Оценка качества воды в ерике Кигач (Астраханская область)

Метод определения массовой концентрации сульфат-аниона основан  на реакции сульфат-анионов с  катионами бария с образованием нерастворимой суспензии сульфата бария.

Проведение анализа  и обработка результатов

В одну из мутномерных  пробирок наливают анализируемую воду до высоты 100 мм (20-30 мл). К содержимому  пробирки пипеткой-капельницей прибавляют 2 капли раствора соляной кислоты  № 3 и 14-15 капель (около 0,5 мл) раствора нитрата бария. Содержимое пробирки встряхивают и оставляют на 5-7 минут для образования осадка сульфата бария, после чего пробирку встряхивают еще раз и образовавшуюся суспензию отбирают пипеткой в другую (пустую) мутномерную пробирку до тех пор, пока в первой пробирке появятся едва заметное изображение точек рисунка на дне. Измеряют высоту столба оставшейся суспензии. Аналогично измеряют высоту столба в другой пробирке (куда переносится суспензия из первой), отмечая момент, когда изображение на ее дне скроется. Определяют среднее арифметическое обоих измерений и по таблице 2 находят содержание сульфат-аниона в анализируемой воде.

 

Таблица 2. Данные для определения концентрации сульфат-аниона

Высота столба суспензии, мм	Массовая концентрация сульфат-аниона», мг/л	Высота столба суспензии, мм	Массовая концентрация сульфат-аниона, мг/л
100	33	65	50
95	35	60	53
90	38	55	56
85	40	50	59
80	42	45	64
75	45	40	72
70	47	-	-

 

Если изображение на дне мутномерной пробирки возникает при высоте столба суспензии менее 40 мм, пробу разбавляют дистиллированной водой в 2 раза и определение повторяют. Если и в этом случае суспензия окажется слишком концентрированной, определение повторяют при разбавлении анализируемой воды в 4 раза, в 8 раз и так далее (увеличивая степень разбавления каждый раз вдвое).

При вычислении окончательного результата (массовой концентрации сульфат-анионов) учитывают степень разбавления  пробы.

 

Определение массовой концентрации фторид-аниона

Метод определение фтора в воде основан на реакции фторидов с лантанализаринкомплексоном. При этом образуется окрашенное в синий цвет тройное комплексное соединение фторида, трехвалентного лантана и ализаринкомллексона.

Определению мешают соединения алюминия, железа и повышенное содержание органических веществ. Алюминий связывает фторид-анионы с образованием комплексов AlF²⁺ и AlF²⁺. Ввиду того, что содержание алюминия в питьевой и природных водах, имеющих обычно рН 6-8, как правило, очень незначительно, влиянием алюминия пренебрегают.

Соединения железа оказывают  заметное влияние на определение  фтора в данной модификации метода при их концентрации более 2 мг/л, поэтому  в сильно железистых водах определение  фтора данным методом не проводят (для этой цели используют потенциометрический метод).

При повышенном содержании в анализируемой воде растворенных органических веществ колориметрируемая жидкость приобретает другую («маскирующую») окраску, отличающуюся по цвету от окраски, вызываемой только фторидами. Для устранения этого явления пробу предварительно следует очистить от органических веществ, встряхивая воду с небольшим количеством порошкообразного активированного угля, отфильтровывая от угля, и только после этого анализируя на содержание фтора,

Реакцию проводят в слабощелочной среде, создаваемой при добавлении янтарно-борной буферной смеси.

Концентрацию фторид-анионов  определяют визуально-колориметрическим  методом, сравнивая окраску раствора-пробы  с контрольной шкалой образцов окраски для концентраций фтора (мг/л).

Реактивы и оборудование: ацетон, буферная смесь сухая янтарно-борная, Вода дистиллированная, колба на 250 мл с пробкой, мерный цилиндр, палочка стеклянная, пипетка на 5 мл с соединительной трубкой и шприцем, пробирки колориметрические с меткой «5 мл», раствор буферный аммиачный № 2, раствор буферный ацетатный № 2, раствор соляной кислоты № 1, склянка с навеской ализаринкомллексона, склянка с навеской хлорида лантана, шпатель, контрольная шкала образцов окраски - пленочная шкала.

Проведение анализа:

Анализируемую воду наливают в колориметрическую пробирку до метки «5 мл», вносят туда шпателем около 0,1 т сухой буферной смеси (0,1 г буферной смеси заполняет всю глубину шпателя, не образуя, юрки), и перемешивают стеклянной палочкой до растворения. Зачем приливают к пробе при помощи пипетки 2,0 мл лантанализаринкомплексонового лака. Раствор в пробирке перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 20 минут при комнатной температуре, после чего проводят визуальное колориметрирование, сравнивая окраску с контрольной шкалой на белом фоне.

При колориметрировании проб с помощью фотоэлектроколориметра МКМФ-02 (светофильтр «610») ориентировочная  величина углового коэффициента составляет 1,20 для кювет с длиной оптического пути 5 мм. Градуировочная характеристика линейна в диапазоне концентраций фторид-аниона от 0 до 2,0 мг/л.

Обработка результатов:

За результат анализа  принимают значение концентрации анионов  фтора (мг/л), соответствующее ближайшему по окраске образцу контрольной пленочной шкалы либо модельного раствора.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего образца на контрольной шкале (более синяя), анализируемую воду разбавляют в 2-5 раз дистиллированной водой и определение повторяют. При вычислении результатов учитывают разбавление пробы.

 

Определение массовой концентрации катиона аммония

Метод определения массовой концентрации катиона аммония основан  на реакции катиона аммония с  реактивом Несслера с образованием в щелочной среде окрашенного в желтый цвет соединения. Мешающее влияние железа устраняют добавлением к пробе сегнетовой соли.

Концентрацию катионов аммония определяют визуально-колориметрическим  методом, сравнивая окраску раствора с контрольной шкалой образцов окраски для концентраций (мг/л).

 

 

 

 

Определение сухого остатка

Величину сухого остатка  в мг/л оценивают расчетным методом, суммируя результаты определения массовых концентраций, выраженные в мг/л (гидрокарбонат суммируют в количестве 50 %) (Лаборатория «НКВ»).

 

 

Глава 3.  Результаты исследований

           Объектом исследования работы являлся ерик Кигач. Отбор проб воды был осуществлен в районе села Яксатово. В ходе проведения полевого исследования были определены органолептические показатели и с помощью комплекта «НКВ» были определены гидрохимические показатели качества воды в данном водоеме.

3.1 Органолептические показатели:

Определение запаха

Во всех трех точках запах  воды естественного происхождения - гнилостный. Интенсивность запаха слабая - 1

Определение цветности 

Во всех трех точках цвет воды – слабо желтоватый. Не превышает норму.

Определение мутности

Во всех точках вода слабо - мутная.

3.2 Гидрохимические показатели:

Определение температуры 

В первой точке температура  составила 17⁰С, также как и в третьей точке. Во второй точке температура составила 18⁰С.

Определение водородного  показателя

рН < 8,0 – 8,2 это значит, что в ерике Кигач нейтральная среда.

Определение массовой концентрации нитрит – аниона:

Концентрация во всех трех точках равна 0, 01 мг/л. ПДК по этому показателю равен 0,10 мг/л. Таким образом, во всех точках концентрация нитрит - аниона не превышает норму ПДК.

Определение массовой концентрации общего железа

Концентрация общего железа в воде составляет 0,1 мг/л.  ПДК по этому показателю составляет 0,3 мг/л.

Определение массовой концентрации катиона – аммония

В первой и третьей точке концентрация катиона аммония 0,7 мг/л, во второй – 0,8 мг/л. ПДК по этому показателю равен 2,5 мг/л. Согласно полученным результатам можно сделать вывод, что ПДК не превышена.

Определение массовой концентрации фторид - аниона

В трех точках концентрация фторид аниона составила 0,4 – 0,8 мг/л. ПДК по этому показателю находится в пределах 0,7-1,5 мг/л. ПДК по данному показателю не превышен ни в одной точке отбора воды.

Определение массовой концентрации хлорид- аниона

Массовая концентрация хлорид аниона в -  трех точках составила 89 мг\л. Объем раствора нитрата серебра, израсходованного на титрование - 5 мл. Объем пробы составил 10 мл. Нормальность титрования раствора с учетом поправочного коэффициента - 0,05 г-экв\л.

ПДК этого показателя составляет 350 мг/л. Ни один из результатов взятых проб воды не превышает норматива содержания хлорид - аниона в водоеме.

Определение карбонатной  жесткости

Во всех точках она равна 2,5 мг-экв/л. ПДК по данному показателю - 7 мг-экв/л.

 Определение массовой  концентрации сульфат - аниона

Массовая концентрация сульфат – аниона менее 30 мг/л. ПДК  этого показателя равен 500 мг/л.

Определение сухого остатка 

В первой точке величина сухого остатка составила 500 мг/л, во второй - 520 мг/л, в третьей - 520мг/л. ПДК сухого остатка в воде составляет 1000 мг/л. Таким образом, ни в одной из точек не наблюдается превышение ПДК сухой массы остатка.

Вода в ерике Кигач  соответствует требованиям, предъявляемым  к воде хозяйственно – питьевого назначения.

 

 

Заключение

 

Интенсивный процесс урбанизации обусловил целый ряд экологических проблем, связанных с резким ухудшением качества вод. Процессы урбанизации влияют на водный баланс, изменяют гидрохимический режим за счет сброса сточных вод. Все это вызывает необходимость объективной оценки его современного состояния (Каминский В.С., 1982).

Качество воды – это  характеристика состава и свойств  воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (Никаноров, А. М., 2005). К важнешим показателям, по значениям которых оценивается экологическое состояние водоема, относятся гидрологические, органолептические, гидрохимические показатели (Петин А.Н.с соавт., 2006).

Наиболее распространенными  загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легко окисляемые примеси, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества – лигнин, формальдегид и другие (Максимов В.Н., 1991).

В работе проводилась  оценка качества воды в природном водоеме – ерике Кигач. Отбор проб проводился в трех точках: по берегам и в фарватере. В процессе работы определялись гидрохимические, органолептические, показатели воды, а также показатели по загрязнению нефтепродуктами и маслами.

Сравнивая полученные результаты с нормативами ПДК определяемых показателей  можно сказать, что органолептические и гидрохимические показатели воды в ерике Кигач в точках отбора проб соответствуют нормам.

 

 

 

 

Выводы

        1.   Органолептические показатели воды показали экологически благоприятное состояние водного объекта:  запах естественного происхождения, норма интенсивности запаха не превышена; цветность слабо-желтоватая; вода слабо мутная.

      2.   Гидрохимические показатели соответствуют нормам: концентрации нитрит- аниона, фторид- аниона, хлорид- аниона, сульфат- аниона, общего железа, катиона аммония не превышены; карбонаты отсутствуют, общая жесткость слагается только из показателя гидрокарбонат-аниона, который не превышает ПДК; Не наблюдается превышение ПДК сухой массы остатка. Вода щелочного характера. Качество воды в ерике Кигач отвечает требуемым нормам.

 

 

 

 

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. ГОСТ 3351. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, 
   цветности и мутности.

         2.   Волкова И. В., Шипулин С. В., Ершова Т. С, Применение комплект-лаборатории "Пчелка-У/ХИМ" при экологических исследованиях.- АГТУ, Астрахань, 2005.- С.22-23

3. Гелашвили Д.Б., Зинченко Т.Д., Выхристюк Л.А., Карандашова А.А. Интегральная оценка экологического состояния водных объектов по гидрохимическим и гидробиологическим показателям.- М.: СамНЦ РАН, 2002.- С. 270-275.