изменчивости показателей и количества отобранных проб. Чем большее количество проб использовали для определения значений показателей, тем уже будут пределы возможных различий между наблюдаемыми и истинными значениями.

Непостоянство качества воды обусловлено количественными изменениями концентрации веществ, поступающих в водный объект. Такие изменения могут быть вызваны естественными причинами или являться результатом деятельности человека; они могут носить циклический или случайный характер.

6.2 Случайные изменения обусловлены нерегулярными причинами и предсказать их зачастую невозможно. Может иметь место аварийная утечка, просачивание, стихийные явления.

6.3 Циклические ежегодные изменения могут определяться режимами выпадения дождей, таянием снегов или сезонными изменениями температуры. Сезонный рост и отмирание растительности также являются причиной циклических изменений в составе воды, при этом скорости процессов самоочищения и нитрификации в значительной степени зависят от температуры.

Наблюдаются также и суточные циклы естественного происхождения, связанные с процессом фотосинтеза, они определяют рН воды и содержание растворенного кислорода.

Промышленная, сельскохозяйственная и бытовая деятельность человека может вызвать циклические изменения, обусловленные циклами водосбросов и водозаборов. Деятельность человека, связанная с выработкой электроэнергии или с движением судов, как правило, приводит к циклическим изменениям качества воды, но эти изменения могут носить и случайный характер.

6.4 Амплитуда колебаний параметров качества воды в водоемах и водотоках различна. Она наиболее велика в водотоках, причин тем больше, чем ближе точка отбора пробы к источнику, вызывающему изменения. Перемешивание воды по мере удаления от этого источника сглаживает неоднородности. Однако вследствие увеличения расстояния между источником, вызывающим изменения, и точкой отбора проб будет происходить не только снижение амплитуды колебаний, но и разбавление, а значения некоторых параметров уменьшатся за счет процессов самоочищения, образования отложений и адсорбции. Это необходимо учитывать, если пункты отбора проб используются с целью контроля качества воды.

6.5 В водоемах масса воды и хорошее горизонтальное перемешивание обеспечивают незначительный водообмен вблизи места отбора проб. Во многих водоемах обнаружены явно выраженные сезонные изменения, обусловленные термической стратификацией, термическим перемешиванием и биологической активностью.

Если изменения носят циклический характер и отбор проб производится также циклично, то можно оценить произошедшие за цикл изменения качества воды.

Программа отбора может предусматривать случайный выбор времени отбора, но в этом случае следует отбирать пробы более или менее равномерно в течение года.

6.6 Для установления частоты отбора проб необходимы предварительные исследования, включающие на первом этапе сбор информации обо всех влияющих на качество воды факторах, а также о требованиях, предъявляемых к качеству воды в данном месте. Если собранных данных недостаточно, проводят исследование, полная схема которого выглядит следующим образом:

1) еженедельный отбор проб в течение года;

2) ежедневный отбор проб непрерывно в течение одной недели каждую 13-ю неделю (четыре периода отбора в течение года);

3) отбор проб каждый час в течение 1 сут с периодичностью 13 недель (четыре периода в течение года, 24 пробы за период);

4) отбор проб каждые 4 ч в течение 1 недели с периодичностью 13 недель (42 пробы за период).

Используя указанную выше схему, приспособленную к местным условиям, можно получить разнообразные статистические характеристики годовых, квартальных, ежедневных и месячных распределений. Предложенные варианты исследования рекомендуются для рек, которые подвержены наибольшим изменениям.

Для водоёмов рекомендуются следующие варианты предварительного исследования: 5 последовательных дней в самое теплое время года, 5 последовательных дней каждые 13 недель.

Информация, полученная при предварительном исследовании, позволит подтвердить относительную значимость изучаемых показателей, оценить пределы колебаний между их действительными значениями и критическими уровнями, дать основу для установления соответствующей точности и доверительных интервалов при определении некоторых параметров.

Рекомендуемая частота отбора проб в течение года для международной программы ГСМОС/Вода представлена в таблице 2.

Таблица 2 — Рекомендуемая частота ежегодного отбора проб для станций программы ГСМОС/Вода

Частота отбора проб воды водных объектов за год наблюдений

источник