Просмотр содержимого документа
«Младшай группа оголоругар уэрэтэр материал. "Угэ уонна Олонхо"»
Улусная НПК «Шаг в будущее»
«Гидрохимические показатели озер
Едюгейского наслега»
Выполнил ученик 10 «б» класса
ВВСОШ №1 им. И. Барахова
Борисов Антон
Руководитель: Петрова А.А.
Верхневилюйск 2018 год
Содержание:
Введение……………………………………………………………………….3
Глава 1. Озера Якутии………………………………………………………….7
Глава 2. Природные условия Верхневилюйского улуса…………………..9
Глава 3. Общие сведения о гидрохимических показателях качества
воды и методах их определения………………………………………………10
3.1 Метод определения массовой концентрации катиона аммония………..10
3.2 Метод определения железа………………………………………………11
3.3 Метод определения карбонат и гидрокарбонат……………………….13
3.4Метод определения нитрат - ионов…………………………………….14
3.5Метод определения сульфатов……………………………………………15
3.6Метод определения хлорид - ионов……………………………………….16
3.7Метод определения фосфат - ионов………………………………………16
3.8 Метод определения цветности…………………………………………….18
3.9 Метод определения общей жесткости……………………………………...19
Глава 4. Ранцевая полевая лаборатория НКВ-Р…………………………….19
Глава 5.Экспериментальная часть……………………………………………21
5.1 Определение на наличие карбонат – ионов……………………………..21
5.2 Определение на наличие фосфат – ионов……………………………….22
5.3 Определение на наличие нитрат – ионов……………………………….22
5.4 Определение на наличие хлорид – ионов……………………………….23
5.5 Определение на наличие железа………………………………………….23
5.6 Определение на наличие сульфат – ионов………………………………24
Глава 6 Результаты исследований……………………………………………26
Заключение……………………………………………………………………..28
Использованная литература………………………………………………….29
Введение.
Водные объекты-водоемы и водотоки всегда играли важнейшую роль в жизни людей. Именно на берегах рек возникали первые поселения. На протяжении веков они служили транспортными путями, источником питьевой воды, энергии, рыбы. С давних времен человек изучал свойства воды, поэтому на сегодняшний день сформировался целый комплекс наук о воде, таких как гидрогеология, гидробиология, гидрохимия, гидрометеорология и ряд других дисциплин. В современный период экологических императивов естественен интерес людей к исследованиям водных объектов, т.е. к получению нового знания о свойствах таких объектов в единстве их актуальной гидрологической, гидрохимической, гидробиологической информации.
Цель работы:
1. Определить гидрохимические показатели озер Быйакы, Чочу и Өлөҥ.
2. Выяснить пригодность озёр Чочу, Быйакы и Өлөҥ в качестве питьевого продукта.
Задачи:
1. Подбор и изучение литературы, которая содержит различные методики определения индивидуальных показателей озер, выбор тех методик, которые возможно реализовать в условиях школьной лаборатории.
2. Отбор образцов воды из озер Быйакы , Чочу и Өлөҥ. С целью исследовать и анализировать их для определения пригодности к питьевым продуктам.
3. Сравнение и обобщение данных исследований.
4. Выводы результатов.
Проблема: Загрязнение реки Вилюй на сегодняшний день очень обсуждаема. Жители Вилюйских районов бьют тревогу. Тяжёлые металлы, химические вещества безусловно негативно влияют на организм человека в плоть до онгологических заболеваний.
Актуальность: Для устранения этой проблемы были предприняты различные меры. В силу вступил проект сооружения водоочистительных станций, однако проект ещё не реализован. И соответственно до реализации этого проекта нужны иные варианты, а именно альтернативные источники продуктов питья. Мой проект именно рассматривает озёра Едюгейского наслега, как альтернативный источник питья для жителей села Верхневилюйск
Объект исследования: Объектами исследования являются воды из озер Быйакы, Чочу, Өлөҥ.
Краткий обзор литературы
1.Аржакова С.К., Жирков И.И., Кусатов К.И., Андросов И.М. «Реки и озера Якутии». На Земле насчитывается примерно 8,45 млн естественных озер, площадь которых превышает 0,01 кв.км. Однако, 1,8 млн из них не включены в национальные или местные кадастры. Только для 3-4% озер известна глубина, а какие-либо исследования ученые-лимнологи проводили менее чем 1% озер планеты.
2. Аржакова С.К., Жирков И.И., Кусатов К.И., Андросов И.М. «Реки и озера Якутии». Якутия – озерная страна. На ее территории насчитывается более 723 млн. озер.
3.Жирков И.И. и др. География Якутии. До сих пор недостаточно известны глубины многих озер. Весьма трудоемки и требуют много времени детальные промеры даже одного крупного озера.
Методы исследования:
Методы
содержание
Изучение специальной литературы
10 экземпляров
Интернет-ресурсы
5 сайтов
Полевые исследования
Забор воды для анализов, определение прозрачности, мутности, цвета и запаха
Лабораторный анализ
- Определение на наличие карбонат - ионов (CO32-);
- Определение на наличие фосфат-ионов (PO43-);
- Определение на наличие нитратов (NО3-);
- Определение на наличие хлорид-ионов (Cl-);
- Определение на наличие железа (Fe3+);
-Определние на наличие сульфат-ионов (SO42-)
Камеральная обработка данных
Вычисление гидрохимических показателей.
Глава 1. Озера Якутии
На земле насчитывается примерно 8,45 млн естественных озёр, площадь которых превышает 0,01 км². Однако 1,8 млн из них даже не включены в национальные или местные кадастры. Только для 3-4% озёр известна глубина, а какие-либо исследования учёные-лимнологи проводили менее чем в 1% озёр планеты.
Якутия – озёрная страна. На её территории насчитывается более 723тыс. озёр. Наибольшее количество озёр расположено в районах с затрудненными условиями стока воды (приморские низменности и Центральная Якутия).
Согласно лимногенетической классификации, разработанной в Лаборатории озероведения ЯГУ (Жирков И.И.), выделено 14 типов, 29 подтипов, 64 вида и целый ряд подвидов и разновидностей озёр.
Выделяются следующие основные типы озёр: Речные озёра (старицы), термокарстовые, лагунные, ледниковые в горах, озёра на траппах, антропогенные, тектонические и другие, менее значимые в жизни населения.
Речные озёра (старицы). Это отчленившиеся от рек протоки, в настоящее время существующие на возвышенных островах, в поймах и на террасах больших рек в виде стоячих озёрных водоёмов.
Термокарстовые озёра. Это водоёмы, котловины которых образовались в результате протаивания подземных льдов «вечной» мерзлоты. Таких озёр, как и речных, в Якутии очень много. Определяя этапы (стадии) их развития от самого начала до полного высыхания и превращения в луговины, термокарстовые озёра называют по-разному: дёдя, тыымпы, юнкюр, уолба и т.д.
Тукулановые озёра. Древние эпохи оледенений, а также резкие похолодания и потепления в начале и в конце этих эпох способствовали возникновению сильнейших ветров, которые навеивали песчаные массивы, гряды, дюны и бугры. Часть из них, под названием тукуланы, сохранилась в Горном, Кобяйском, Вилюйском, Жиганском, Верхневилюйском и в других улусах. Среди этих песчаных массивов в межгрядовых понижениях, в котловинах выдувания накоплены в озёрах чистые воды песков.
Карстовыми называют озёра, образовавшиеся в результате растворения водой соляных, известковых или гипсовых пород. Карстовые озёра известняковых пород находятся в южных улусах Якутии.
Морские лагуны (лагунные озёра) формируются тогда, когда протоки, соединяющие заливчики с морем, закупориваются песчаными, глинистыми или иловыми насосами, в результате чего эти водоёмы становятся озеровидными. Таких озёр по берегам морей Северного Ледовитого океана, по окраинам речных дельт немало, большинство из них имеет солоноватую воду, мелководны, богаты рыбой ценных пород.
Ледниковых озёр много на востоке и на северо-востоке Якутии.
Трапповые озёра. Если подкоровое вещество верхней мантии , поднимаясь в виде расплава вверх, разливается по поверхности земли ил внедряется между рыхлыми слоями осадков, отвердевает, а затем вскрывается денудацией в виде ступенчатых бронирующих покровов на обширных площадях, то такие породы называются траппами. Поверхность траппов близка к горизонтальной и водонепроницаема. Поэтому здесь очень много озёр.
Антропогенные озёра. Подпруженные различными плотинами водоёмы, воды котловин, образованных взрывами, воды карьерных ям, водоёмы, обустроенные путём закачки воды насосными установками и т.п., намеренно обособляя их от природных озёр, резонно выделить как творения человеческих рук под названием «антропогенные озёра».
Тектонические озёра. В горах встречаются озёра, котловины которых образовались в результате опускания участков земной коры по разломам.
Все типы озёр в большинстве случаев в чистом виде в природе обычно не встречаются.
Глава 2. Природные условия Верхневилюйского улуса
Верхневилюйский улус расположен на западе Республики Саха (Якутия) в бассейне реки Вилюй на Центрально-Якутской равнине. Тектоническое строение - территория улуса находится на Вилюйской синеклизе, покрытой осадочными породами в основном мезозойского и кайнозойского возраста. Территория равнинная. Наибольшие абсолютные высоты 300-437 м. имеются на юге и севере улуса. В средней части, где расположено село Верхневилюйск и его окрестности, отметки высот 150-200 м. Климат умеренный, резко-континентальный. Средняя температура января -37,7о С, июля +16,9оС. Среднегодовая сумма осадков 241 мм [14]. Устойчивый снежный покров устанавливается в среднем 10-14 октября. Наибольшая высота снегового покрова 40 см. Территория улуса расположена в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород, мощность которых 300-500 м. Почвы - мерзлотно-таежные палевые, Гидрография района исследования представлена рекой Вилюй и ее притоками Мээнэкээн, Умулуун, Тонгуо, Тюкян, озёрами термокарстового происхождения (по Жиркову, 2000).
Улус расположен в природной зоне тайги. Основной лесообразующей породой является лиственница Гмелина. Встречаются сосновые, березовые леса, ельники.
Животный мир богат и разнообразен. Млекопитающие представлены 40 видами, орнитофауна 177 видами, ихтиофауна 12 видами [6].
Типы ландшафтов ( Г.Н.Саввинов, Я.Б.Легостаева, С.В.Маркова и др): североверхневилюйский водораздельно-маревый, Тюкян -Тюнгский аласный, долина р. Вилюй, верхневилюйский аласный, средневилюйский пологоувалистый , южноверхневилюйский пологоволнистый.
Глава3. Общие сведения о гидрохимических показателях качества воды и методах их определения.
Большинство методов определения показателей качества воды являются химическими, т.к. позволяют определить содержание химических компонентов в составе воды, и основаны на химико - аналитических реакциях. По действующим нормативам только обязательному определению при санитарно-химическом контроле подлежат свыше 40 химических веществ. На все определяемые химические вещества в воде установлены нормативы допустимого содержания - предельно допустимые концентрации (ПДК).
Рассматривая гидрохимические показатели, различают общие (групповые), а также индивидуальные показатели качества воды.
К органолептическим показателям относят вкус и привкус, запах, мутность и прозрачность, пенистость, цветность.
К общим показателям - биохимическое потребление кислорода (БПК); водородный показатель (рН); карбонаты, гидрокарбонаты, щелочность и карбонатную жесткость; общую жесткость.
К индивидуальным показателям - содержание аммония, общего железа, нитратов, растворенного кислорода, сульфатов, фосфатов, хлоридов.
3.1 Метод определения массовой концентрации катиона аммония.
Метод определения массовой концентрации катиона аммония основан на его реакции с реактивом Несслера с образованием окрашенного в щелочной среде в желтый цвет соединения:
2K2HgI4+NH3+3KOH=Hg2OINH2+7KI+2H2O желтый
Мешающее влияние железа устраняют добавлением к пробе сегнетовой соли. Концентрацию катионов аммония определяют визуально-колориметрическим методом, сравнивая окраску раствора с контрольной шкалой образцов окраски. ПДК аммиака и ионов аммония в воде водоемов составляет 2,6 мг/л (или 2,0 мг/л по аммонийному азоту). Лимитирующий показатель вредности — общесанитарный. Используемый метод определения массовой концентрации катиона аммония является унифицированным на основе ГОСТ 4192-82 и ПНД Ф 14.1:2:4.262-10.
Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством реактива Несслера, которое может ухудшиться при его загрязнении, хранении в негерметично закрытой склянке, в теплом месте или на свету, а также при хранении реактивов свыше срока годности.
3.2 Метод определения железа.
Используемый метод определения железа является унифицированным на основе ГОСТ 4011-72. Определение является колориметрическим и основано на способности катиона железа(2) в интервале pH 3–9 образовывать с орто-фенантролином комплексное оранжево-красное соединение. Анализ проводится в ацетатном буферном растворе при рН=4,5-4,7. При наличии в воде железа(3) оно восстанавливается солянокислым гидроксиламином до железа(2) по реакции:
2Fe3++ 2NH2OHхHCl=2Fe2++N2+4H++2Cl-+2H2O
Образовавшееся в результате восстановления железо(2) далее вступает в реакцию с орто-фенантролином. Таким образом, в пробе определяется суммарное содержание железа (2) и железа (3). Концентрация железа общего в анализируемой воде при использовании тест-комплекта может определяться двумя способами: 1) полуколичественное определение (визуально-колориметрическое) – с использованием цветовой контрольной шкалы образцов окраски, путем визуального сравнения окраски пробы с окраской образцов на контрольной шкале из состава тест-комплекта; 2) количественное определение (фотоколориметрическое измерение) – с использованием фотоколориметра типа «Экотест-2020» или аналогичного – путем определения оптической плотности окрашенных проб при длине волны светодиода 505 нм и кювет с толщиной поглощающего слоя 10 мм, по МВИ-01-190-09. Массовая концентрация общего железа в этом случае определяется по предварительно построенной градуировочной характеристике. Примечание. Фотоколориметрическое определение может проводиться также с применением фотоколориметра другого типа (например «Эксперт 003»). Метод практически специфичен при анализе природных поверхностных вод и питьевой воды. Проведению анализа мешают медь и кобальт в концентрациях более 5 мг/л, никель – более 2 мг/л, марганец – более 50 мг/л, а также большое количество цианидов, нитритов, фосфатов. Если проба содержит большое количество органических веществ, их необходимо предварительно минерализовать, после чего анализировать с помощью тест-комплекта. Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством растворов, которое может ухудшиться при их загрязнении, хранении в негерметично закрытых склянках, в теплом месте или на свету, а также при хранении растворов свыше срока годности; 3) полнотой учета мешающих примесей, которые могут присутствовать в анализируемой воде; 4) погрешностями при визуальном или приборном колориметрировании.
3.3 Метод определения карбонат и щелочность.
Используемый метод соответствует ПНД Ф 14.1:2.245-07. Метод определения – титриметрический, основан на реакции карбонат- и гидрокарбонат-ионов с водородными ионами в присутствии фенолфталеина (при определении карбонат-ионов) или метилового оранжевого (при определении гидрокарбонат-ионов) в качестве индикаторов. Используя последовательно эти два индикатора, удается наблюдать две точки эквивалентности: в первой точке (рН 8,0–8,2) в присутствии фенолфталеина полностью определяются гидрокарбонат-, карбонат-ионы, а во второй (рН 4,1–4,5) – гидрокарбонат-ионы. По результатам титрования можно рассчитать концентрации в анализируемой воде основных ионных форм, обуславливающих потребление кислоты (гидроксо-, карбонат- и гидрокарбонат-ионов), величины свободной и общей щелочности воды. Определение карбонат-анионов основано на реакции:
СО32–+Н+=НСО3–,
точку эквивалентности которой, можно наблюдать в присутствии фенолфталеина при рН 8,0-8,2. Присутствие аналитических концентраций карбонат-иона возможно лишь в водах, рН которых более 8,0-8,2. В случае присутствия в анализируемой воде гидроксид-ионов при определении карбонатов протекает также реакция нейтрализации:
ОН–+Н+=Н2О.
Определение гидрокарбонат-ионов основано на реакции:
НСО3–+Н+ =СО2+Н2О.
Точку эквивалентности этой реакции можно наблюдать в присутствии метилового оранжевого при рН 4,1-4,5. Таким образом, при титровании по фенолфталеину в реакции с кислотой участвуют ионы ОН– и СО32–, а при титровании по метиловому оранжевому – ОН-, СО32- и НСО3–.
3.4 Метод определения нитрат - анионов.
Метод определения нитрат - анионов основан на предварительном восстановлении нитрат - ионов до нитрит - ионов с последующим образованием азокрасителя в присутствии сульфаниловой кислоты и α-нафтиламина. Определение нитрат - ионов в почве проводится путём извлечения их из почвы раствором хлорида калия и последующим анализом почвенной вытяжки указанным методом. Концентрация нитрат - ионов в анализируемой пробе определяется методом визуального сравнения окраски пробы с контрольной плёночной шкалой образцов окраски. Содержание нитрат - анионов в почве и азота нитратов в почве определяется расчетным путем исходя из концентрации нитрат -анионов в почвенной вытяжке. Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством реактивов, которое может ухудшиться при загрязнении, хранении в негерметично закрытых склянках, в теплом месте или на свету, а также при хранении растворов слишком продолжительное время (свыше гарантийного срока).
3.5 Метод определения сульфатов.
Используемый метод соответствует ПНД Ф 14.1:2.107—97.
Титриметрический метод определения массовой концентрации сульфатов основан на способности сульфат-ионов образовывать с ионами бария нерастворимый осадок BaSO4:
Ba2++SO42-=BaSO4↓.
В точке эквивалентности избыток ионов бария реагирует с индикатором ортаниловым К с образованием комплексного соединения. При этом окраска раствора изменяется из сине-фиолетовой в зеленовато-голубую. Титрование проводится при рН 4,0.
Точность выполнения анализа определяется:
точностью отбора пробы;
качеством растворов, которое может ухудшиться при их загрязнении, хранении в негерметично закрытой склянке, в теплом месте или на свету, а также при хранении растворов свыше срока годности;
погрешностями при титровании.
3.6 Метод определения хлорид - ионов.
Используемый метод соответствует ИСО 9297. Метод определения основан на реакции взаимодействия хлорид - ионов с ионами серебра с образованием нерастворимого осадка хлорида серебра. В качестве индикатора используется хромат калия, который реагирует с избытком азотнокислого серебра, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево - желтую. Титрование выполняется в пределах рН 8,0.5,0 Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством используемых растворов, которое может ухудшиться при их загрязнении, хранении в негерметично закрытой склянке, в теплом месте или на свету, а также при хранении раствора свыше гарантийного срока; 3) погрешностями при титровании
3.7 Метод определения фосфат - ионов.
Определение является визуально-колориметрическим и основано на реакции ортофосфатов с молибдатом аммония в кислой среде. Образующийся при этом продукт далее под действием восстановителя превращается в фосфорномолибденовый комплекс, окрашенный в интенсивно синий цвет. В качестве восстановителя используется раствор хлорида олова (II). Концентрацию ортофосфатов в анализируемой воде определяют по окраске пробы, визуально сравнивая ее с окраской образцов на контрольной шкале. В реакцию не вступают полифосфаты и сложные эфиры фосфорной кислоты. Метод определения полифосфатов основан на их кислотном гидролизе в сернокислом растворе, в результате чего они переходят в растворенные ортофосфаты, которые определяются в соответствии с п. 2.1. В условиях анализа определяется сумма ортофосфатов и полифосфатов; концентрация полифосфатов находится расчетным методом как разность между результатами анализа гидролизованной и негидролизованной пробы. ПДК ортофосфатов в воде составляет 3,5 мг/л. ПДК полифосфатов (триполифосфат и гексаметафосфат) в воде водоемов составляет 3,5 мг/л в пересчете на ортофосфат-ион РО43-. Лимитирующий показатель вредности - органолептический. Проведению анализа мешают большие количества хлоридов, нитритов, хроматов, арсенатов, танина и др. При анализе сточных вод выполняются следующие операции, позволяющие устранить мешающее влияние силикатов, железа (III), сульфидов и сероводорода, хроматов, а также танина: 1) При наличии сильнощелочной среды проба нейтрализуется раствором серной кислоты до значений рН 4-8; 2) если в анализируемой воде ожидается присутствие силикатов (более 50 мг/л) и железа (III) (более 1 мг/л), проба разбавляется чистой водой; 3) если в анализируемой воде ожидается присутствие сульфидов и сероводорода (более 3 мг/л), добавляется к пробе несколько капель разбавленного раствора перманганата калия. При этом проба должна приобрести слабую розовую окраску (при значи-тельной окраске раствора пробу можно разбавить анализируемой водой); 4) если в анализируемой воде ожидается присутствие хроматов (более 3 мг/л), необходимо изменить порядок прибавления растворов: первым прибавляется к пробе раствор восстановителя, а затем - раствор для связывания нитритов и раствор молибдата; 5) если в анализируемой воде ожидается присутствие танина, его можно удалить фильтрованием через колонку с активированным углем (в состав тест-комплекта не входит). Возможное влияние нитритов (до 25 мг/л) устраняется за счет прибавления к пробе раствора для связывания нитритов, предусмотренного в тест-комплекте (раствора сульфаминовой кисло-ты). Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством растворов, которое может ухудшиться при их загряз-нении, хранении в негерметично закрытых склянках, в теплом мес-те или на свету, а также при хранении растворов свыше гарантийного срока; 3) полнотой учета мешающих примесей, которые могут присутствовать в анализируемой воде; 4) погрешностями при визуальном колориметрировании.
3.8Метод определения цветности.
Метод определения цветности воды основан на визуальном сравнении цвета анализируемой воды с искусственной стандартной цветовой шкалой, создаваемой модельными растворами бихромата калия и сульфата кобальта.
Используемый метод определения цветности воды является унифицированным на основе РД 52.24.479–95 и ГОСТ 3351.
Цветность воды определяют визуально-колориметрически и фотометрическиметрическим, сравнивая окраску пробы с контрольной шкалой образцов окраски либо измеряя оптическую плотность пробы с непосредственным расчетом концентрации на фотоколориметре (в градусах цветности):
0; 1, 20; 30; 40; 60, 100, 300, 1000 – в случае визуально-колориметрического определения на модельных эталонных растворах хром-кобальтовой шкалы;
0; 30; 100; 300, 1000 – в случае визуально-колориметрического определения с использованием пленочной контрольной шкалы;
в диапазоне 10-200 - при фотометрическом анализе согласно МВИ-10-157-13.
3.9 Метод определения общей жесткости.
Метод определения общей жесткости является комплексонометрическим (титриметрическим) и основан на образовании прочного комплексного соединения катионов кальция и магния с трилоном Б в щелочной среде (рН 10,0-10,5) в присутствии индикатора – кислотного хром темно-синего. Используемый метод является унифицированным и соответствует РД 52.24.395-95, ИСО 6058. Определению общей жесткости воды мешают: цинк, марганец, высокое содержание карбонатов и гидрокарбонатов, медь (в концентрациях более 0,1 мг/л). Анализу не мешают катионы железа (до 10 мг/л), а также никеля, кобальта и меди (до 0,1 мг/л). При анализе загрязненных вод возможен нечеткий переход окраски при титровании, а также обесцвечивание раствора из-за присутствия в воде некоторых примесей в сточных и загрязненных поверхностных водах. Точность выполнения анализа определяется: 1) точностью отбора пробы; 2) качеством раствора титранта, которое может ухудшиться при его загрязнении, хранении в негерметично закрытой склянке, в теплом месте или на свету, а также при хранении раствора свыше гарантийного срока; 3) погрешностями определения объема титранта при титровании.
Глава 4. Ранцевая полевая лаборатория исследования водоемов НКВ-Р.
Лаборатория является модификацией известной полевой комплектной лаборатории НКВ, выполненной в современном удобно носимом ранцевом варианте, специально для применения в экспедиционных условиях. Лаборатория дополнена модулем и руководством для гидробиологических исследований водоемов.
Ранцевая полевая лаборатория исследования водоемов (сокращенное наименование НКВ-Р) предназначена для практической оценки экологического состояния водных объектов и почвы путем определения показателей качества воды и химического состава почвенных вытяжек, а также гидробиологических показателей непосредственно в полевых условиях. Измерения гидрохимическими методами проводятся количественными (по некоторым показателям - полуколичественными) стандартными унифицированными методами. Лаборатория НКВ-Р обеспечивает выполнение работ по широкому кругу актуальных показателей при определении показателей качества воды, оценке экологического состояния водоемов и почвы. Лаборатория НКВ-Р сформирована по модульному принципу. Каждый модуль позволяет проводить измерения по одному показателю либо группе однородных показателей, имея в составе все необходимое для работы, включая готовые к применению растворы для химического анализа.
Ранцевая полевая лаборатория НКВ-Р многофункциональна и может использоваться как в полевых, так и в стационарных условиях по таким направлениям, как:
→ визуальная гидрологическая и экологическая оценка состояния русла, местообитаний, прибрежной акватории и береговой прилегающей территории (с использованием категорий и балльности и составлением специальных таблиц); → гидрохимическая оценка состояния водоёма и на основе полученных данных - интегральная оценка качества воды (17 показателей); → оценка состояния засоленности и кислотности почв прилегающей территории (путем анализа почвенных вытяжек); → гидробиологическое исследование (биоиндикация) по донным беспозвоночным с определением биотических индексов (с использованием средств отлова и определителей); → оценка экологического состояния водного объекта и качества воды (биоиндикация) по высшим водным растениям (с использованием определителей).
Глава 4. Экспериментальная часть
4.1 Определение на наличие карбонат - ионов (CO32-):
При отсутствии окрашивания раствора либо при слабо - розовом окрашивании считайте, что карбонат-ион в пробе отсутствует (pH пробы меньше 8,3)
Постепенно титровать на белом фоне с помощью гранулированной пипетки со шприцем-дозатором раствором соляной кислоты, израсходованный на титрование по фенолфталеину ( Vф, мл).
Название озера
Концентрация
CO32-
Концентрация
НСО3-
Быйакы
40 мг/л
1мг/л
Чочу
45мг/л
0,7мг/л
Өлөҥ
75мг/л
1,5мг/л
Оценка результатов:наличие содержания ионов карбоната и гидрокарбоната в озерах в пределах нормы.
4.2 Определение на наличие фосфат - ионов (PO43-):
В гранулированную пробирку для приготовления аскорбиновой кислоты налейте 10 мл дистиллированной воду;
Шпателем добавить в воду 0,2 г аскорбиновой кислоты и перемешать до полного растворения;
В гранулированную пробирку для приготовления смешанного реактива добавить с использованием пипеток: 5 мл раствора серной кислоты, 2 мл раствора молибдата аммония, 2 мл раствора аскорбиновой кислоты, 1 мл сурьмяно - виннокислого калия, 12 капель (0,4 мл) раствора для связывания интритов;
Хорошенько перемешать.
Налейте в склянку пробу воды 10 мл;
Добавите 1 мл смешанного реактива;
Через 2 минут – 3 капли раствора аскорбиновой кислоты;
Встряхнуть.
Выполнить колориметрирование пробы.
Быйакы
Чочу
Өлөҥ
0 мг|л
0,5 мг.л
0,5 мг.л
Оценка результатов:Из этого опыта следует, что содержание ортофосфатов в воде, изучаемых озер, не превышает допустимые нормы.
4.3 Определение на наличие нитратов (NО3-)
В градуированную пробирку налить 6 мл пробы воды и дополнить до метки 11мл дистиллированную воду;
Добавьте 2 мл свежеприготовленного реактива на нитрат-ионы и встряхните;
Прибавить 0,2 г порошка цинкового восстановителя, используя шпатель;
Дождаться 5-ти минут для полного протекания реакции;
Выполнить колориметрирование.
Быйакы
Чочу
Өлөҥ
0 мг/л
45 мг/л
5 мг/л
Из этого следует, что у озер содержание нитратов не превышает ПДК.
2.4 Определение на наличие хлорид - ионов (Cl-)
Налейте 10 мл пробы воды в склянку;
Добавьте пипеткой 3 капли раствора хромата калия;
Проведите титрование пробы. Для этого содержимому к склянке добавляйте раствор азотнокислого серебра до неисчезающей оранжево-желтой окраски.
Название Озера
V (Сколько мл ушло на титрование)
Расчет по формуле
V*0.05моль/л*35.5*1000/10
Результат
Быйакы
0,3 мл (3 капли)
53.25
Допустимая концентрация хлорид ионов
Чочу
0,2 мл (2 капли)
35.5
Допустимая концентрация хлорид ионов
Өлөҥ
0,3 мл (3 капли)
53.25
Допустимая концентрация хлорид ионов
2.5 Определение на наличие железа (Fe3+)
Налейте в склянку пробы воды до метки 10 мл; определить, используя универсальную индикаторную бумагу, в зависимости от рН среды раствора гидроксида натрия либо соляной кислоты доведите рН пробы до рН4-5; добавила 4-5 капель раствора солянокислого гидроксиламина; добавила 1 мл ацетатного буферного раствора и 0,5 мл раствора орто-фенантролина; дождаться 20-ти минут для полного развития окраски;
Быйакы
чочу
Өлөҥ
0мг/л
0,1мг/л
0,1мг/л
Вывод: Определение на наличие железа озер концентрация не превышает ПДК.
2.6 Определение на наличие сульфат - ионов (SO42-)
Налить в стакан 2,5 мл пробы воды, добавить 0,2 гр катионита и в течении 3 минут взбалтывать, измерить pH и довести до 4 pH, добавив 5 капель соляной кислоты или добавить 2,5 мл ортания К. В шприце-дозаторе набираем раствор хлорида бария для титрования, постепенно титруем до появления неисчезающей голубой окраски.
Название озер
V
С (конц сульф)= 384*V
Быйакы
1мл
384
Чочу
4мл
1536
Өлөҥ
5мл
1920
Вывод: Сульфаты в питьевой воде не оказывают токсического воздействия на человека, однако ухудшают вкус при их концентрации 250-400 мг/л.
2.7 Цветность
Набрать полную пробу воды в гранулированную пробирку и сравнить специальными примерами цветности.
Быйакы
Чочу
Өлөҥ
30
40
60
Вывод: При определении цветности Быйакы – прозрачная, Чочу - слабо-желтоватая и Өлөҥ – светло желтоватая.
Глава 6. Результаты исследований.
Характеристика
Единица измерения
Значение показателя в каждом опрелении
Быйакы
Чочу
Өлөҥ
Органолептические показатели
Цветность
Словес. опис.
прозрачное
Слабо-желтая
Светло-желтая
Запах
Словес. опис.
Не ощущается
Слабая
Заметная
Общие показатели
Общая жесткость
Ж
2
3
2.5
Карбонаты
Мг/л
40
45
75
нитраты
Мг/л
0
45
5
Железо
Мг/л
0
0,1
0,1
Фосфаты
Мг/л
0
0,5
0,5
Аммоний
Мг/л
0,5
2
1
Хлориды
Мг/л
53,25
35,5
53,25
Сульфаты
Мг/л
384
1536
1920
По результатам исследовательской работы были сделаны следующие выводы о составе озерной воды: - цветность воды, изучаемых озер превышает нормы ПДК; - концентрация сульфатов, содержащихся в изучаемых пробах не превышает ПДК у озера Быйакы, а у озер Чочу и Өлөҥ содержание сульфатов превышает ПДК; - содержание хлоридов в воде, изучаемых озер, не превышает допустимые нормы; - концентрации сульфатов и хлоридов минимальны для озера Быйакы, их присутствие обусловлено исключительно составом местных пород и жизнедеятельностью организмов, - содержание фосфатов в воде, изучаемых озер, не превышает допустимые нормы;
-содержание нитратов не превышает допустимые нормы, а содержание нитратов в пробах озера Чочу содержание нитратов соответствует верхнему порогу ПДК, это связано, как мы предполагаем, что со времен образования колхозов существовала скотовотская ферма. ПДК для нитратов озерной воды составляет 45 мг/л. Для человека смертельная доза нитратов составляет 8-15 г. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма; - содержание железа в воде изучаемых озер не превышает допустимые нормы; Проанализировав получившиеся показатели можно сказать, что вода в озерах Едюгейского наслега не является сильно загрязненной. Но для озер Чочу и Өлөҥ для питья она не пригодна, так как озера обладают средней мутностью и заметным проявлением запаха и вызывает неодобрительный отзыв о качестве воды. Если использовать анализируемую воду в качестве питья, можно навредить здоровью. Это может привести к различным кожным заболеваниям, расстройству желудка. Вода анализируемых озер, склонны к зарастанию из-за такого показателя воды, как предельно-допустимое содержание нитратов
Заключение.
1) В ходе написания работы была изучена информация о особенностях месторасположения исследуемых озер в литературных источниках и Интернете; 2) В ходе написания работы был произведен отбор проб воды из трех изучаемых озер; 3) Для исследования качества озерной воды были выбраны: такой органолептический показатели, как цветность, запах и гидрохимические показатели, как нитраты, хлориды, фосфаты, сульфаты, общее железо, общая жесткость; 4) Проведены исследования органолептических и гидрохимических показателей воды на трех озерах (Быйакы, Чочу и Өлөҥ).
Результаты химических анализов озерной воды доказывают, что вода изучаемых озер не сильно загрязнена, но озера Чочу и Өлөҥ для питья они не пригодны. Озера подвергаются антропогенной нагрузке: вокруг озера Чочу распологалась ферма и огороды (колхоз), а на озере Олоон распологается пашня.
7) В ходе написания работы были сделаны общие выводы по работе.
Использованная литература
1.Аржакова С.К., Жирков И.И., Кусатов К.И., Андросов И.М. «Реки и озера Якутии». На Земле насчитывается примерно 8,45 млн естественных озер, площадь которых превышает 0,01 кв.км. Однако, 1,8 млн из них не включены в национальные или местные кадастры. Только для 3-4% озер известна глубина, а какие-либо исследования ученые-лимнологи проводили менее чем 1% озер планеты.
2. Аржакова С.К., Жирков И.И., Кусатов К.И., Андросов И.М. «Реки и озера Якутии». Якутия – озерная страна. На ее территории насчитывается более 723 млн. озер.
3.Жирков И.И. и др. География Якутии. До сих пор недостаточно известны глубины многих озер. Весьма трудоемки и требуют много времени детальные промеры даже одного крупного озера.
4. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки. / Под ред. А.Г.Муравьева. – СПб.: «Крисмас+», 2011.
5. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: «Крисмас+», 1998.
6. Исследование экологического состояния водных объектов: Руководство по применению ранцевой полевой лаборатории «НКВ-Р»/ Под ред.к.х.н. А.Г. Муравьева.- СПб. : «Крисмас+», 2012.-232с.