Анализ химического состава р.Самара после сброса Павлоградских очистных сооружений и факторов его изменения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и образовония Украины

ГВУЗ «Национальний горный университет»

Кафедра гидрогеологии

и инженерной геологи

Лабораторная робота

Анализ химического состава р. Самара после сброса Павлоградских очистных сооружений и факторов его изменения

Выполнил:

Ст.гр.ГЛ гр 11-2

Голобородько

Проверила:

Доц. Загриценко А.Н

г. Днепропетровск 2013

Введение

Целью данной лабораторной работы является оценить анализ химического состава поверхностных вод р.Самара после сброса Павлоградских очистных сооружений и факторов его изменения. Сделать это можно на основе многолетних данных МПВ, наблюдался этот объект с 22.07.1981 по 14.09.1999 г. органолептический вода химический магний

Под МПВ (мониторингом подземных вод) понимают специальную систему наблюдений, позволяющую:

- осуществлять слежение за процессами, возникающими в подземных водах под влиянием антропогенных воздействий;

- давать оценку существующего состояния подземных вод;

- выполнять прогноз его изменения, в целях рационального использования и управления водными ресурсами.

Основными задачами МПВ является:

1. Изучение региональных закономерностей многолетнего естественного и нарушенного хозяйственной деятельностью человека режима баланса, химического состава и качества подземных вод в основных гидрогеологических районах, с целью современного обнаружения негативных последствий антропогенного воздействия на подземные воды;

2. Наблюдение и контроль над уровнем загрязнения и истощения подземных вод, как в районах с минимальным техногенным воздействием, так и в местах интенсивно подверженных антропогенному влиянию;

3. Анализ и обобщение режимной информации, с целью оценки состояния, режима и качества подземных вод, определение степени антропогенного воздействия, влияния оценки факторов и источников, влияющих на режим подземных вод;

4. Составление гидрогеологических прогнозов ,в том числе прогнозов режима уровня, элементов баланса подземных вод, а также изменение химического состава и динамики движения загрязняющих веществ в подземных водах;

5. Обеспечение нужд народного хозяйства, систематической и оперативной информации об изменениях режима и качества подземных вод, с целью предупреждения и принятия, необходимых мер по предотвращению негативных воздействий.

Органолептические свойства воды

Органолептическими свойствами воды называются такие, которые остро воспринимаются органами чувств человека. К ним относятся некоторые физические свойства (прозрачность, цвет, запах, вкус и привкус).

Прозрачность

Прозрачность подземных вод зависит от количества растворённых в них минеральных веществ, содержания механических примесей, органических веществ и коллоидов.

Определяют прозрачность чаще всего при помощи специального шурфа. Воду наливают в цилиндр с нанесёнными делениями. Цилиндр ставят на шрифт и выпускают через кран воду до тех пор, пока через оставшийся слой воды не станет ясно различаться шрифт. Высота оставшегося столба воды, выраженная в сантиметрах, определяет степень прозрачности воды.

Рассмотрим этот показатель на данном примере наблюдаемого объекта (рис.1).

Рис.1 График прозрачности поверхностных вод р. Самара.

Проанализировав график можно сказать, что показатели изменяются в диапазоне от 0 до 30 см. Минимальное значение было зафиксировано 22.10.1992г. и 24.06.1996г. и составило 0 см, максимальное же значение 30 см зафиксировано 18.05.1982г. и 01.12.1986г..Среднее значение равное 17.4 см.

Для определения причин изменений в таком широком диапазоне этого параметра составим график по сезонам года (рис.2).

Рис.2 График прозрачности поверхностных вод р.Самара по сезонам года.

Анализ графика позволяет сказать, что показатель прозрачности не зависит от влияния сезонов года, в любой период можно встретить как максимальные значения, так и минимальные значения, вероятнее всего, что результатом таких изменений послужило влияние антропогенного фактора в данном районе.

Физико-химические свойства воды.

Физико-химические свойства воды включают в себя следующие показатели: температуру, окисляемость, растворенный кислород, азотосодержащие вещества, сухой остаток, щелочность, жесткость, микроэлементы, агрессивность, содержание хлоридов, сульфатов, взвешенные вещества и другие. Сюда же относят показатели органического загрязнения воды - биохимическая и химическая потребность в кислороде.

Величина pH

Водородный показатель, pH -- мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе.

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Рис.3 Величина pH поверхностных вод р.Самара.

Максимальное значение было зафиксировано 12.09.1984г. и составило 9.20 , минимальное же 25.05.1987г.- 6.94. Вода в наблюдаемой реке удовлетворяет нормам ГОСТа не на всем протяжении исследований, лишь с 4.07.1984 по 12.09.1984 г.показатель превышает норму. Построим график этой же величины, только по сезонам года(рис.4).

Рис.4 Величина pH поверхностных вод р.Самара по сезонам года.

Хлориды

Хлор (Cl ) органического происхождения может попадать в грунтовые воды вместе со сточными водами и фекальными отбросами. Выяснение причин обогащения хлором требует химического анализа воды и изучение гидрогеологической обстановки. Для питьевых вод норма содержания Cl менее 350 мг/л. Однако, при отсутствии возможного источника загрязнения, особенно в засушливых районах, эта норма может быть увеличена до 500 мг/л и более.

Оценим содержание хлоридов в наблюдаемом объекте (рис.5):

Рис.5 Содержание хлоридов в поверхностных водах р.Самара

Минимальное значение зафиксировано 26.03.1985г. и составило 179,5 мг/дм3, максимальное же 12.09.1995г.-5225 мг/дм3. Требования ПДК вода этой реки не удовлетворяет, только несколько взятых проб содержат допустимую концентрацию хлоридов.

Рассмотрим изменения показателей, построив график этого показателя по сезонам года (рис.6):

Рис.6 Содержание хлоридов в поверхностных водах р.Самара по сезонам года

Анализируя график можно сказать, что осенью наблюдается явный большой скачок этого компонента.

Сульфаты

Содержание сульфатов определяют степень воды веществами органического и минерального происхождения. Благодаря своей высокой растворимости, присутствуют во всех природных водах обычно в виде натриевых, кальциевых и магниевых солей. В природных поверхностных водах может быть от 60 до 100 мл/г сульфатионов. При отсутствие в воде кислорода, сульфатионы под действием сульфатредуцирующих бактерий восстанавливаются до сероводорода.

Содержание сульфатов поверхностных вод р.Самара (рис.7) значительно превышают предельно допустимые концентрации, особенно для рыборазведения.

Рис.7 Содержание сульфатов поверхностных вод р.Самара

Содержание сульфатов в р.Самара значительно превышают предельно допустимые концентрации. Максимальное значение составляет 1008,60 мг/дм3 отмеченное 13.10.1987г., минимальное же 240.20 мг/дм3 20.01.1997г. и 26.03.1985г.

Проанализируем сезонные изменения этого показателя, построив график по временам года (рис.8):

Рис.8 Содержание сульфатов поверхностных вод р.Самара по сезонам года.

Явная зависимость от сезонов года не наблюдается.

Сухой остаток

Общий, сухой, прокаленный остаток (мг/л или мг-экв/л) - показатели, позволяющие судить о количестве солей и концентрации примесей минерального и органического происхождения, т.е. отражают степень общей минерализации воды.

Согласно ГОСТу 17.1.3.03 - 77 растворенный остаток в воде источника питьевого назначения не должен превышать 1 г/л. При большем значении вода должна подвергаться опреснению.

Сделаем анализ содержания сухого остатка в воде, изучаемого объекта (рис.9).

Рис.9 Содержание сухого остатка поверхностных вод р.Самара

ПДК в воде сухого остатка должна составлять нее более 1000мг/дм3,это требование не удовлетворяется, то есть вода полностью не пригодна для питьевого водоснабжения. Максимальное значение составляет 5277 мг/дм3, зафиксированное 15.03.1988, минимальное же составило 1236 мг/дм3- 14.09.1999.

Чтобы выяснить изменения показателя в таком широком диапазоне построим график содержания сухого остатка по сезонам года (рис10).

Рис.10 Содержание сухого остатка поверхностных вод р.Самара по сезонам года.

Значение этого показателя не зависят от влияния сезонов года, в каждый период можно наблюдать как минимумы, так и максимумы.

Кальций

Большие количества кальция виносяться со сточными водами силикатной, металлургической, химической промышленности и со стоками сельскохозяйственных предприятий и особенно при использовании кальцийсодержащих минеральных удобрений. В речных водах содержание кальция редко превышает 1 г/л. Обычно же его концентрация значительно ниже. Концентрация кальция в поверхностных водах имеет заметные сезонные колебания: весной содержание ионов кальция повышено, что связано с легкостью выщелачивания растворимых солей кальция из поверхностного слоя почв и пород. ПДК кальция согласно нормативам физиологической полноценности питьевой воды по СанПиН 2.1.4.1116-02. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» находится в диапазоне 25- 130 мг/дм³.

Оценим содержание кальция в наблюдаемом объекте (рис.11)

Рис.11 Содержание кальция в поверхностных водах р.Самара.

Минимальное значение зафиксировано 26.03.1985г. и составило 80,20 мг/дм3,а максимальное 20.04.1995 - 376,80 мг/дм3.

Проанализируем сезонные изменения этого показателя, построив график по временам года (рис.12).

Рис.12 Содержание кальция в поверхностных водах р.Самара по сезонам года.

Явно выраженной зависимости от сезонов года нет. Во все сезоны показатели имеют как минимумы, так и максимумы.

Магний

В речных водах содержание магния обычно колеблется от нескольких единиц до десятков миллиграммов в 1 литре. Содержание магния в поверхностных водах меняется в течение года, значительно снижаясь в период половодья. Нормативы физиологической полноценности питьевой воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1116-02. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» рекомендуют концентрацию магния в диапазоне 5-65 мг/дм³ . Значительные количества магния могут поступать в природные водотоки со сточными водами металлургических, силикатных, текстильных и других предприятий.

Рассмотрим этот показатель на данном примере наблюдаемого объекта (рис.13):

Рис.13 Содержание магния в поверхностных водах р.Самара.

Максимальное значение зафиксировано 28.11.1985г. - 235,90 мг/дм3,а минимальное 20.04.1995 - 29.20 мг/дм3.

Рассмотрим изменения показателей, построив график этого показателя по сезонам года (рис.14).

Рис.14 Содержание магния в поверхностных водах р.Самара по сезонам года.

Анализ графика позволяет сказать, что показатель магния не зависит от влияния сезонов года, в любой период можно встретить как максимальные значения, так и минимальные значения.

Na+K

Рис.15 Содержание Na+K в поверхностных водах р.Самара.

Максимальное значение зафиксировано 15.03.1988г. - 1324.80 мг/дм3,а минимальное 20.04.1995 - 55.20 мг/дм3.

Рассмотрим изменения показателей, построив график этого показателя по сезонам года (рис.16)

Рис.16 Содержание Na+K в поверхностных водах р.Самара по сезонам года.

Явной зависимости от сезонов года не наблюдается.

HCO3

Рис.17 Содержание HCO3 в поверхностных водах р.Самара.

Максимальное значение зафиксировано 04.11.1988г. - 411,70 мг/дм3,а минимальное 26.03.1985 - 109.80 мг/дм3.

Рассмотрим изменения показателей, построив график этого показателя по сезонам года (рис.18)

Рис.18 Содержание HCO3 в поверхностных водах р.Самара по сезонам года.

Значение этого показателя не зависят от влияния сезонов года, в каждый период можно наблюдать как минимумы, так и максимумы.

Выводы

В ходе данной лабораторной работы был проведён анализ качества поверхностных вод р.Самара после сброса Павлоградских очистных сооружений по органо-лептическим и физико-химическим свойствам.

Были произведены многолетние наблюдения, а именно с 22.07.1981 по 14.09.1999 г., по этим данным, построив графики, мы проследили изменения показателей воды. Проанализировав их, и сравнив с предельно допустимыми концентрациями, можно сделать следующие выводы, что по многим показателям вода не пригодна как для питьевого водоснабжения, так и для рыборазведения. Но следует отметить, что всё-таки в отдельные промежутки времени значения не превышают допустимые ГОСТом. По многим показателям были даже отмечены значения, которые в сотни раз превышают нормы ГОСТа ,такое высокое содержание компонентов является вредным для человека.

Еще одним не маловажным фактом является то, что значительные колебания многих показателей не связаны с изменением времени года. Это можно проследить на графиках, резкие повышения и снижения значений. Быстрее всего вода стала не пригодна в результате техногенного воздействия.

Размещено на Allbest.ru