Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИДАТНОСТІ ВОДИ БАСІВКУТСЬКОГО ОЗЕРА (М. РІВНЕ) ДЛЯ РИБОГОСПОДАРСЬКОГО ВОДОКОРИСТУВАННЯ

Манековська І.Є., к.х.н., доцент, Кухаревич Н.В., Швая О.А., ст. ІІІ курсу ФЕП (Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне)

Визначені хімічний склад, клас, група, тип, а також лужність, твердість та параметри санітарного стану води. Встановлена майже повна відповідність показників якості до вимог нормативних документів для рибогосподарського водокористування.

Chemical composition, class, group, type and also alkalinity and hardness of water and water parameters of the sanitary condition as well were defined. It has been established almost complete conformity of quality indices with normative documents requirements for water economic management.

Мета роботи - оцінити водогосподарську якість води Басівкутського озера у відповідності до вимог рибогосподарського водоспоживання. Водогосподарська якість води - це перелік нормативних характеристик або їх комплексу, які відповідають природному складу домішок та фізико-хімічних властивостей водного об'єкту і характеризують його придатність для конкретних видів водокористування.

Для оцінки водогосподарської якості води необхідно ознайомитись з нормативними документами класифікацій якості води для порівняння досліджених показників якості з метою визначення придатності водного об'єкту для певного виду водокористування, в нашому випадку - для рибогосподарської діяльності.

При визначенні придатності води для рибогосподарських потреб необхідно користуватись для порівняння показників якості нормативними документами для рибогосподарського водокористування

Природна вода, стикаючись в своєму колообігу з різними мінералами та речовинами, містить розчинені і зважені речовини, кількість і склад яких визначають велику різноманітність хімічного складу води.

Склад природної води залежить як від фізичних умов навколишнього середовища, так і від біологічних та мікробіологічних процесів. Великий вплив на формування складу природних вод чинить органічне життя у воді, в свою чергу, склад води впливає на життєдіяльність організмів водойми. Вода приносить водним організмам їжу і кисень, виносить продукти обміну. Саме тому фізико-хімічні властивості являють собою один з важливіших чинників середовища, вони перебувають в тісній залежності з біологічними умовами водойми.

Живі організми підлягають у водоймі впливу сукупності чинників.

Найважливішими умовами, що визначають життя водних організмів, є температура, світло, газовий режим, вміст поживних речовин, розчинених у воді. Зв'язок гідробіонтів з елементами абіотичного середовища взаємообумовлені, тому, розглядаючи вплив окремих компонентів гідрохімічного режиму на життєдіяльність гідробіонтів, необхідно мати на увазі, що в природі всі зв'язки організму і середовища взаємозв'язані.

Об'єктом дослідження була вода Басівкутського озера. Басівкутське озеро розглядається як середовище проживання риби, і для цього середовища були визначені сольовий склад води; тип води за сумою йонів; клас, група і тип води за переважаючими йонами і співвідношенням між ними; лужність - за сумою аніонів слабких кислот (ммольекв/л); твердість - за сумою катіонів Кальцію та Магнію (ммольекв/л); санітарний стан води за окисністю та вмістом нітрогенвмісних речовин. За визначеними показниками складені формули води за О.Альокіним і Курловим.

Для визначення вмісту йонів Са2+ та Mg2+ спочатку визначили загальну твердість води комплексонометричним методом. Після цього осаджували йони Кальцію у вигляді кальцій оксалату СаС2О4 і у фільтраті визначали магнієву твердість. Кальцієву твердість визначали як різницю між загальною і магнієвою твердістю.

Вміст йонів Са2+ та Mg2+ знаходили за формулами:

Х(Са2+) = 20,04 . Т(Са2+), мг/л,

Х(Mg2+) = 12,15 . Т (Mg2+), мг/л,

озеро рибогосподарський водокористування

де 20,04 та 12,15 - ммольекввіваленти відповідно йонів Са2+ та Mg2+ (мг/ммоль екв); Т(Са2+), Т (Mg2+) - твердість кальцієва та магнієва (ммольекв/л).

Зв'язана карбонатна кислота входить до складу хімічних сполук - карбонатів та гідрогенкарбонатів. Найчастіше у воді містяться тільки гідрогенкарбонати. Їх визначали титруванням проби води хлоридною кислотою в присутності індикатора метилоранжу.

Вміст йонів SO42- у воді визначали комплексонометричним методом. Суть методу полягає в тому, що у досліджувану воду додають йони Ва2+, які зв'язують йони SO42-. Кількість сульфатів визначають за різницею витрати трилону Б на зв'язування йонів Ва2+ до осадження йонів SO42- і після їх осадження.

Визначення хлорид-йонів засноване на утворенні малорозчинного аргентум хлориду при титруванні розчинів, які містять йони С1- розчином аргентум нітрату. Як індикатор використовують калій хромат К2CrO4. Після досягнення точки еквівалентності в реакції між йонами С1- та йонами Ag+ надлишок йонів Ag+ утворює з йонами CrО42- буро-червоний осад Ag2CrO4. Кінець реакції зв'язування хлорид-йонів в малорозчинний аргентум хлорид визначається по появі буро-червоного забарвлення розчину.

Вміст йонів Na+ +K+ визначили за різницею сум еквівалентних концентрацій аніонів та катіонів:

nЕ (Na+ +K+) = Уа - Ук (ммольекв/л)

nЕ (Na+ +K+) = nЕ (HCO3- + SO42- + Cl-) - nЕ (Ca2+ + Mg2+) =

6,22 - 5,75 = 0,47 (ммольекв/л)

Для переведення ммольекв/л в мг/л і навпаки застосовують емпіричний коефіцієнт (за П.А.Кащинським) для прісних вод 25, а для мінералізованих 24.

Таблиця 1

Сольовий склад води з Басівкутського озера та хімічні параметри йонів

На основі визначеного складу води були виконані такі розрахунки.

1. Тип води за сумою йонів, мг/л:

Уi = Уа + Ук

Уi = 484,9 мг/л.

Уi < 1000 мг/л - вода прісна.

2. Лужність - за сумою аніонів слабких кислот, ммольекв/л:

Л(HCO3-) = 5,5 ммольекв/л.

3. Твердість - за вмістом nЕ (Ca2+ + Mg2+), ммольекв/л

Т = 4,85 + 0,9 = 5,75 (ммольекв/л).

За класифікацією О. Альокіна вода тверда, оскільки 5,4 < T < 10,7.

4. Визначили клас, групу та тип води. В досліджуваній воді переважаючий аніон НСО3-, тому клас води карбонатний (С); переважаючий катіон Са2+, тому група кальцієва (Са).

За співвідношенням катіонів та аніонів (ммольекв/л), тип води ІІ, оскільки

nЕ (HCO3-) < nЕ (Ca2+) + nЕ (Mg2+) < nЕ (HCO3-) + nЕ (SO42-)

5,5 < 5,75 < 5,9 (ммольекв/л).

Отже, склад води відповідає формулі: .

Цифра зверху - твердість з точністю до цілих одиниць (ммольекв/л), цифра знизу - сума йонів з точністю до 0,1 г/л.

Формула Курлова - це псевдодріб, у чисельнику якого зліва направо записуються аніони (у відсотках кількості речовини еквівалента) в порядку зменшення. У знаменнику таким же способом записуються катіони. Зліва від дробу записується загальна мінералізація води в г/л.

Склад досліджуваної води можна виразити формулою Курлова так:

.

Для визначення забруднення води спеціальних методів немає. Тому використовують непрямі методи, до яких належать визначення нітрогенвмісних речовин (амоняку, нітритів та нітратів) та окисності води, яку виражають масою кисню в мг, необхідного для окиснення домішок, що містяться в 1л води.

Нітрогенвмісні речовини утворюються у воді головним чином в результаті розкладання білкових сполук, які попадають у водойму переважно з стічними побутовими водами. Білкові речовини під дією мікроорганізмів розкладаються, і кінцевим продуктом розкладу є амоняк. Розчинений у воді амоняк при окисненні киснем повітря під дією бактерій Nitrosomonas та Nitrobacter поступово перетворюється в нітритну, а потім в нітратну кислоти:

2NH3 + O2 = 2HNO2 + 2H2O

2HNO2 + O2 = 2HNO3

Визначення нітрогенвмісних речовин у воді засноване на утворенні забарвлених речовин з різними реактивами.

Нітроген амоняку визначали з допомогою реактиву Несслера (K2[НgJ4]+KOH) в присутності сегнетової солі KNaC4H4O6 . 4H2O.

Реакція амоняку (або солі амонію) з реактивом Несслера відбувається за рівнянням:

В результаті утворення йодид меркурамонію розчин забарвлюється в різні відтінки жовтого кольору, а при великих концентраціях з'являється червоно-бурий осад.

Для визначення Нітрогену амоняку готують еталонні розчини, а потім з ними порівнюють досліджувані.

Для цього наливають в пробірки 10 мл води, додають 0,3 мл 50%-ного розчину сегнетової солі та 0,3 мл реактиву Несслера, через 10 хвилин порівнюють з еталонними розчинами.

Нітроген нітритів визначали за допомогою реактиву Грисса (суміш розчинів сульфанілової кислоти та -нафтиламіну), який з нітритами дає рожеве забарвлення.

Готували серію еталонних розчинів, і забарвлення досліджуваної води порівнювали з забарвленням еталонних розчинів.

До 10 мл досліджуваної води, а також еталонних розчинів додавали 5-6 крапель реактиву Грисса і занурювали пробірки на 5 хвилин у склянку з нагрітою до 700 водою, а потім порівнювали забарвлення досліджуваної води з забарвленням еталонних розчинів.

Визначили також перманганатну окисність досліджуваної води. Метод визначення перманганатної окисності заснований на тому, що розчин калій перманганату KМnО4 в присутності речовин, що можуть окиснюватись, виділяє кисень, який витрачається на окиснення. В кислому середовищі відбувається реакція:

Водневий показник визначали на приладі рН-метрі.

В досліджуваній воді вміст амоняку сольового становить 0,2 мг/л, нітритів - 0,24 мг/л, окисність води - 11,24 мг О/л, рН - 7,5.

Для визначення придатності води для рибогосподарських потреб визначені параметри порівнювали з нормативними.

Таблиця 2

Нормативні та дослідні гідрохімічні параметри для водойм рибогосподарського споживання

Порівняння дослідних даних з нормативними вимогами призводить до таких висновків:

1. Мінералізація, твердість, окисність, вміст сольового амоняку та нітритів знаходяться в межах оптимуму для коропових.

2. Вміст сульфатів більший за оптимальний, але не перевищує межу для коропових.

3. Вміст хлоридів незначною мірою перевищує оптимум і межу для коропових.

4. Лужність є дещо завищеною, але значною мірою не може негативно впливати на рибу.

5. Водневий показник рН знаходиться в межах оптимуму для коропових.

В цілому, можна зробити висновок, що вода Басівкутського озера є цілком придатною для рибогосподарського водокористування.

Література

1. О.А.Алекин. Основы гидрохимии. -Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

2. Л.Н.Горев, В.Г.Пелешенко, В.К.Хільчевський. Гідрохімія України. - К.: “Вища школа”, 1995.

3. Л.А.Кульский, Т.И.Шевченко, М.В.Петрова. Химия и микробиология воды. - К.: «Вища школа», 1976.

4. Унифицированные методы анализа вод/ Под ред. Ю.Ю.Лурьє. - М.: Изд-во Химия, 1971. 5. Манековська І.Є., Яцков М.В., Поліщук М.М. Лабораторний практикум з навчальної дисципліни «Гідрохімія». - Рівне: Українська державна академя водного господартсва, 1999.

6. Н.М.Бессонов, Ю.А.Привезенцев. Рыбохозяйственная гидрохимия. - М.: ВО «Агропромиздат», 1987.

7. ГОСТ 15-372-87 «Охорона природи. Гідросфера. Вода для рибоводних господарств. Загальні вимоги і норми».

8. Гранично допустимі значення показників якості води для рибогосподарських водойм. Загальний перелік ГДК і ОБРВ шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм (№ 12-04-11 від 09.08.1990).

Размещено на Allbest.ru