Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
30
Добавлен:
22.07.2018
Размер:
1.58 Mб
Скачать

Лабораторная работа №4

Тема: Оценка качества водных объектов

Цель работы: овладение приемами обработки аналитических данных для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха.

Ход работы

1. Изучить теоретический материал об источниках загрязнения водных объектов и видов загрязняющих веществ; критериях оценка качества водных объектов.

2. Изучение методов расчета показателей оценки качества воды и загрязненности донных отложений (Решение задач на определение уровня загрязнения поверхностных вод и донных отложений, составленных на основе реальных данных о содержании загрязняющих веществ в водных объектах).

Методические рекомендации

I. Теоретическая часть

Понятие качества воды включает совокупность показателей ее состава и свойств, определяющих пригодность для конкретных видов водопользования. Оценка качества производится по таким параметрам как:

- содержание взвешенных частиц и плавающих примесей;

- температура;

- окраска;

- запах;

- вкус;

- величина рН

- БПК,

- ХПК;

- содержание растворенного кислорода;

- содержание химических веществ;

- содержание микроорганизмов.

Чаще всего оценки качества воды основаны на сопоставлении фактических значений с нормативными и относятся к единичным. Однако отдельные данные не дают представлений о суммарном загрязнении водных объектов и не позволяют однозначно относить степень качества к той или иной категории. В этом случае используют числовые характеристики качества воды по ряду основных показателей и видам водопользования. Эти характеристики называются индексами загрязнения воды (ИЗВ) и широко применяются в практике оценки качества вод.

Разработанный метод (автор: Гидрохимический институт г. Ростов-на-Дону) позволяет проводить оценку качества водных объектов по комплексу показателей загрязняющих веществ с учетом их нормативных превышений.

Для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитываю баллы кратности превышений ПДК (Ki) и повторяемости случаев превышений Hi Bi

Вещества, для которых Bi больше или равно 1 выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов ( ) всех учитываемых ингредиентов.

С помощью таб. 1 по величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается принадлежность к тому или иному классу загрязнения воды.

Таблица 1 – Классификация загрязненности воды водных объектов

Величина комбинаторного индекса загрязненности воды

Класс загрязнения воды

I

II

III

IV

V

условно чистая

слабо-загрязненная

загрязненная

грязная

очень грязная

Отсутствие ЛПЗ

< 1

1-2

2,1-4,0

4,1-10

> 10,0

1 ЛПЗ

< 0,9

0,9-1,8

1,9-3,6

3,7-9,0

> 9,0

2 ЛПЗ

< 0,8

0,8-1,6

1,7-3,2

3,3-8,0

> 8,0

3 ЛПЗ

< 0,7

0,7-1,4

1,5-2,8

2,9-7,0

> 7,0

4 ЛПЗ

< 0,6

0,6-1,2

1,3-2,4

2,5-6,0

> 6,0

5 ЛПЗ

0,5

0,5-1,0

1,1-2,0

2,1-5,0

> 5,0

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) и гидробиологический индекс сапробности S.

Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывается по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими. Обязательные из них: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода – БПК5 .

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются на классы (таблица 2).

Таблица 2 – Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды

Значение ИЗВ

Классы качества вод

Очень чистые

До 0,2

1

Чистые

0,2-1,0

2

Умеренно загрязненные

1,0-2,0

3

Загрязненные

2,0-4,0

4

Грязные

4,0-6,0

5

Очень грязные

6,0-10,0

6

Чрезвычайно грязные

> 10,0

7

В связи с отсутствием нормативов для донных отложений при комплексной оценке загрязненности вод и донных отложений используют показатели превышения концентрации элементов относительно фона (Сфi) или коэффициенты концентрации Kc :

Kc = Сi / Сфi (2.2.3)

В связи с тем, что загрязнение вод и донных отложений происходит несколькими элементами, для них рассчитывается суммарный показатель загрязнения, отражающий эффект воздействия группы элементов:

Далее по показателю Zc и превышению нормативов химического состава воды в расчетном пункте по отношению к фону производится отнесение воды и донных отложений к одному из уровне (таб. 3).

Таблица 3 – Шкала оценки загрязненности воды

В целях определения степени загрязнения донных отложений тяжелыми металлами в странах Западной Европы используют игео-классы, или индексы геоаккумуляци по Г. Мюллеру (таб. 4), которые определяются на основании уравнения:

Таблица 4 – Значения концентраций тяжелых металлов по игео-классам

Данный показатель является основанием для отнесения донных отложений к одному из классов качества (таблица 5). Эта классификация может быть использована для картографирования донных отложений по каждому из тяжелых металлов, что, в вою очередь, дает возможность оценить техногенную нагрузку на речные экосистемы и выявить неблагополучные в экологическом отношении участки реки.

Таблица 5 – Характеристика уровней загрязнения донных отложений по игео-классам и техногенной нагрузке на водные геосистемы (по Г. Мюллеру)

На втором этапе выполнения работы проводится решение задач для определения уровня загрязнения поверхностных водных объектов и донных отложений.

II. Расчетная часть

Задача 1. Используя оценки качества воды на основании таблицы 6 рассчитать лимитирующие показатели загрязненности, комбинаторный индекс загрязнения воды. С помощью полученных интегральных оценок отнести полученные результаты к одному из классов загрязненности (качества) воды. Для взвесей в знаменателе приведены значения в фоновом створе.

Таблица 6 – Характеристика загрязненности поверхностных вод

Задача 2. Используя данные таблицы 7 о содержании химических элементов в воде, определите степень загрязненности рек.

Таблица 7 – Среднемноголетние содержания химических элементов в реках СНГ

Задача 3. По приведенным ниже концентрациям химических элементов в донных отложениях, взвесях в воде (таблица 8) определите уровень загрязненности водных объектов.

Основные процессы, определяющие миграцию химических элементов в водохранилищах: высокая биологическая продуктивность, седиментация терригенного материала, изменчивость геохимических обстановок и т.д.

Таблица 8 – Средние содержания микроэлементов в воде взвеси и донных отложениях в водах бассейна р. Днепр

Задача 4. Охарактеризуйте уровень загрязнения донных отложений (таблица 9) с помощью игео-классов в техногенных илах на участке ниже города. Оцените сорбционную способность по отношению к металлам различных фракций.

Таблица 9 – Содержание химических элементов в техногенных илах на участке реки

Задача 5. По данным таблицы 10 рассчитайте индекс загрязнения воды рек м цените класс ее качества

Таблица 10 – Средние значения показателей качества поверхностных вод

Задача 6. Используя приведенные ниже данные о содержании химических элементов в р. Ушайка (г. Томск), определите степень ее загрязненности (таблица 11).

Таблица 11 – Элементный состав воды в р. Ушайка

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Основные источники загрязнения водных объектов.

2. Показатели оценки качетва водных объектов.

3. Результаты расчета показателей качества воды.

Форма сдачи работы

1. Предоставляется конспект в выполненным теоретическим заданием.

2. Результаты расчетной части.

3. Защита работы в опросно-ответной форме.

Список рекомендуемой литературы