Лекции по "Екологічна токсикорогія"

Норми викидів токсичних речовин підприємствами.

   Гігієністи створили пачкову концепцію гігієнічного нормування допустимих рівнів дії шкідливих факторів хімічної, фиичної і біологічної пририои. Ця концепція загальноприйнятау всьому світі розробляються регламенти допустимих рівнів.

   Встановлені ГДК для хімічних речовин при ізольованій дії і для їх комбінацій.

   Гігієнічні нормативи - це державні вимоги до керівників підприємств. За їх виконанням слідкують органи санітарного нагляду Міністерства охорони здоров'я, Державний комітет по гідрометеорології і контролю природного середовища.

   Закони по охороні навколишнього середовища передбачають не тільки контроль за виконанням, а й різні види відповідальності (кримінальна, адміністративна, матеріальна та ін.) за порушення цього закону.

     Концентрація пилу різного походження в середньому за добу може досягти 0,5 мг'м (у житлових районах промислових міст), 1 мг/м'' (в індустріальних районах), 3 мг/м (на територіях промислових підприємств). Нагляд за охороною повітря здійсняють Державний комітет з гідрометрології і контролю природного середовища та санітарно-епідеміологічна служба 
 

     51. ДОСЛІДЖЕННЯ ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВОДИ.

     Вуглекислий газ попадає в воду з атмосфери, як продукт дихання організмів, які живуть у воді, окислення органічних залишків. Він використовується у процесі фотосинтезу різних водоростей. Надлишок С0₂ у воді (більше 25 чнм) веде до загибелі тварин (замор риби і ін.), вода стає "агресивною" до бетону і металів.   -

     Принцип методу. Найбільш зручним визначенням кількості С0₂ з допомогою стандартних наборів реактивів. Вуглекислоту у воді титрують розчином натрію бікарбонату в присутності фенолфталеїнового індикатору.

     Обладнання  і реактиви: декілька широких коротких пробірок на 100 мл; капельниця для фенолфталеїну; бюретка; розчин фенолфталеїну; розчин 0,0277 М натрію карбонату.

     Хід роботи. В пробірку набирають 100 мл досліджуваної води. Швидко додають в пробірку 10 крапель фенолфталеїнового індикатору. Рожеве забарвлення свідчить, що вода не містить С0₂.

     Якщо  вода залишилась незабарвленою, її титрують 0,0227 М розчином карбонату натрію до появи слабо-рожевого незникаючого забарвлення. Під час титрування пробірку не збовтують, а обережно, щоб запобігти попаданню у воду вуглекислого газу. Кількість вільного С0₂ (в чнм) рівне об'єму (в мл) карбонату натрію, використано на титрування, помноженому на 10.

     С0₂ = V • 10² чнм,        "   де V - об'єм натрію карбонату, використаного на титрування (в мл). 

     ВИЗНАЧЕННЯ  рН, КИСЛОТНІСТЬ, ЛУЖНІСТЬ І ЖОСТКІСТЬ ВОДИ

     Показник  рН, кислотності, лужності і жорсткості води джерел мають екологічне значення. Тому що, вони пов'язані між собою, їх слід розглядати в сукупності.

     Визначення  рН. Значення рН води залежить від багатьох факторів: вміст в ній органічних речовин, С0₂, промислове забруднення - хімічні заводи, заводи штучних добрив, деревообробні, металургійні і багато інших підприємств, а також кислотні дощі і ін..

     Визначають  рН з допомогою спеціальних приладів - рН-метрів. Якщо їх нема, то цей показник визначають колориметричним чи хімічним шляхом.

     Обладнання  і реактиви. Декілька пробірок на 25-50 мл; кольорові таблички індикаторів; індикатори рН - бромкрезол-пурпур, бромтімолсиній, фенол красний, крезол красний, тімол синій.

     Хід роботи. Налийте по 10 мл досліджуваної води в пробірки. В одну пробірку добавте 4-5 капель бромкрезол-пурпурного, в другу - бромтімолсинього і т.д. Перемішайте вміст пробірок, обертаючи їх кругом осі (не перевертаючи і не трясти). Порівняйте колір пробірок з еталонною таблицею для кожного індикатору і визначте рН води. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  КИСЛОТНОСТІ ВОДИ. Кислотність води - здатність нейтралізувати луги - залежить від кількості у воді [Н]⁺.

     Розрізняють сильні кислоти (соляна, сірчана) і слабкі (вуглекислота, уксусна і ін.). Тому вода може мати високу кислотність при не дуже високих значеннях рН, і навпаки. Розрізняють вільну кислотність води, яка залежить від кількості розчинених в ній сильних кислот (сильно знижують рН), і загальну кислотність, яка обумовлена вмістом сильних і слабких кислот.

     Зручно  визначати кислотність води з  допомогою кітов. Існують і хімічні  методи. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  ЛУЖНОСТІ ВОДИ

     Лужність  води - здатність нейтралізувати кислоти. Вона залежить від розчинених у воді лугів і лужних солей - гідроксидів  натрію, кальцію, магнію, карбонатів і гідрокарбонатів цих металів; лужність виражають в СаСО; чнм. Низька лужність < 50 чим. висока > 200 чнм. Лужність зручно визначати з допомогою кітов чи хімічним способом.

     Принцип методів - методи основані на титруванні води слабким розчином сильної кислоти (напр., 0,01 М розчином сірчаної кислоти). 

     ВИЗНАЧЕННЯ  ЖОРСТКОСТІ ВОДИ

     Жорсткість - властивість води, обумовлена наявністю  солей кальцію і магнію у вигляді  сульфатів, хлоридів і бікарбонатів.

     Розрізняють тимчасову жорсткість, обумовлену бікарбонатами, і постійну - сульфатами і хлоридами названих металів. Тимчасову жорсткість можна ліквідувати кип'ятінням води, в результаті чого бікарбонати осаджуються у вигляді накипів (осаду). Жорстка вода значно затрудняє процес стірки, ін., іони кальцію і магнію в сполуці з милом утворюють нерозчинні солі.

     Постійна  жорсткість не ліквідується кип'ятінням.

     Жорсткість  води визначається в чнм: вода з сумарною жорсткістю (0-60 чнм є м'якою, 61-120 чим - помірно жорсткою, 121-180 чнм - жорсткою, а більше 180 чнм -,дуже жорсткою. По діючим санітарним нормам, жорсткість питної води не повинна перевищувати 250 чнм. Вода жорсткістю більше' 500 чнм рахується шкідливою для здоров'я. Жорсткість води визначають з допомогою кітов, та по здатності утворювати нерозчинні сполуки мила. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  ВІМІСТУ У ВОДІ СПОЛУК АЗОТУ

     Вміст азоту у водоймищах - визначаючий  фактор евтрофикації (тобто поживності водоймища для його організмів).

     Для питної води сполуки азоту - забруднюючий фактор, так як вони потрапляють у водоймища з стоками комунальних вод, азотно-тукових, коксових, содових підприємств, м'ясокомбінатів, об'єктів харчової промисловості і ін. Забруднювачем водоймищ азотними сполуками є і сучасне с/г. (тваринницькі комплекси, свинарники, мінеральні добрива і ін.).

     Кінцевим  продуктом розпаду органічних сполук азоту (білки, мочевина і ін.) є аміак, який поступово переходе в азотисту, а потім в азотну кислоту, утворюючи  нітрити N02 і нітрати NOз:

     Присутність у воді тої чи іншої азотної  сполуки свідчить про наявність у воді аміаку, відсутність нітритів - про те, що забруднення стічними водами відбулось недавно, наявність аміаку і нітритів - про те, що з моменту забруднення пройшов певний час; наявність нітратів без аміаку - наслідок давнього забруднення азотовмісними сполуками. Утворення нітритів і нітратів -признак самоочищення водоймища. Всі азотисті речовини шкідливі для здоров'я. Особливо токсичні нітрити, правда, вони швидко переходять у нітрати.

     Аміак нейтралізується хлором, тому зникає при хлоруванні питної води.

     Вміст нітратів у воді не повинно перевищувати 45 чнм, нітритів - 3,3 чнм.

     Високий рівень азотних сполук у воді призводить до: зниження вмісту 0₂, появі неприємних запахів і смаку; розмноженню мікроводоростей, зниженню рекреаційних властивостей водоймищ.

     Принуип Методу визначення азотних  сполук оснований на їх здатності набувати забарвлення при взаємодії з рядом речовин, інтенсивність якого визначають фотокояориметричним методом. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  У ВОДІ КІЛЬКОСТІ  АМІАКУ.

     Обладнання  і реактиви: пробірки; піпетки, мірні колби на 100 мл; фарфорова ступка; реактив Несслера; сегнетова сіль (1ОІаС|Н₄0б • 4НгО).

     Приготування  реактиву Несслера. Берут 10 г йодиду ртуті (К^Нв'ї), розчиняють з невеликою кількістю дистильованої води в ступці, добавляють 5 г йодиду калію і охолоджений розчин лугу (20 г КОН в 50 мл дистильованої води). Суміш переносять у мірну колбу на 100 мл і дистильованою водою доводять об'єм розчину до мітки.

     Хід роботи. Наливають у пробірку Юмл досліджуваної води добавляють 0,3 мл 50%-ного розчину сегнетової солі К№С₄Н₄0(, ■ 4Н₂0 (попереджає утворення білого осаду гідроксиду магнію). Добавляють 0,5 мл реактиву Несслера. Залишають пробірку в штативі на 10 хв.

     Вміст аміаку можна визначити, оцінюючи забарвлення  і користуючись даними табл.4. 

     Таблиця 4. Забарвлення розчину в-залежності від вмісту аміаку

 
 
 
 
 
 
 

     ВИЗНАЧЕННЯ  ВМІСТУ У ВОДІ НІТРИТІВ

     Обладнання  і реактиви: пробірки, піпетки; колби на 200 мл; водяна баня. Реактив Грісса.

     Для приготування реактиву Грісса беруть 0,5 г сульфанілової кислоти, розчиняють її при нагріванні в 150 мл 12% розчину уксусної кислоти. Окремо розчиняють 0,25 г а - нафтідаміну при нагріванні в 150 мл 12% уксусної кислоти. Суміш рівної кількості обох розчинів утворює реактив Грісса. При його додаванні у розчини, які містять нітрити, виникають відтінки червоного кольору.

     Хід роботи. Наливають у пробірку 10 мл досліджуваної води. Додають 0,5 мл реактиву Грісса. Нагрівають вміст пробірки на водяній бані 70°С 5 хв. Визначають вміст нітритів по табд. 5. 

     Таблиця 5. Забарвлений розчину  в залежності від  вмісту нітритів

 

     ВИЗНАЧЕННЯ  ВМІСТУ У ВОДІ НІТРАТІВ

     Обладнання  і реактиви: пробірки; піпетки. Розчин нітрату калію; 8% розчин хлористого Na. Приготування реагенту: 0,5г дифеніламіну розчиняють в 100мл концентрованої сірчаної кислоти (щільність ї,84мг/см"). Порівняння проводять з стандартною шкалою розчинів нітрату калію.