Главная страница
qrcode

Объект исследования


Скачать 129.5 Kb.
НазваниеОбъект исследования
Дата03.09.2019
Размер129.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаВолга химия Костя.doc
ТипДокументы
#64551
Каталог
Введение Для меня Волга – это не просто крупнейшая река России но и Родина. Поэтому проблема реки, связанная с ее загрязненностью меня уже давно интересует, и требует немедленного разрешения. В настоящее время Волга из проточной реки превратилась в цепь слабо проточных водохранилищ, где всё её физические, химические и биологические свойства изменились коренным образом. Во всей гидрографической системе Волги водообмен уменьшился в 12 раз. Из 150 тысяч притоков реки исчезло более 30 %. Большинство истоков речек, ручьёв, родников забиты, загрязнены, утрамбованы, обезлесены, разрыты, осушены, часто используются для промышленной и гражданской застройки, складов горючего и ядохимикатов, стоянки. В тоже время присутствие загрязняющих веществ в водной среде оказывает влияние на жизнедеятельность отдельных живых организмов и на функционирование всей водной системы.

Основными источниками загрязнения воды в реке Волга является нефтепродукты и поверхностный сток с городских территорий.
Исходя из этого, и была выбрана тема моей исследовательской работы: «Исследование химического состава реки Волга и прилегающей к ней территории».

Цель исследования
Объект исследования.
Предмет исследования.

исследовать химический состав акватории реки Волга от Мигаловского автомобильного моста до железнодорожного моста


Аналитический обзор

1. Гидросфера реки Волга

Вода – самое распространенное соединение в природе. Она служит естественным аккумулятором большинства загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу или литосферу. Это связано с большой растворяющей способностью воды, с круговоротом ее в природе, а также с тем, что водоемыявляются конечным пунктом на пути движения различных сточных вод. Таким образом, природная вода может содержать многочисленные растворенные вещества: соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород, сероводород), продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения, кроме того, она наполнена множеством микроорганизмов, находящихся в равновесии с окружающей средой.

Воздействие загрязнителей на природные водоемы различно. Минеральные соли опасны для одноклеточных организмов, обменивающихся с внешней средой осмотически. Взвешенные частицы уменьшают прозрачность воды, снижают фотосинтез водных растений и аэрацию водной среды, способствуют заилению дна в зонах с малой скоростью течения, оказывают неблагоприятное воздействие на жизнедеятельность водных организмов-фильтраторов. На взвешенных частицах могут сорбироваться различные загрязняющие вещества; оседая на дно, они могут стать источником вторичного загрязнения воды. Таким образом, присутствие загрязняющих веществ в водной среде оказывает влияние, как на жизнедеятельность отдельных живых организмов, так и на функционирование всей водной системы.

Изучение загрязнения воды имеет свои особенности, которые заключаются в том, что в незагрязненной воде постоянно содержатся органические и неорганические вещества сложного строения, кроме того, в воде протекают химические и фотохимические процессы, приводящие к изменению состава химических веществ. В химических превращениях большое участие принимают биологические объекты животного и растительного происхождения.

Особое значение для правильной оценки загрязнения воды, и в том числе для отбора проб, имеет распределение веществ, которое зависит от многих локальных условий: скорости и характера движения воды, осадков, физико-химических свойств загрязняющих веществ, их устойчивости в воде и т. д. Условно в водоеме можно выделить места различной реакционной способности: поверхностную пленку, основную водную массу и донный осадок. Донный осадок и поверхностная пленка являются зонами концентрирования загрязняющих веществ. На дно оседают нерастворимые в воде соединения, а осадок является хорошим сорбентом для многих веществ.

В воду могут попадать неразлагаемые загрязняющие вещества. Но они способны реагировать с другими химическими соединениями, образуя устойчивые конечные продукты, которые накапливаются в биологических объектах (планктоне, рыбах и т. д.) и через пищевую цепь попадают в организм человека.

Оценку качества воды можно провести, оценивая 3 группы показателей, характеризующих:

- органолептические свойства;

- химический состав воды;

- эпидемическую безопасность воды. []

1.2. Отбор, консервация и хранение проб []

Отбор пробы воды является важной частью ее анализа. Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить нельзя.




При отборе проб воды следует придерживаться следующих принципов:·  проба воды, взятая для анализа, должна отражать условия и место ее взятия;

·  отбор пробы, хранение, транспортировка и работа с ней должны проводиться так, чтобы не произошло изменений в содержании определяемых компонентов или в свойствах воды;

·  объем пробы должен быть достаточным и должен соответствовать применяемой методике анализа.

1.3.Выбор места для отбора. []

Место для отбора пробы выбирают в соответствии с целями анализа и на основании исследования местности, причем учитываются все обстоятельства, которые могли бы оказать влияние на состав взятой пробы.

При отборе проб поверхностных и подземных вод требуется тщательное обследование окружающей местности. Особенно внимательно надо обследовать притоки реки и источники загрязнения в бассейне ее, находящиеся выше места взятия пробы.

Место для отбора проб сточных вод выбирают только после подробного ознакомления с технологией производства, потреблением воды, расположением цехов, системой канализации, назначением и работой отдельных элементов станции очистки и т д.

1.4.Виды проб. 

Различают две основные пробы: простую и смешанную.

Простую пробу получают путем однократного отбора всего требуемого количества воды. Анализ простой пробы дает сведения о составе воды в данный момент в одном месте.

Смешанную пробу получают, сливая простые пробы, взятые в одном и том же месте через определенные промежутки времени или отобранные одновременно в различных местах обследуемого объекта. Эта проба должна характеризовать средний состав воды исследуемого объекта или средний состав за определенный период времени (за час, смену, день и т. д.), или, наконец, средний состав с учетом, как места, так и времени. Ее получают смешением частей простых проб в таком количестве, чтобы окончательный объем смешанной пробы соответствовал требованиям анализа.

Смешанную пробу не рекомендуется отбирать за период больше одних суток. При необходимости последующего длительного хранения пробу консервируют; консервирующий реагент вводят в сосуд до отбора пробы.

Смешанную пробу нельзя применять для определения компонентов и характеристик воды, легко подвергающихся изменениям (растворенные газы, рН и т. д.). Эти определения делают в каждой составляющей пробы отдельно. Смешанную пробу нельзя составлять и в том случае, если характер воды изменяется во времени: отдельные составляющие пробы вступают во взаимодействие или изменяется их физическое состояние и т. д.

1,4.1.Виды отбора проб.

 В соответствии с целью анализа применяют разовый или серийный отбор проб.

При разовом отборе пробу берут один раз в определенном месте и рассматривают результат одного анализа. Этот способ применяется в редких случаях, когда результатов одного анализа достаточно для суждения о качестве исследуемой воды (например, при постоянстве качества воды, как это наблюдается для глубинных грунтовых вод).

В виду того, что качество воды в большинстве случаев изменяется как в разных местах данного объекта, так и в различные периоды времени, однократного взятия пробы воды обычно недостаточно. В таких случаях применяют серийный отбор проб, при котором каждую пробу берут в определенной связи с остальными. При анализе серии взятых проб определяется изменение содержания наблюдаемых компонентов с учетом места, времени или обоих этих факторов. При анализе серии проб получают соответствующее количество результатов, которые обрабатывают и оценивают, обычно используя методы математической статистики.

Примерами серийного отбора проб могут служить: зональный отбор проб с различных глубин водохранилища, озера, пруда и т. д, а также отбор проб воды через определенные промежутки времени, например, с интервалами в месяцы, сутки или часы.

Количество пробы, необходимое для анализа. Количество пробы, которое необходимо отобрать, зависит от числа определяемых компонентов. Для неполного анализа, при котором определяют только несколько компонентов или отдельные свойства воды (гигиеническая оценка, некоторые контрольные определения и т. д.), достаточно отобрать 1 л воды. Для более подробного анализа следует брать -2 л.

1.4.2.Запись об отборе проб. 

Цель записи об отборе каждой пробы состоит в точном учете условий отбора. В записи следует указать вид и происхождение воды, точное место отбора (описание, план места, фотографический снимок), день и час отбора и номера отдельных бутылей с пробами.

Запись по мере надобности дополняют кратким результатом исследования, проведенного на месте, описанием способа отбора, способа консервации и всех важных обстоятельств (метеорологические условия во время отбора и при необходимости также в предшествующие дни, изменения в окружающей местности, состояние производства на заводе и пр.).

1.5.Консервация проб. 

Для получения достоверных результатов анализ следует проводить как можно быстрее, так как в воде происходят различные физико-химические, биохимические и другие процессы. Вследствие чего могут изменяться органолептические показатели воды, химический состав и т. д. Поэтому при невозможности исследовать пробу воды в установленные для соответствующих показателей сроки (табл.) ее охлаждают или консервируют.

Биохимические процессы в воде можно замедлить, охладив пробу до 3—4° С. В этих условиях медленнее разрушаются и многие органические вещества.

Консервация проб воды преследует цель сохранения компонентов, определяемых в воде, и ее свойств в том состоянии, в котором они находились в момент взятия пробы. Консервация необходима особенно в тех случаях, когда определяемый компонент подвергается изменениям и когда определение нельзя провести сразу же на месте отбора пробы или в тот же день в лаборатории.

Очень быстро изменяются температура воды и рН. Газы, содержащиеся в воде, например кислород, двуокись углерода, сероводород или хлор, могут улетучиться из пробы или появиться в ней (кислород, двуокись углерода). Эти и подобные им вещества надо определять на месте отбора проб или их фиксировать. Некоторые вещества могут выделиться в виде осадка или, наоборот, из нерастворимой формы перейти в раствор. Это относится особенно к солям железа, марганца, кальция.

Некоторые компоненты (железо, медь, кадмий алюминий, марганец, хром, цинк, фосфаты и т. п.) могут адсорбироваться на стенках бутыли или выщелачиваться из стекла или пластмассы (бор, кремний, натрий, калий, различные ионы, адсорбированные полиэтиленом при предшествующем использовании бутыли).

Универсального консервирующего вещества не существует. Причем и применение консервирующих средств полностью не предохраняет определяемое вещество от изменения, вследствие чего и консервированные пробы следует анализировать на следующий день, но не позднее, чем на третий день после отбора пробы.

Дата отбора пробы и дата начала анализа должны быть указаны в протоколе анализа, особенно если анализ имеет важное значение; следует указать и способ консервации. При вычислении концентрации определяемого компонента следует учитывать возможное изменение объема пробы, вызванное прибавлением консервирующего вещества.

Консервация сточных вод весьма затруднительна, в особенности при наличии в пробе нерастворимых веществ, так как консервирующее вещество может оказать мешающее действие. Консервация сточных вод химическими препаратами допустима только в том случае, если консервирующий препарат не препятствует определению тех или иных компонентов и если определение невозможно провести непосредственно после отбора пробы.

1.6.Подготовка воды к анализу. 

Перед анализом консервированные пробы следует нейтрализовать, а охлажденные нагреть до комнатной температуры (не на нагревательном приборе). Если определению мешают мутность и цветность, то проводят специальную подготовку: пробы фильтруют, отстаивают или коагулируют.

Коагуляцию проводят добавлением 5 мл суспензии гидроксида алюминия на 1 л воды, после чего смесь хорошо взбалтывают и дают отстоятся.

Находящиеся в природной и питьевой воде загрязняющие вещества имеют, как правило, очень маленькие концентрации. Для того, чтобы определить присутствие этих загрязнителей следует провести концентрирование этих примесей одним из указанных ниже способов.

Упаривание воды. Отбирают мл исследуемой воды (в зависимости от предполагаемого содержания компонента, величины ПДК и чувствительности метода) и упаривают на закрытой электрической плитке до объема около 50 мл.

Вымораживание воды (при этом примеси, растворенные в воде, собираются в средней части). 0,5-1 л исследуемой воды наливают в хорошо промытую высокую консервную банку и ставят в морозильную камеру холодильника. Через несколько часов банку достают и, убедившись, что вся вода замерзла, вынимают ледяной цилиндр (предварительно нагрев дно и бока банки горячей водой). На анализ берут воду, полученную при размораживании внутренней части ледяного цилиндра. Для увеличения концентрации примесей можно провести несколько последовательных замораживаний проб воды, каждый раз выбирая среднюю часть ледяного цилиндра из предыдущего замораживания.

Если при анализе проводилось концентрирование пробы, то при последующих расчетах необходимо учитывать объем исходного образца воды.

2.Литосфера

3. Атмосфера

2. Экспериментальная часть

2.1 гидросфера реки Волга

методики анализа

В ходе работы были использованы следующие методы анализа:

физические,

химические,

физико-химические.


Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус и привкусы)

Органолептические свойства воды нормируются по интенсивности их восприятия человеком. Это запах, привкус, цветность, прозрачность, мутность, температура, примеси (пленка, водные организмы).

Температура

Определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,1 °С. Термометр держат в воде не менее 5 мин.
Таблица 1.Температур 6 точках отбора проб на реке Волга

Место отбора пробы
Температура, С0
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
18
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
19
Профилакторий по ул. Чудова
18,5
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
19
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
18
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
18


Прозрачность



Ход работы

Исследуемую воду наливают в цилиндр, под дно которого подкладывают на расстоянии 4 см шрифт. Сливают воду до тех пор, пока сверху через слой можно будет отчетливо прочесть этот шрифт. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение производят при хорошем дневном рассеянном освещении на расстоянии 1 м от светонесущей стены.

Место отбора пробы
Прозрачность
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
20
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
20
Профилакторий по ул. Чудова
22
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
24
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
22
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
25


Осадок
Взболтанную в бутылке воду наливают в цилиндр слоем примерно 30 см и оставляют в покое 1 ч., если вода отобрана из открытого водоема. Осадок оценивают количественно (нет, незначительный, заметный, большой) и качественно (песчаный, глинистый, илистый, кристаллический, хлопьевидный). Отмечают также цвет осадка. Большой осадок свидетельствует о загрязнении воды.
Место отбора пробы
Осадок, количественно
Осадок, качественно
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
незначительный
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
заметный
илистый
Профилакторий по ул. Чудова
незначительный
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
незначительный,
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
заметный
илистый
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
заметный


Цветность

Это природное свойство воды, обусловленное наличием гуминовых веществ, которые придают ей окраску от желтоватого до коричневого цвета. Гуминовые вещества образуются при разрушении органических соединений в почве, вымываются из нее и поступают в открытые водоемы. Поэтому цветность свойственна воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период. Цветность воды определяется в градусах. Вода, имеющая цветность 20°С, считается бесцветной. Вода, не подвергающаяся перед подачей потребителю обесцвечиванию, должна иметь цветность не выше 20°С.



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
1
2
3
4
5
6
8
10
12
16
100
99
98
97
96
95
94
92
90
88
84
Градусы цветности
0
5
10
15
20
25
30
40
50
60
70

Ход работы

Цветность можно определять визуально. Для этого в колориметрический цилиндр наливают 100 мл профильтрованной исследуемой воды и, просматривая окраску контрольных растворов сверху вниз, находят цилиндр, окраска жидкости в котором совпадает с окраской воды в цилиндре с исследуемой водой.

Таблица 5. Цветность

Место отбора пробы
Цветность
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
30
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
25
Профилакторий по ул. Чудова
25
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
25
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
30
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
25





Таблица 6 Цветность с помощью фотоколориметра

Место отбора пробы
Цветность по градуировочному графику, D
Соответствие номеру пробы
Цветность
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
0,3
7
30
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
0,25
6

25
Профилакторий по ул. Чудова
0,25
6
25
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
0,25
6
25
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
0,3
7
30
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
0,25
6
25



Запах

Запах оценивается в баллах. Водой, не имеющей запаха, считается такая, запах которой не превышает 2 балла.



Ход работы


Естественные запахи описывают, придерживаясь следующей терминологии.

Символ
Характер запаха
Символ
Характер запаха
А
Ароматный
П
Плесневый
Б
Болотный
Р
Рыбный
Г
Гнилостный
С
Сероводородный
Д
Древесный
Т
Травянистый
3
Землистый
Н
Неопределенный


5-бальной
Интенсивность запаха
Характер проявления запаха
Оценка интенсивности запаха
нет
Запах не ощущается
0
очень слабая
Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании
1
слабая
Запах ощущается, если обратить на это внимание
2
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
отчетливая
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
4
очень сильная
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению
5


Место отбора пробы
Характер запаха
интенсивность
Характер проявления запаха
Оценка
Правая сторона реки Волга у автомобильного моста
Р
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
Левая сторона реки Волга у автомобильного моста
Б
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
Профилакторий по ул. Чудова
Р
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
Левый берег реки Волга, напротив профилактория
Б
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
Правая сторона реки Волга у железнодорожного моста
Р
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3
Левая сторона реки Волга у железнодорожного моста
Б
заметная
Запах легко замечается и вызывает неодобрительные отзывы о воде
3

обработка результатов

2.2.литосфера

методики анализа

обработка результатов

2.3. Атмосфера

методики анализа

обработка результатов

перейти в каталог файлов


связь с админом