<<
>>

Поверхностные воды

Основными объектами исследования являются малые (местные) реки и озера.

Особое внимание при отборе проб требуется обратить на то, что отбор воды должен проводится на 15–30 см ниже зеркала воды.

Это связано с тем, что поверхностная пленка представляет собой граничную среду между воздухом и водой и концентрации большинства загрязняющих веществ в ней в 10–100 и более раз выше, чем в самой толще воды. О загрязнении непроточных водоемов можно судить по донным отложениям. При отборе проб важно учитывать сезон, в который происходит отбор. Различают 4 основных сезонных периода: зимняя и летняя межени (минимальный уровень) и весенний и осенний паводки (максимальный уровень). В межени уровни воды в водоемах минимальны, т.к. нет поступления воды с осадками или количество осадков меньше, чем испарение. В эти периоды роль подземных и грунтовых вод в питании наиболее велико. В периоды паводков уровень воды в водоемах и водотоках повышается, особенно весной, в период половодья. В эти сроки дождевое питание и питание за счет снеготаяния составляют максимальную долю. При этом происходит поверхностный смыв частиц грунта и с ними загрязняющих веществ в реки и озера. Для мелких рек и ручьев выделяют также дождевые паводки, характеризующиеся повышением уровня воды в течении нескольких часов или дней после дождя, что играет заметную роль в смыве загрязняющих веществ с окружающих территорий. Состояние уровня воды в водоемах важно учитывать в связи с тем, что по тому, в какой период концентрация загрязняющих веществ в воде выше, можно судить об его источнике. Если концентрация в межень выше, чем в паводок или практически не изменяется, значит загрязняющие вещества в водоток поступают с грунтовыми и подземными водами, если же наоборот – с выпадениями из атмосферы и смывом с подстилающей поверхности.

Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит ионов в природных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса.

ГОСТ 2738.

Принцип: способность нитрит – ионов диазотировать сульфаниловую кислоту и на образовании красно – фиолетового красителя диазосоединение с α – нафтиламином. Интенсивность окраски пропорционально концентрации нитритов.

В коническую колбу вместимость 10 см3 поместить 100 см3 анализируемой воды (фильтрата), разбавить дистиллированной водой до 50 см3, прибавить 10 см 3 раствора сульфаниловой кислоты и тщательно перемешать. Значение рН полученной смеси должно быть 1,4 по рН-метру. Дать постоять 5 мин, затем прилить 1,0 см3 раствора ацетата натрия и перемешать.

Полученный окрашенный раствор должен иметь рН от 2,0 до 2,5; через 40 мин. определить его оптическую плотность при λ = 520 нм. Одновременно проводят холостой опыт с 50 см3 дистиллированной воды и этот раствор используют в качестве сравнительного раствора при измерении оптической плотности. Результат находят по градуированному графику. Вычисления по формуле:

Хi= С?50/V, (86)

где с – концентрация нитритов найденная по графику в мг/дм3 ; 50 – объем см3; V – объем пробы, взятой для определения, в см3.

Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой. ГОСТ 4217.

Принцип: метод основан на взаимодействии нитрат-ионов с салициловой кислотой с образованием желтого комплексного соединения.

В 6 колориметрических пробирок, на 10 см3,отобрать последовательно пипеткой 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 6,0; 10,0 см3 пробы и довести дистиллированной водой до метки. Перенести в фарфоровые чашки, добавить 2 см3 раствора салициловой кислоты и выпарить на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток смешать с 2 см3 серной кислотой и оставить на 10 мин. Затем содержимое чашки разбавить 10–15 см3 дистиллированной водой, прилить 15 см3 раствора щелочи натрия и сегнетовой соли, охладить до комнатной температуры.

Довести до 50 см3 дистиллированной водой и полученный окрашенный раствор сразу фотометрируют при λ = 410 нм в кювете с толщиной 20 нм. Одновременно проводят холостой опыт. Вычисляют по формуле:

Х = С?К; (87)

К = 0,01 дм3/V дм3 , (88)

где С – содержание нитрат-ионов, найденное по градуировочному графику; V – объем исследуемой пробы, взятой на анализ.

Методика вычисления измерений массовой концентрации ионов аммония в водах, фотометрическим методом с реактивом Несслера. ГОСТ 3773.

Принцип: основан на взаимодействии ионов аммония с тетраиодо-меркуром калия в щелочной среде K2HgJ4 + KOH (реактив Несслера) с образованием коричневой, нерастворимой в воде соли основания Милона | [ Hg2H] J ∙ H2O |, переходящей в коллоидную форму при малых содержаниях ионов аммония. Светопоглощение раствора измеряют при λ = 425 нм в кюветах 10 нм – 50 нм интенсивность окраски прямо пропорциональна концентрации ионов аммония в растворе пробы. К 10 см3 пробы прибавляют несколько кристалликов сегнетовой соли и 0,5 см3 реактива Несслера. Желтое окрашивание раствора, помутнение или выпадение желто-корич-невого осадка указывает на присутствие ионов аммония. При повышенном содержании органических веществ, особенно гуминовых кислот, вызывает усиление коричневой окраски после подщелачивании, проводят параллельный опыт, добавив к пробе сегнетову соль, а вместо реактива Несслера – 0,5 см3 15 % – го раствора щелочи натрия. Смотрят на ФЭК и вычисляют по формуле:

Х = С?1000?n/U, (89)

где С – содержание ионов аммония, найденное по калибровочному графику; U – объем пробы взятой для анализа; n = 1 при прямом определении; n=10 при определении с предварительной отгонкой аммиака.

Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после 5 – дней инкубации в поверхностных водах.

Принцип: йодометрический метод определения концентрации растворенного кислорода основан на его реакции с гидроксидом марганца (II) и определении образовавшихся более окисленных соединений марганца последующим йодометрическим титрованием.

Проба должна быть насыщена в начале опыта кислородом (8 мг/дм3 при t = 20 ºС ) и остаточная концентрация кислорода после срока инкубации должна быть не менее 3 мг/дм3. Если речная вода содержит БПК до 5 мг/дм3 можно исследовать без разбавления.

Пробу наливают в бутыль, устанавливают в нем t = 20 °С и сильно встряхивают для насыщения кислородом до 8. При определении БПК5 наполняют 6 колб, предварительно каждую ополаскивают пробой воды и закрывают крышкой. В колбах тотчас же определяют кислород. Остальные колбы оставляют в термостате t – 20 ºС. БПК5 рассчитывается (без разбавления) по формуле:

Х = Сх1 – Сх2, (90)

где Х – величина БПК5 мг/дм3 ; Сх1 – содержание растворенного О2 до инкубации мг/дм3; Сх2 – содержание растворенного О2 после, мг/дм3 .

Определение содержания растворенного О2 в диапазоне от 0,1 до 15,0 мг/дм3 йодометрическим методом (при отсутствии восстановителей). В колбу вводят пипеткой 2 см3 раствора хлорида марганца и 2 см3 водного раствора йода калия, закрывают быстро крышкой и перемешивают 15–20 кратными переворачивании колбы до равномерного распределения осадка в воде. В колбе при добавлении реактивов выливается некоторый малый объем испытуемой воды, эту потерю при расчете вводят как соответствующую поправку. Колбы с зафиксированными пробами помещают в темное место для отстаивания (не менее 10 мин. и не более 24 ч). После того как оставшийся осадок будет занимать менее половины высоты колбы к пробе приливают 10 см3 раствора соляной кислоты. Колбу закрывают и содержимое тщательно перемешивают. Отбирают 50 см3 раствора, переносят его в колбу для титрования и титруют стандартным раствором тиосульфатом натрия до тех пор, пока он не станет светло-желтым. Затем приливают 1 см3 свежеприготовленного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски.

Массовую концентрацию растворенного кислорода в воде находят по формуле:

Сх = 8,0?Ст ?Vт?V?1000/50?(V – V1) , (91)

где Сх – массовая концентрация растворенного О2 в пробе воды, мг/дм3; Ст – концентрация раствора тиосульфата натрия, моль/дм3 эквивалента; V – объем раствора, пошедший на титрование, см3; V1 – суммарный объем растворов хлорида марганца и йодида калия, добавленных в колбу при фиксации растворенного О2, см3.

Методика определения взвешенного вещества в природных водах

Анализируемая вода хорошо перемешивается и отбирается 100; 200; или 250 мл по степени загрязнения, пропускается через фильтр (вакуумный), который кладется в бюкс (предварительно доведенный до постоянного веса), ставится в сушильный шкаф на 2 часа, далее доводится до постоянного веса. Рассчитывается разница масс между грязным и чистым бюксом, на литр воды.

Методика определения сухого вещества (минерализация природной воды)

Фильтруется проба, отбирается 100 мл, ставится на водяную баню в фарфоровые чашечки и выпаривается. После выпаривания чашечку ставят в сушильный шкаф на 3 часа и доводят до постоянного веса. Рассчитывают разницу масс между грязной и чистой чашечки на литр воды.

<< | >>
Источник: Стрельников В.В., Мельченко А.И.. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ Учебник. 2012

Еще по теме Поверхностные воды:

  1. VI. 2.4. Вопросы качества вод суши
  2. Мониторинг подземных вод
  3. 11.3.1. Поверхностные формы 
  4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫСООРУЖЕНИЙ ПО ОЧИСТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ И БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
  5. Кремнезём в природных водах
  6. § 1. Показатели качества природных вод
  7. § 4. Обеспечение качества воды объектови состояния прилегающих территорий
  8. § 2. Общая характеристика сточных вод
  9. § 5. Защита подземных вод от загрязненияв условиях городов
  10. Соединения железа в природных водах
  11. Биологические методы очистки воды
  12. Качество вод.