Мутность и прозрачность

Введение

 

В течение ряда лет региональным отделением Союза охраны птиц России проводится летняя экологическая школа-лагерь близ села Нижняя Банновка Красноармейского района Саратовской области. Учащиеся нашей школы неоднократно принимали участие в работе полевой школы. В ходе работы школы проводились занятия по гидробиологии, зоологии, ботанике, орнитологии.

Летом 2012 года я принимала участие в полевой школе. Это экспедиция мне очень понравилась, особенно занятия по гидробиологии. Поэтому я решила подготовить реферат по теме биоиндикационного исследования природных вод (исследование качества воды по макрозообентосу).

Глава 1. Физико-химические показатели качества природных вод.

Под качеством природной воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01–77), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

 

Взвешенные примеси.

Взвешенные твердые примеси, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды. Содержание в воде взвешенных примесей, измеряемое в мг/л, дает представление о загрязненности воды частицами, в основном, условным диаметром более 1·10-4 мм – табл. 1.1. При содержании в воде взвешенных веществ менее 2–3 мг/л или больше указанных значений, но условный диаметр частиц меньше 1·10-4 мм, определение загрязненности воды производят косвенно по мутности воды [1].

 

Таблица 1.1

Характеристика вод по содержанию взвешенных примесей

                                 

Мутность и прозрачность

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно: мутность не заметна (отсутствует), слабая опалесценция, опалесценция, слабомутная, мутная и сильная муть.

В России мутность чаще всего измеряют в нефелометрических единицах мутности НЕФ (NTU) для небольших значений в пределах 0–40 НЕФ (NTU), например для питьевой воды. В условиях большой мутности обычно применяется измерение единиц мутности по формазину (ЕМФ). Пределы измерений – 40–400 ЕМФ. Индикатор по НЕФ (NTU) – рассеивание излучения, по ЕМФ – ослабление потока излучения.

Наряду с мутностью, особенно в случаях, когда вода имеет незначительные окраску и мутность, и их определение затруднительно, пользуются показателем «прозрачность». Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах (табл. 1.2).        

Таблица 1.2

Характеристика вод по прозрачности

                                        

Запах воды

Характер и интенсивность запаха природной воды определяют органолептически. По характеру запахи делят на две группы: естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.) – табл.1.3; искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод). Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74 оценивают в шестибалльной шкале – табл. 1.4. Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.

 

Таблица 1.3

Запахи естественного происхождения

 

Таблица 1.4

Характеристика вод по интенсивности запаха

                                    

Вкус и привкус

Интенсивность вкуса и привкуса в соответствии с ГОСТ 3351-74 определяется также по шестибалльной шкале – табл. 1.8. Различают четыре вида вкусов: соленый, горький, сладкий, кислый. Качественную характеристику оттенков вкусовых ощущений – привкуса – выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый и так далее.

Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридом натрия, горький – сульфатом магния, кислый – избытком свободного диоксида углерода и т.д. Порог вкусового восприятия соленых растворов характеризуется такими концентрациями (в дистиллированной воде), мг/л: NaCl – 165; CaCl2 – 470; MgCl2 – 135; MnCl2 – 1.5; FeCl2 – 0,35; MgSO4 – 250; CaSO4 – 70; MnSO4 – 15,7; FeSO4 – 1,6; NaHCO3 – 450. По силе воздействия на органы вкуса ионы некоторых металлов выстраиваются в следующие ряды: катионы: NH4 + > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+; анионы: ОН- > NO3 - > Cl- > HCO3 - - > SO4 2-       

Таблица 1.5

Характеристика вод по интенсивности вкуса

                                                         

Цветность

Показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных соединений, выражается в градусах платинокобальтовой шкалы и определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа, колеблется от единиц до тысяч градусов – табл. 1.6. 

Таблица 1.6

Характеристика вод по цветности

                                                    

Минерализация

 Минерализация – суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ. Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких сотен. Их удельная электропроводимость варьирует от 30 до 1500 мкСм/см.

Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40–50 мг/л до сотен г/л (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы). Удельная электропроводимость атмосферных осадков с минерализацией от 3 до 60 мг/л составляет значения 10–120 мкСм/см. Согласно ГОСТ 17403-72 природные воды по минерализации разделены на группы (табл. 1.7). Предел пресных вод – 1 г/кг – установлен в связи с тем, что при минерализации более этого значения вкус воды неприятен – соленый или горько-соленый.   

Таблица 1.7

Характеристика вод по минерализации

 

Таблица 1.8

Характеристика вод по общей минерализации

                                        

Жесткость

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворенных соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния. Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Величина общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль экв./л, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы – до 10 ммоль экв./л.

                                           

Сухой остаток

Сухим остатком называют остаток, полученный после выпаривания отфильтрованной пробы воды и высушенный до постоянной массы при 110-120 градусах. Сухой остаток характеризует содержание минеральных и частично органических примесей, образующих с водой истинные и коллоидные растворы. Чтобы получить осадок около 100 мг, берут 1 л анализируемой профильтрованной воды, помещают порцию воды в предварительно взвешенную  фарфоровую чашку и выпаривают на электроплитке, добавляя воду по мере испарения воды в чашке. Воду в чашке выпаривает досуха. Чашку с сухим остатком помещают в сушильный шкаф. Этот метод определения сухого остатка дает несколько завышенные результаты вследствие гидролиза и гигроскопичности хлоридов магния и кальция и трудной отдачи кристаллизационной воды сульфатами кальция и магния.