Химический состав воды и происхождение ливневого стока Нефтекамского муниципального района

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Классификация и основные виды мониторинга

2. Мониторинг загрязнения воды

3. Исследование ливневых стоков в Нефтекамском муниципальном районе

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В сентябре 1968 года в Париже по инициативе комиссии ООН по вопросам образование науки и культуры (ЮНЕСКО) состоялась межправительственная конференция экспертов по научным основам рационального использования и сохранения ресурсов биосферы.

Одним из наиболее важных решений конференции экспертов явилась поддержка проведения международного глобального форума по вопросам окружающей среды под эгидой ООН, который состоялся в 1972 году в Стокгольме. Эти два важнейших события легли в основу международного сотрудничества в области охраны окружающей среды и разработки долговременных программ, научных методических мероприятий и практических действий, направленных на решение экологических проблем.

Экологическое обоснование хозяйственной деятельности, а именно оценка воздействия проектируемых объектов на окружающую среду (ОВОС) и экологическая экспертиза, и мониторинг выступают мощным превентивным средством решения геоэкологических проблем. Если в США и странах западной Европы оценка воздействия получила широкое распространение еще в середине 70 - ых годов XX века, то в СССР, а затем в России и других странах СНГ, в том числе и в Беларуси, становление и развитие экологической экспертизы шло противоречиво и с большими сложностями. Учебные дисциплины экологического профиля в учебных планах подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «География, Природопользование, Геоэкология» появились только в 90 - ых годах XX века [16, C.5].

Экологический мониторинг - это многолетнее наблюдение, оценка, анализ состояния изменения окружающей природной среды.

Это комплексная система сбора информации, контроля, оценки, прогнозирования состояния окружающей среды на локальном, национальном, региональном и глобальном уровнях [14, C. 321].

Международное сотрудничество в вопросах мониторинга окружающей среды осуществляет Программа ООН ЮНЕП, Определением изменений в общем экологическом балансе занимается международный центр глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Он координирует мероприятия по мониторингу климата, воздуха, воды, почвы, ресурсов, биосферы, радиации и.т.д. [14, C. 321].

Мониторингом окружающей среды называются регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояние и процессы, происходящие в них под влиянием антропогенной деятельности [14, C. 321].

Возрастает роль систем мониторинга и в связи увеличением количества и масштабов аварийных ситуаций, воздействующих на водные объекты. Прорывы нефтепроводов, аварий морских и речных судов, прорывы шламохранилищ, стали частыми явлениями, экологические последствия которых наносит серьезный ущерб окружающей среде, биоте и населению [13,C, 3].

Объектом изучения данной курсовой работы является мониторинг загрязнения окружающей среды. В процессе изучения данной темы был более подробно рассмотрен мониторинг водных объектов на примере исследования ливневого стока Нефтекамского муниципального района.

Целью работы является исследование химического состава воды и происхождение данного стока.

В процессе изучения данной темы были поставлены следующие задачи:

1. Изучение литературных данных о видах мониторинга.

2. Рассмотрение задач и принципов мониторинга на локальном и региональном уровнях.

3. Изучение мониторинга важнейших компонентов природы (вода, почва, воздух).

4. Исследование химического состава ливневого стока НМР.

5. Определение происхождение стока.

Актуальность работы заключается в том, что более подробно изучается система мониторинга природных компонентов, в частности поверхностных вод Нефтекамского муниципального района для выявления уровня загрязнения воды и использования этих данных для улучшения качества водных объектов (на примере НМР).

1. Классификация и основные виды мониторинга

Вторая половина XX века ознаменовалась осознанием человечеством того что необходимо создание системы слежения за состоянием и изменением природной среды на планете Земля. Первый шаг по созданию экологического мониторинга сделала - Стокгольмская конференция 1972 года.

Целями мониторинга являются:

1. Определение объекта наблюдения;

2. Обследование выделенного объекта наблюдения;

3. Составление информационной модели для объекта наблюдения, планирования наблюдения;

4. Оценка состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели;

5. Прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения, представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя [14, C. 323].

Основными задачами экологического мониторинга являются:

1. Наблюдение за компонентами и явлениями окружающей среды, источниками антропогенных воздействий на окружающую среду;

2. Анализ и оценка состояния окружающей среды;

3. Прогнозирование состояния окружающей среды, ее компонентов и явлений, антропогенного воздействия на окружающую среду.

В структуру мониторинга входят:

1. Наблюдение за состоянием окружающей среды

2. Оценка фактического состояния

3. Прогноз

Типы мониторинга:

· Глобальный

· Локальный

· Региональный

· Национальный

· Точечный

Региональный мониторинг - охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или по антропогенным воздействиям от естественных биологических процессов [14, C. 326].

Объектами исследования регионального мониторинга являются:

· Исчезающие виды животных и растений (Популяционное состояние видов)

· Природные экосистемы

· Агроэкосистемы

· Лесные экосистемы

Глобальный мониторинг - это слежение за мировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений

[14, C. 326].

Объектами исследования глобального мониторинга являются:

· Атмосфера

· Гидросфера

· Растительный и почвенный покровы

Импактный мониторинг - проводится в особо опасных зонах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ

[14, C. 327].

Базовый мониторинг - это слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются антропогенные воздействия

[14, C. 327].

Система наземного мониторинга окружающей среды по И.П. Герасимову таблица 1. Таблица показывает различные ступени, объекты мониторинга и характеризуемые показатели.

Таблица 1

Система наземного мониторинга окружающей среды по И.П. Герасимову

Ступени мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели
Локальный (санитарно- гигиенический, биоэкологический)	Приземный слой	ПДК токсических веществ
	Поверхностные или грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы	Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
	Радиоактивные излучения	Предельная степень радиоизлучения
Региональный (геосистемный, природно-хозяйственный)	Исчезающие виды животных и растений	Популяционное состояние видов
	Природные экосистемы	Их структура и нарушения
	Агроэкосистемы	Урожайность сельскохозяйственных культур
Глобальный (биосферный, фоновый)	Атмосфера	Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
	Гидросфера	Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круговорот воды на континентах
	Растительный и почвенный покровы, Животные, население	Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты и баланс CO2, O2 и других веществ

В систему мониторинга должны входить следующие основные процедуры:

· Определение объекта наблюдения;

· Обследование выделенного объекта наблюдения;

· Составление информационной модели для объекта наблюдения, планирование наблюдений;

· Оценка состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели;

· Прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

· Предоставление информации в удобной для использования форме и доведения ее до потребителя.

При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:

· Источник поступления загрязняющих веществ в окружающую среду

· Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными, энергетическими, энергетическими, транспортными и другими объектами; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды суши и моря; внесение на земную поверхность или в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами при сельскохозяйственной деятельности; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу опасных веществ или разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т. д.;

· Переносы загрязняющих веществ - процессы атмосферного переноса и миграции в водной среде

· Процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ - миграция загрязняющих веществ по почвенному профилю до уровня грунтовых вод. Наблюдение за этими процессами проводят периодически на специально выделенной системе пунктов: контрольные водосборы - катены - площадки - створы;

· Данные о состоянии антропогенных источников эмиссии - мощность источника эмиссии и место его расположение, гидродинамические условия поступление эмиссии в окружающую среду.

Мониторинг загрязнения природной среды базируется на сети пунктов режимных наблюдений.

Оптимальное управление природоохранной деятельностью может быть обеспечено только при наличии полной, достоверной и своевременной информации о состоянии и тенденциях изменения природной среды в целом или отдельных ее объектов (атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвы и др.). Такой системой, обеспечивающей все уровни управления необходимой экологической информацией для определения стратегии природопользования и принятия оперативных управленческих решений, является мониторинг окружающей среды [16, C. 31].

Мониторинг окружающей среды осуществляется в целях информационного обеспечения государственного управления в области охраны окружающей среды, рационального использования природных ресурсов, информирования общественности о состоянии окружающей среды. В управлении качеством отдельного компонента природной среды выделяется анализ мониторинговой и статистической информации для принятия решения, который может проводиться либо внутри организации, ответственной за принятие решений, либо в иной отдельной структуре, организационно несвязанной с функциональной структурой этого вида мониторинга [16, C. 32].

2. Мониторинг загрязнения воды

Загрязнение воды - это понижение качества воды в результате попадания в реки, ручьи, озера, моря и океаны различных физических, химических или биологических веществ.

В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам.

Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимыми человеком. Ежегодно в водные бассейны попадают тысячи химических веществ с непредсказуемым действием, многие из которых представляют собой новые химические соединения. В воде могут быть обнаружены повышенные концентрации токсичных тяжёлых металлов (как кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВЫ), лекарственные препараты и гормоны, которые также могут попасть в питьевую воду. Как известно, ежегодно в моря и океаны попадает до 12 млн. тонн нефти.

Определённый вклад в повышение концентрации тяжёлых металлов в воде вносят и кислотные дожди. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжёлых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы.

Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80 % заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро -- около 90 % всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой [17].

Ухудшение качества и загрязнение воды связаны с попаданием в реки, другие поверхностные водоемы и подземные воды загрязняющих веществ - продуктов деятельности человека. Этот вид истощения пресных вод наиболее опасен и становится все более угрожающим для здоровья людей и состояния жизни на Земле. Его крайнее проявление - катастрофическое загрязнение вод [9, C. 81].

Загрязнение воды связано не только с присутствием в ней токсичных или дурнопахнущих веществ, но и с изменением ряда других физико-химических показателей, таких, как содержание взвешенных веществ, минеральный состав, растворенный кислород, температура, pН и другие.

Степень и характер загрязнения природных вод определяют по показателям загрязнения, среди которых различают: физические, химические, бактериологические, гидробиологические и. т. д. С помощью гидробионтов главным образом определяют зараженность бактериями, например кишечной палочкой, и другими микроорганизмами, растущими на нефти; проводят санитарно - химические анализы (ВПК и ХПК).

Для определения степени загрязнения воды, предназначенной для питьевых целей, используется количественный показатель - предельно допустимые концентрации (ПДК).

Источники загрязнения воды:

· Загрязнители попадают в пресную воду различными путями: в результате несчастных случаев, намеренных сбросов отходов, проливов и утечек.

· Крупнейший потенциальный источник загрязнения -- фермерские хозяйства, занимающие в Англии и Уэльсе почти 80 % земель. Часть покрывающего почву необработанного навоза животных проникает в источники пресной воды.

· Кроме того, фермеры Англии и Уэльса ежегодно вносят в почву 2,5 млн. тонн азота, фосфора и калия, и часть этих удобрений попадает в пресную воду. Некоторые из них - стойкие органические соединения, проникающие в пищевые цепи и вызывающие экологические проблемы. Сегодня в Великобритании свёртывают производство хлорорганических соединений, выпускаемых в больших количествах в 1950-е гг.

· Всё большую угрозу для пресноводных водоёмов представляют стоки, сбрасываемые рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб.

· Быстрое загрязнение подземных вод вокруг городов. Источник - возрастающее число загрязнённых скважин вследствие неправильной эксплуатации.

· Лесные хозяйства и открытый дренаж -- источники большого количества веществ, попадающих в пресную воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом деревьев кислотность лесной почвы увеличивается, и проливные дожди образуют очень кислые стоки, губительные для живой природы.

· Попав в реку, навозная жижа может стать причиной серьёзной экологической катастрофы, так как её концентрация в 100 раз больше, чем у сточных вод, обработанных на очистных сооружениях.

· Атмосферное загрязнение пресной воды особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубодисперсные (зола, сажа, пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и двуокись азота). Все они -- продукты промышленной или сельскохозяйственной деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с водой, образуются концентрированные кислоты -- серная и азотная [17].

Качество воды в природе зависит от климата, рельефа местности, почвенного покрова, площади стока, лесистости, а также от биологических процессов, протекающих в водоеме и деятельности человека (сброс сточных вод, судоходство).

Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники водоснабжения в результате выщелачивания. Небольшие количества сваленных на землю отходов растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые воды. До 80 % таких растворов тратятся впустую, так как в почву.

Время, требуемое для проникновения загрязнителей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно, но во многих случаях этот процесс может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.

Всё большую актуальность приобретает загрязнение подземных вод. С помощью современных технологий человек всё интенсивнее использует подземные воды, истощая и загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается частное строительство жилья и мелких предприятий, с автономным водоснабжением. Например, в Подмосковье ежедневно бурится от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным причинам (например, по незнанию), подавляющее большинство скважин эксплуатируется без соблюдения правил пользования такими источниками воды. Это приводит к быстрому локальному загрязнению подземных вод этого региона [19].

Для успешного контроля содержания загрязняющих веществ в сточных водах всё чаще находят применение современные физико-химические методы анализа, в том числе хроматография, включая газовую, жидкостную и тонкослойную, полярография, электрохимические методы анализа, ионометрия, колориметрия, люминесцентный анализ.

Хроматография - метод разделения соединений, основанный на распределении вещества между двумя фазами - неподвижной с большой поверхностью и подвижной, протекающей через неподвижную фазу.

Полярография - это электрохимический метод анализа, в основе которого лежит зависимость между потенциалом поляризуемого рабочего электрода и силой тока, протекающей через раствор.

Ионометрия - анализ, основанный на использовании ионоселективных электродов, представляющих собой электрохимические полуэлементы, для некоторых разность потенциалов на границе раздела фаз зависит от активности определяемого иона в исследуемой среде.

Колориметрия - метод анализа, основанный на сравнении качественного и количественного изменения световых потоков при их прохождении через исследуемый и стандартный растворы.

Методы очистки сточных вод можно условно подразделить на деструктивные и регенеративные.

Деструктивные методы очистки сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путем их окисления или восстановления. При этом загрязняющие вещества удаляются из воды в виде осадков или газов либо остаются в ней в форме растворимых минеральных солей.

Регенеративные методы позволяют извлекать и утилизировать содержащиеся в воде ценные вещества. Они далеко не всегда очищают воду до такого состояния, в котором ее можно сбрасывать в водоемы. В этих случаях воду дочищают деструктивным методом [15, С 8].

Для всех стоков первой стадией процесса является механическая очистка, предназначенная для освобождения воды от взвешенных и коллоидных частиц.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Следующим этапом является удаление из воды растворенных в ней химических соединений физико-химическими, химическими, электрохимическими, биологическими методами. Часто приходится применять комбинации из описанных методов.

В качестве наиболее употребляемых методов можно указать следующие методы:

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и.т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечение металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Электрическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков.

Для глубокой очистки сточных вод от растворимых органических соединений (фенолов, пестицидов, ароматических нитросоединений, ПАВ, красителей и.т.д.) используют метод адсорбции.

Очищаемую воду пропускают через фильтр, загруженный сорбентом (динамическая адсорбция) или просто добавляют в нее измельченный сорбент, а после его насыщения загрязняющими веществами отделяют сорбент от очищенной воды отстаиванием или фильтрацией (статистическая адсорбция).

Самым эффективным, но самым дорогим сорбентом, применяемым в схемах водоочистки, является активированный уголь.

Для извлечения из сточных вод металлов (цинка, меди, хрома, никеля, свинца, ртути, кадмия, ванадия, марганца) а также соединений мышьяка, фосфора, цианидов используется ионообменная очистка, позволяющая не только освобождать воду от загрязнения токсичными элементами, но и улавливать для повторного использования ряда ценных химических соединений.

Биохимическая очистка сточных вод основана на способности аэробных микроорганизмов использовать для своего развития и жизнедеятельности те органические соединения, которые небыли удалены из очищаемой воды на предшествующих стадиях обработки.

Биохимическую очистку сточных вод можно проводить как в искусственных условиях - в биологических фильтрах и аэротенках, так и естественных - на полях фильтрации, земледельческих полях орошения, биологических прудах.

Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод. Для аэробной очистки используют аэробные группы микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температурой 20 - 40°С.

Анаэробная очистка сточных вод протекает без доступа кислорода и используется преимущественно для обезвреживания осадков.

Биологические фильтры представляют собой резервуары заполненные крупнозернистыми материалами - гравием, керамзитом, шлаком, крупным песком, сквозь которые фильтруются сточные воды, поступающие сверху по всей площади фильтра.

При биохимической очистке сточных вод в естественных условиях (на полях фильтрации и земледельческих полях орошения ЗПО) для освобождения сточных вод от загрязняющих примесей используются очищающая способность самой почвы. Фильтруясь сквозь слой почвы, вода оставляет в ней взвешенные, коллоидные и растворенные примеси.

Микроорганизмы почвы окисляют органические загрязняющие вещества, превращая их в простейшие минеральные соединения - диоксид углерода, воду, соли.

Другим методом биохимической очистки сточных вод является создание биологических прудов, в которых используется способность природных вод к самоочищению. Для полного обеззараживания сточных вод их необходимо хлорировать или уничтожать болезнетворные бактерии другими методами [15, С 10].

При отборе загрязненной воды обычно в первую очередь определяют: запах (интенсивность, характер), мутность, кислотность (PH). Эти показатели можно определить по таблицам (2,3,4,5).

В таблице 2 представлена интенсивность запаха воды от отсутствия запаха до очень сильного.

Характер запаха воды отражен в таблице 3. Характер запаха может быть: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневелый, рыбный, сероводородный, травянистый, неопределенный.

Таблица 2

Интенсивность запаха воды

Интенсивность запаха	Запах
Нет запаха	Не ощущается
Очень слабый	Не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании
Слабый	Замечается потребителем, если обратить на него внимание
Заметный	Легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде
Отчетливый	Обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
Очень сильный	Настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

Таблица 3

Характер запаха воды

Обозначение запаха	Характер запаха	Примерный род запаха
А	Ароматический	Огуречный, цветочный
Б	Болотный	Илистый, тинистый
Г	Гнилостный	Фекальный, сточный
Д	Древесный	Запах морской щепы, древесной коры
З	Землистый	Прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый
П	Плесневелый	Затхлый, застойный
Р	Рыбный	Запах рыбьего жира, рыбы
С	Сероводородный	Запах тухлых яиц
Т	Травянистый	Запах скошенной травы, сена
Н	Неопределенный	Запахи естественного происхождения, не подходящие под предыдущие определения

Показатели мутности воды нашли свое отражение в таблице 4. Прозрачной водой может считаться, вода, видимость которой составляет 30 см, маломутной - 25 - 30 см, средней мутности - 20 - 25 см, мутной - 10 - 20 см, очень мутная менее 10 см.

Таблица 4

Прозрачность	Единица измерения, см
Прозрачная	Более 30
Маломутная	Более 25 до 30
Средней мутности	Более 20 до 25
Мутная	Более 10 до 20
Очень мутная	Менее 10

Кислотность - характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкости. Для определения значения pH растворов используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов или Ph - метром, или аналитическим путем, проведением кислотно-основного титрования (Таблица 5). [17].

Таблица 5

Кислотность веществ

Кислотность (pH)	Среда
1	Самая кислая
2
3
4	Сильно кислая
5	Кислая
6	Слабокислая
7	Нейтральная
8	Слабощелочная
9	Щелочная
10	Сильнощелочная
11	Самая щелочная
12
13
14

мониторинг вода загрязнение поверхностный

Для определения степени загрязнения воды, предназначенной для питьевых целей, используются количественный показатель - предельно допустимые концентрации (ПДК). Под ПДК понимается максимальное количество вредного вещества в еденице объема или массы, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не вызывает каких - либо болезненных изменений в организме и неблагоприятных наследственных изменений у потомства. ПДК устанавливается законодательно для каждого вредного вещества. Особенно строгие требования предъявляются к воде, предназначенной для питьевых целей.

Требования к качеству питьевых вод содержаться в следующих нормативных документах - Государственных стандартах (ГОСТ), санитарных правилах и нормах (СанПиН):

· ГОСТ 2761 - 84 «Источники централизованного хозяйственно - питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора»; [1].

· ГОСТ 2874 - 82 «Колититр кишечной палочки» допускается не более 100 микробов; [2].

· ГОСТ 17403 - 72 «Установление предельно допустимой концентрации с точки зрения ее опасности или безопасности для здоровья людей» [3].

· СанПиН 2.1.4.1074 - 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»; [4].

· СанПиН 2.1.4.1116 - 02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»; [5].

· СанПиН 2.1.4.1110 - 02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения». [6].

Рекомендуемые предельно допустимые концентрации компонентов в питьевых водах согласно санитарным правилам и нормам (СанПиН) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) приведены в (таблице 6)

Таблица 6

Рекомендуемая ПДК компонентов в питьевых водах (СанПиН) и (ВОЗ).

Показатель	Единицы измерения	СанПиН 2.1.4.1074 - 01	ВОЗ, 1994
Общая минерализация (сухой остаток)	Мг/л	1000	1000
Кислотность	pH	6 - 9	-
Общая жесткость	Мг - экв./л	7,0	-
Хлориды (Cl)	Мг/л	350	250
Сульфаты (SO42-)	-»-	500	250
Натрий	-»-	200	200
Нитраты (NO3-)	-»-	45	50
Нитриты (NO2-)	-»-	3.0	3
Аммоний (по азоту)	-»-	2,0	1,5
Алюминий (Al 3+)	-»-	0,5	0,2
Бериллий (Be2+)	-»-	0.0002	-
Барий (Ba2+)	-»-	0,5	0,3
Бор (B, суммарно)	-»-	0,3	0,3
Железо (Fe, суммарно)	-»-	0,001	0,003
Кадмий (Cd, суммарно)	-»-	0,1	0,5
Марганец (Mn, суммарно)	-»-	1,0	0,5
Медь (Cu, суммарно)	-»-	0,25	0,07
Молибден (Мо, суммарно)	-»-	0,05	0,01
Мышьяк (As, суммарно)	-»-	0,1	0,02
Никель (Ni, суммарно)	-»-	0,0005	0,001
Ртуть (Hg, суммарно)	-»-	0,03	0,01
Свинец (Pb, суммарно)	-»-	0,01	0,01
Селен (Se, суммарно)	-»-	0,05	-
Серебро	-»-	7,0	-
Стронций (Sr2+)	-»-	0,05	0,005
Сурьма	-»-	-	1,5
Фтор	-»-	0,05	0,05
Хром (Cr3+)	-»-	5,0	3,0
Цинк (Zn2+)	-»-	0,1	-
Нефтепродукты (суммарно)	-»-	0,5	-
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионактивные	-»-	0	-
Фенольный индекс	-»-	0.25	-

Фенольный индекс - массовая концентрация в воде фенолов, вступающих в реакцию с 4-аминоантипирином с образованием окрашенных соединений.

Загрязнение воды по-разному сказывается на видовом разнообразии водных биоценозов. Одни виды нуждаются в органических веществах, другим они противопоказаны. Около 800 обитателей пресных водоемов очень чувствительны к органическим веществам и служат индикаторами благополучия водных экосистем. Для биологической диагностики степени загрязнения воды используют сообщества организмов (животных, растений, водорослей, грибов и др.), живущих при разной степени ее загрязнения органическими веществами [9, C. 88].

Степень загрязнения природных вод непостоянна во времени и по территории. Она уменьшается с увеличением объема чистой воды (разбавление), а также в процессе самоочищения водоема [13, C. 42].

3. Исследование ливневых стоков в Нефтекамском муниципальном районе

Вода - это источник жизни, без которой невозможно жить. Она считается символом чистоты и плодородия. Во всех известных легендах жизнь зародилась в воде.

Развитие производительных сил, значимая концентрация производства, развитие энергетики, наличие мощных транспортных потоков и трубопроводного транспорта, химизация сельского хозяйства привели к тому, что интенсивность водопользования и антропогенные воздействия на гидросферу создают угрозы необратимых изменений водных объектов, разрушают их экосистемы, значительно снижают годные к употреблению водные запасы и качество вод, а это в свою очередь, существенно ухудшает условия обитания человека [13, C. 3].

Ливневые стоки - это вода, попадающая в канализационную систему во время выпадения осадков, в результате дождя или таяния снега [20].

Самыми главными проблемами ливневых стоков являются:

1. очистка стоков от вредных примесей;

2. очистка стоков от взвешенных веществ;

3. очистка стоков от нефтепродуктов [17].

Взвешенные вещества - частицы минерального и органического происхождения, имеющие большие размеры, чем коллоидные частицы, и находящиеся в воде во взвешенном состоянии.

Нефтепродукты - это смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё.

Вредные примеси - это небольшие количества Си, Pb, As, Sb, Sn, Ni в цианистом электролите, снижающие либо устраняющие блеск осадков. Примеси О (1 мг / л) вызывают значительное снижение выхода металла, но току и отслаивание осадка.

Существуют следующие виды стоков:

Производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации

Бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации

Поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые - образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся, как правило, через систему ливневой канализации. Также могут называться «ливневые стоки»

Автором была проделана работа по изучению оценки качества ливневых стоков на территории Корабельной рощи Нефтекамского муниципального района. Были взяты отборы воды из трубы, которая располагается на дне лощины на окраине леса, в месте поворота асфальтовой дороги на карьер

Отборы были взяты два раза, с промежутком между первой и второй отборами - неделя. Первый отбор воды проводился - 13.03.2014 года, а второй отбор воды, проводился через неделю 21.03.2014 года.

В Закамском территориальном Управлении охраны окружающей природной среды Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан, благодаря специалистам ЗТУ был проведен химический анализ воды первого и второго отбора воды, и было выявлено следующее (табл. 7).

В основу данной работы положены физико-химические методы исследования.

Анализы также проводились на: интенсивность запаха воды, характеристику запаха воды, мутность, кислотность, токсичность, химический состав.

Согласно таблице 2 «Интенсивность запаха воды», можно сделать вывод, что во время первого отбора 13.03.2014, вода имела четвертую интенсивность, что по шкале отмечается как интенсивность запаха «Заметная» а именно - легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде. А во время второго отбора 21.03.2014, вода имела первую интенсивность - «Нет запаха»

Согласно таблице 3 «Характеристика запаха воды» во время первого отбора воды 13.03.2014, вода имела запах сероводорода - запах тухлых яиц. А во время второго отбора воды 21.03.2014, вода запаха не имела вообще.

Согласно таблице 4 «Мутность воды» во время первого отбора воды 13.03.2014, вода была «очень мутная», видимость воды составляла более 10 см, а во время второго отбора воды 21.03.2014, вода была «прозрачная» - видимость воды составляла 30 см.

Согласно уравнению токсичности воды:

A = X_k - X_t / X_k * 100%

где: A - токсичность воды, в случае если А < 10 %, то исследуемая вода не оказывает острого токсического действия, если A > 50 % исследуемая вода токсичная, оказывает острое негативное действие;

X_k - количество выживших дафний в контроле;

X_t - количество выживших дафний в исследуемой воде. (Цериодафнии) [24].

В исследуемых пробах коэффициент токсичности составлял от 1 до 4, что говорит о не токсичности воды, так как большинство дафний в этой воде выжили.

Анализ химического состава взятых проб показал, что ни один химический элемент не превышает допустимого значения (табл.7). Только кислотность воды во втором отборе была 8,07, что немного превышала норму и была слабощелочной (табл. 5).

Таблица 7

Химический состав ливневого стока Нефтекамского муниципального района (пробы 1 и 2)

№ п/п	Химические элементы	Первая проба -13.03.2014 (мг/дмі)	Вторая проба - 21.03.2014 (мг/дмі)	ПДК природных вод (мг/дмі)
1.	Кислотность PH	6,2 + 0,2	8,07 + 0,20	0,17 - 8,2
2.	ХПК	144,4 + 34,6	13,78 + 3,31	4,0 - 3000
3.	БПК	45,2 + 6,3	1,38+ 0,19	0,5 - 1000
4.	Хром	0,090 + 0,032	0	0,01 - 1,0
5.	Железо	0,27 + 0,065	0,078 + 0,019	0,05 - 10
6.	Марганец	0,20 + 0,044	0,064 + 0,026	0,01 - 5
7.	Медь	0,014 + 0,0028	0,0011 + 0,0005	0,0001 - 0,5
8.	Хлориды	397,46 + 51,67	50,28 + 6,24	0,1 - 3000
9.	Сульфаты	55,66 + 7,24	77,69 + 10,10	0,1 - 1000
10.	Фториды	67,5 + 8,78	0,12 + 0,16	0,1 - 150
11.	Нитраты	6,48 + 0,84	4,13 + 0,54	0,1 - 150
12	Аммоний ион	-	0,11 + 0,03	0,05 - 50
13	Алюминий ион	-	0,04	0,04 - 0,56
14	Фосфаты	-	0,05	0,1 - 150
15	Нитриты	-	0,02	0,02 - 3,0
16	Взвешенные вещества	-	13,9 + 2,78	3,0 - 500
17	Сухой остаток	-	315,0 + 28,4	50 - 25000
18	Токсичность	Не токсична	Не токсична

ХПК - Химическое потребление кислорода

БПК - Биологическое потребление кислорода

ПДК - Предельно Допустимая Концентрация

Результаты химических анализов показали, что по всем химическим элементам концентрации не превышают допустимый норматив (ПДК). Такой вывод автор сделал благодаря сравнению полученных результатов анализа химических веществ.

И по сведениями специализированной инспекции аналитического контроля, который подтверждает, что данный сток не является токсичным. Следовательно, можно утверждать, что данные стоки являются ливневыми и не имеют антропогенного происхождения.

Исследования показали - что данные стоки в лесном овраге имеют ливневое происхождение и не являются токсичными согласно показаниям Закамского Территориального Управления Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан. Однако можно утверждать, что качество воды в первой пробе взятой 03.03.14 на порядок хуже, чем качество воды во второй пробе от 21.03.14 по всем показателям, но все равно концентрации химических элементов в обоих отборах не превышают допустимого значения.

Снижение показателей качества стоков указывает на то, что данные стоки являются ливневыми, а не канализационными. За зиму образовался застой ливневых стоков. В без кислородной среде шло разложение органики с образованием сероводорода. Бурное весеннее таяние снега привело к 13 марта вынос застойных вод на поверхность, поэтому ощущался запах сероводорода. К 21 марта прошла полная смена воды - и застойные показатели: относительно высокие показатели ХПК, БПК, снизились, сероводорода уже не было.

Заключение

Данная тема оказалась для меня очень интересной, так как проблемы загрязнения воды, волнуют не только меня, но и все человечество, однако мы до сих пор не осознаем важности и глобальности той проблемы, которая стоит перед человечеством относительно защиты водной среды в целом.

Проблема загрязнения воды сейчас стоит очень остро, потому что вода - это источник жизни, без которой невозможно жить. Она считается символом чистоты и плодородия. Во всех известных легендах жизнь зародилась в воде. Много лет назад, когда люди ценили взаимное уважение выше, чем золото, на родниках было написано: «Путешественник, постой и поклоняйся, родниковая вода дарит жизнь молодым, возвращает здоровье старым, дарит красоту и любовь женщинам».

Во всем мире люди стремятся к максимальному уменьшению загрязнения поступающее в водную среду. В Российской Федерации принят, уголовный кодекс, одна глава которого посвящена установлению наказания за экологические преступления. Но, конечно, не все пути к преодолению данной проблемы до конца решены и нам стоит самостоятельно заботиться об окружающей среде и поддерживать тот природный баланс, в котором человек способен нормально существовать. Поэтому для нас остается, и будет оставаться важной задачей, сохранение качества пресной воды на нашей планете, ведь ее и так мало всего 5 % от общей массы воды на Земле, остальные 95 % составляет морская вода Мирового океана. Необходимость наблюдения за состоянием питьевой воды, особенно биологического и бактериального состояния питьевой воды является фактором риска для живых организмов на Земле, в том числе и человека. Регионы со стойким ухудшением ее качества имеют тенденцию к повышенному кишечному инфицированию. Ежегодно в стране отмечается от 30 до 50 млн. случаев инфекционных заболеваний.

Промышленное загрязнение питьевой воды приводит к многочисленным болезням таким как: холера, туберкулёз, чума, тиф, малярия. Как для человека, животного, растения загрязненная вода может привести к негативным последствиям.

Все выше сказанное заставляет заниматься этой проблемой на региональном уровне на примере Нефтекамского муниципального района.

Проведенные отборы воды в районе Корабельной рощи показали, что ни по одному из параметров, вода не превысила допустимый норматив. Это позволило сделать выводы, что данные стоки являются ливневыми, а не канализационными.

За зиму образовался застой ливневых стоков и в без кислородной среде, шло разложение органики, с образованием сероводорода. Бурное весеннее таяние снега привело к 13 марта выносу застойных вод на поверхность, поэтому ощущался запах сероводорода. К 21 марта прошла полная смена воды - и застойные показатели: относительно высокие показатели ХПК, БПК, снизились, сероводород уже не ощущался. Из чего можно сделать вывод, что данные стоки не несут негативного антропогенного воздействия на окружающую природную среду.

В заключении хочется сказать, что будущее поколение должно строить свою хозяйственную деятельность так, чтобы не нарушать природное равновесие в окружающей среде. Понятие воздействия на окружающую среду сменилось на гармоничное взаимодействие между природой и обществом.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 2761 - 84 «Источники централизованного хозяйственно - питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».

2. ГОСТ 2874 - 82 «Колититр кишечной палочки» допускается не более 100 микробов.

3. ГОСТ 17403 - 72 «Установление предельно допустимой концентрации с точки зрения ее опасности или безопасности для здоровья людей».

4. СанПиН 2.1.4.1074 - 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

5. СанПиН 2.1.4.1116 - 02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

6. СанПиН 2.1.4.1110 - 02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».

7. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология - Человек - Экономика - Биота - Среда. - М.: Юнити-Дана, 2001. - С. 105.

8. Глухов А.С. Экологические основы экологии. - СПб: Питер, 2002. - С. 99.

9. Константинов В.М Экологические основы природопользования: учебное пособие для образоват. учреждений среднего профессионального образования / В.М Константинов, Ю.Б. Челидзе. - издание 10-е, переработанное и дополненное. - М. : Издательский центр “Академия”, 2010. - 240 с.

10. Криксунов Е.А. Экология. Учебник, Москва, 1995г..- 240с.

11. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. - М.: финансы и статистика, 2000. - С. 227

12. Степановских А.С. Экология. - М.: Юнити-Дана, 2002. - С. 15.

13. Тиханова И.О. Кручнина Н. Е., Десятов А.В. Экологический мониторинг водных объектов: учебное пособие / И.О. Тиханова, Н. Е. Кручинина, А.В. Десятов. - М. : ФОРУМ; НИЦ ИНФРА - М, 2012. - 152 с.

14. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования: учебник / Т.П. Трушина. Изд. пятое доп. и пер. - Ростов на Дону: Феникс, 2009. - 407 с.

15. Экология: методические указания / Казанский государственный технологический университет. Сост.: А.Г. Кутузов, Г.С Кутузова, М.А. Кутузова, Т.М. Малышева. - Казань, 2004. - 24 с.

16. Ясовеев. М.Г Стреха. Н.Л Какарека. Н.С Шевцова. Э.В. - Экологический мониторинг и экологическая экспертиза: учебное пособие - Минск: Новое издание ИНФРА-М, 2013 - 304 страниц, иллюстрированное издание (Высшее образование: Бакалавриат).

17. www.Wikipedia.com - википедия - электронная энциклопедия

18. www.semireche.ru - группа компаний Семиречье -

19. www.slavaqua.ru - ливневая канализация (ливневка)

20. http://zoo.kspu.ru/static/prp/Topic160.htm определение степени загрязнения воды.

21. www.septiks.com - стройбусервис Очистка ливневых стоков

22. Область аккредитации специализированной инспекции аналитического контроля Закамского территориального управления Министерства экологии и природных ресурсов Республики Татарстан.

23. Протокол результатов анализов сточных и природных поверхностных вод

24. Регистрация результатов измерений по цериодафниям (токсичность).

Размещено на Allbest.ru

...