- •Томский государственный университет систем
- •1.1. Международная программа охраны вод
- •1.2. Гидрология и ее связь с другими науками
- •1.3. Методы изучения водных объектов
- •1.4. Из истории гидрологии
- •1.5. Исследование вод в России
- •2.1 Водный фонд рф и право пользования водными объектами
- •2.2. Государственный мониторинг водных объектов
- •2.3. Водопользование
- •2.4. Права водопользователя
- •2.5. Обязанности водопользователя
- •3.1 Молекула воды.
- •3.2. Химические свойства воды
- •3.3. Формирование химического состава природных вод
- •3.4 Классификация вод по химическому составу
- •4.1 Минерализация воды
- •4.2 Важнейшие показатели воды
- •4.3 Растворенные газы
- •4.4 Главные ионы
- •4.5 Биогенные компоненты
- •4.6 Органическое вещество
- •Контрольные вопросы:
- •5.2 Плотность воды
- •5.3 Тепловые свойства воды.
- •5.4 Вязкость воды (внутреннее трение).
- •5.5 Поверхностное натяжение и смачивание.
- •5.6 Оптические свойства воды.
- •5.7 Акустические свойства воды.
- •5.8 Электропроводность воды.
- •Контрольные вопросы:
- •6.1 Органолептические наблюдения
- •6.2 Запах, мутность, цветность и прозрачность
- •6.3 Нормирование и качество воды
- •6.4 Пдк некоторых веществ в питьевой воде
- •6.5 Основные методы очистки воды
- •6.5.1 Удаление кислорода из воды.
- •6.5.3. Ионный обмен.
- •6.5.4. Катионирование воды.
- •6.5.5. Анионироваиие воды.
- •6.5.6. Химическое обессоливание воды.
- •7.1. Общие понятия круговорота воды
- •7.2. Интенсивность влагооборота
- •7. 3 Типы влагооборота
- •7.3.1. Геокосмический влагооборот
- •7.3.2.Атмосферно-океанический влагооборот
- •7.3.4. Атмосферио-литосферно-биологический
- •7.4. Водные ресурсы
- •7.5 Движение воды в водных объектах
- •7.6 Понятие о водном балансе
- •7.7 Водный баланс земного шара
- •7.8. Пресные воды
- •7.9. Мировой водный баланс
- •7.10. Активность водообмена
- •7.11 Тепловой баланс водных объектов
- •8.1 Виды ледников
- •8.3 Ледниковые трещины
- •8.7 Характеристики современных ледников
- •8.8 Современное оледенение на территории России
- •8.9 Ледниковое влияние на жизнь.
- •9.1 Классификация морских льдов
- •9.2 Условия образования и существования морских льдов
- •9.3 Ледниковый период и морские льды
- •9.4 Структура и свойства морского льда
- •10.1 Водно-физические свойства горных пород и почв
- •10.3 Поле сил в порах
- •10.4 Виды воды в порах
- •10.5 Возникновение и распространение подземных вод
- •10.6 Грунтовые и межпластовые напорные воды
- •10.7 Движение подземных вод
- •10.8 Передвижение воды в водоносных горизонтах
- •10.9 Формула Дарси
- •10.10 Режим подземных и поверхностных вод
- •10.11 Режим грунтовых и межпластовых вод
- •11.1 Основные понятия
- •11.2 Классификация Хортона
- •11.3 Морфологические характеристики бассейна
- •Лекция 12 Речной сток и его составляющие
- •12.1 Водный баланс бассейна реки
- •12.2 Питание рек
- •12.3 Русловые процессы
- •13.1 Классификация озер
- •13.2 Элементы озерного ложа:
- •13.3 Морфометрические характеристики озера.
- •Лекция 14. Водный баланс озер
- •14.1 Термический режим озер
- •14.2 Химический состав озерной воды
- •14.3 Биологические процессы озер
- •14.4 Озерные отложения
- •Контрольные вопросы:
- •15.1 История создания водохранилищ
- •15.2 Размещение водохранилищ на земном шаре
- •15.3 Классификация по морфологии ложа
- •15.4 Классификация по способу заполнения водой
- •15.5 Классификация по географическому положению
- •15.6 Классификация по характеру регулирования стока
- •15.7 Водный баланс
- •15.8 Колебания уровня воды
- •15.9 Течения
- •15.10 Волны
- •15.11 Ледовый режим водохранилищ
- •15.12 Гидрохимические особенности
- •15.13 Гидробиологические особенности
- •15.14 Заиление водохранилищ
- •15.15 Формирование берегов
- •15.16 Роль водохранилищ для человека
- •15.17 Особенности водного баланса водохранилищ
- •Контрольные вопросы:
- •16.1 Происхождение болот
- •16.2 Строение болот
- •16.3 Классификация болот
- •16.4 Функции болот
- •16.5 Болотная гидрографическая сеть
- •16.6 Гидрологический режим и водный баланс болот
- •16.7 Влияние осушительных мероприятий
- •16.8 Движение воды в торфяном грунте
- •16.9 Водный баланс болот
- •17.1 Геологические аспекты
- •17.2 Геоморфология
- •17.3 Гидрогеологические и гидрологические условия
- •17.4 Режим промерзания болота.
- •17.5 Рациональное использование Васюганского болота
- •Контрольные вопросы:
- •18.1 Основные элементы рельефа:
- •18.2 Водный баланс морей и океанов
- •18.4 Полезные ископаемые
- •18.7 Уязвимые звенья экологической системы Мирового Океана.
- •18.8 Антропогенное воздействие на океан
- •18.9 Нефть и нефтепродукты.
- •18.10Тепловое загрязнение водных ресурсов.
- •18.11 Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества
- •18.12 Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое загрязнения Мирового океана.
- •18.13 Синтетические поверхностно-активные вещества.
- •18.14 Пестициды.
- •18.15 Водоросли.
- •18.16 Тяжелые металлы.
- •18.17 Самоочищение океана.
- •18.18 Меры борьбы с загрязнением.
6.3 Нормирование и качество воды
В связи с тем, что по химическому составу природные воды отличаются большим разнообразием, степень их пригодности для тех или иных хозяйственных целей различна. Поэтому возникает проблема нормирования и качества вод. Под качеством воды понимают ее состав и свойства, определяющие ее пригодность для конкретных видов водопользования. При этом критериями качества являются признаки, по которым вода и оценивается.
Нормирование и качество вод состоит в установлении воды данного водного объекта совокупности допустимых значений, показателей ее состава и свойств, в пределах которых обеспечивается здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.
Нормы, предъявляемые к качеству воды, зависят от вида ее использования. К хозяйственно-питьевому и пользованию, а также для пищевой промышленности относятся водоемы или из участки, которые соответствуют санитарными правилам и нормам № 2.1.4.5.99-96. Питьевая вода должны быть безопасна в радиационном отношении, безвредна по химическому составу, свободна от болезнетворных организмов, должна иметь благоприятные органолептические свойства. Средством для оценки качества вод является химический и бактериологический анализ. Нормы качества воды для централизованного водоснабжения определены ГОСТом, этот стандарт не распространяется на воду, забираемую в порядке индивидуального нецентрализованного пользования непосредственно из местных источников, без разводящих сети троп. В случае необходимости пользования водой с вредными примесями воду очищают путем окисления, осаждения, абсорбции вредных веществ.
6.4 Пдк некоторых веществ в питьевой воде
F - важный компонент, участвующий прежде всего в фосфорном обмене и кроветворении. Он поступает в организм преимущественно с водой. Постоянное потребление воды с малым содержанием фосфора вызывает заболевания, поэтому такую воду фторируют. Более всего содержится фосфора в артезианской и грунтовой водах. Впервые фторирование питьевой воды было применено в Норильске.
J – в настоящее время йод выведен из нормирования воды, так как его достаточно попадает в организм с пищей.
Аммиак, ионы аммония нередко присутствуют в воде, их ПДК для питьевой воды – 2 мг/л и 2,6 мг/л для ионов аммония.
Нитраты - токсичны, если они присутствуют в воде в большом количестве. Их ПДК для питьевой воды 45 мг/л, для нитритов 3,3 мг/л.
Хлориды также могут быть токсичны. Их ПДК в источниках питьевого водоснабжения составляет 350 мг/л.
Присутствием кальция и магния в воде в основном определяется ее жесткость. Пониженная жесткость воды нередко приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям, но и повышенная жесткость также вредна: этот показатель ПДК не должен превышать 7 ммоль экв./л. При жесткости воды до 4 ммоль экв./л она считается мягкой, при 4-8 – средней жесткости, при 8-12 – жесткой.
Встречаются в воде и сульфаты, попадающие в нее при выщелачивании горных пород, биохимических процессах и иными путями. ПДК сульфатов в питьевых источниках водоснабжения – 500 мг/л.
Попадает в воду применяемый в современных производствах и фенол с производными, ПДК которого варьирует от 0,1 мг/л в нехлорированной воде до 0,001 мг/л в хлорированной, что объясняется высокой токсичностью пентахлорфенола, образующегося при реакции хлора с фенолом. Вообще дальнейшие превращения этих веществ ведут к диоксинам.
В воде могут находиться и примеси тяжелых металлов, ухудшающих ее качество. Так ПДК для железа не должно превышать 0,3 мг/л, марганца – 0,1 мг/л, меди – 0,1 мг/л, свинца – 0,03 мг/л, ртути – 0,0005 мг/л.
Известно, что нефть – сложная смесь органических веществ. В ней присутствуют парафины, циклопарафины, ароматические углеводороды, соединения серы, азота и даже естественных радиоактивных элементов (урана, тория). Нефтяные загрязнения имеют место не только на суше, но и на воде. Нефть в воде дает эмульсию, губительно действующую на живые организмы. При концентрациях, больших 0,05 мг/л, в водоеме уменьшается количество фитопланктона, гибнет молодь.
Микробиологическое состояние воды основная задача ее нормирования. Особую опасность представляет попадание в питьевую воду вместе со стоками фекальных отбросов. Для выяснения данных обстоятельств используют микробиологические показатели – коле-индекс. ГОСТом допускается коле-индекс (количество кишечных палочек в 1000 мл воды) не более 3. А коле-титр (наименьший объем воды в мл, содержащий одну кишечную палочку) не менее 300 мл. При несоблюдении этих норм вода подвергается обеззараживанию путем хлорирования, азронирования и другими методами.
Идеальными источниками питьевой воды являются артезианские бассейны, перекрытые водонепроницаемыми пластами и защищенные ими от загрязнения. Они отличаются устойчивым химическим составом, отсутствием болезнетворных организмов, имеют благоприятные органолептические свойства.
Основным приемом обеззараживания воды является ее хлорирование, при котором важно, чтобы в воде остаточный хлор составлял 0,3 - 0,5 мг/л.
Нормы, предъявляемые к качеству технической воды, зависят от специфики производственного процесса. Например, в пищевой промышленности, где вода является сырьем, непосредственно используемым в технологии производства, к ней предъявляются особые требования: в пивоварении это отсутствие СаSО4, который препятствует брожению солода, в виноделии – не нужен хлорид, который препятствует сбраживанию , при производстве сахара не должно быть общей минерализации, в бумажной промышленности излишне присутствие железа, марганца, кремния.
Нередко воду оценивают с точки зрения спенивания, образования накипи, коррозии, агрессивности по отношению к бетону, железобетону, металлам.