X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Проблема загрязнения водоемов антропогенными факторами очень актуальна в настоящее время. Основным источником загрязнения являются бытовые и промышленные сточные воды. Хлор вступают в реакцию с различными органическими и неорганическими веществами, образуя очень ядовитые, опасные соединения. Они наносят вред всей гидросфере Земли, эта проблема должна решаться на локальном уровне.

Цель работы: Провести теоретическое обоснование загрязнения гидросферы хлорсодержащими веществами. Исследовать водоемы Курганской области на наличие хлорсодержащих веществ.

Гипотеза: загрязнения хлорсодержащими веществами речной системы можно отследить, если:

Провести теоретическое обоснование поступление хлорсодержащих веществ со сточными водами в речные системы.

Провести лабораторное исследование на наличие хлоридов в реках Курганской области.

Провести лабораторное исследование на наличие хлорсодержащих веществ в реках Курганской области.

Сделать выводы о хлорсодержащих веществах в речных системах в условиях антропогенного воздействия. Выявить пути решения проблемы.

Задачи:

Провести теоретическое обоснование поступление хлорсодержащих веществ со сточными водами в речные системы.

Изучить методы исследования определения концентрации хлоридов и концентрации ПАВ.

Сделать выводы о хлорсодержащих веществах в речных системах в условиях антропогенного воздействия.

Выявить пути решения проблемы.

Метод исследования: Титриметрические определения хлоридов основаны на реакциях образования осадков малорастворимых соединений.

Титрометрические определения катионного ПАВ.

Значение работы:

Научная значимость состоит в теоретическом обосновании факторов, влияющих на загрязнения водоемов сточными водами содержащих хлорсодержащие вещества.

Практическая значимостьсостоит в возможности использования методов нахождения и количества хлоридов в речной системе для прогнозирования состояния экосистемы и поиска решения проблемы.

Глава 1. Теоретическое обоснование загрязнения водоемов хлорсодержащими веществами

Хлор — химический элемент с атомным номером 17. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в третьем периоде таблицы. Атомная масса элемента 35,446...35,457 а. е. м . Обозначается символом Cl (от лат. Chlorum). Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов. Простое вещество хлор (CAS-номер: 7782-50-5) при нормальных условиях — ядовитый газ желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом и сладковатым, «металлическим» вкусом. Молекула хлора двухатомная (формула Cl2) [6].

Химически хлор очень активен, непосредственно соединяется почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании) и с неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных газов), образуя соответствующие хлориды, вступает в реакцию со многими соединениями, замещает водород в предельных углеводородах и присоединяется к ненасыщенным соединениям[9].

Хлор — токсичный удушливый газ, при попадании в лёгкие вызывает ожог лёгочной ткани, удушье. Раздражающее действие на дыхательные пути оказывает при концентрации в воздухе около 6 мг/м³ (то есть в два раза выше порога восприятия запаха хлора) [11].

В свободном виде хлор в природе не встречается, но существует множество природных и искусственных хлорсодержащих соединений, а так же хлор вступают в реакцию с различными органическими и неорганическими веществами, образуя очень ядовитые, опасные соединения. Они наносят огромный вред гидросфере Земли.

В настоящее время загрязнение вод антропогенными факторами является серьезной проблемой всего мира. Основные источники загрязнения - бытовые и промышленные сточные воды, нефть и нефтепродукты, радиоактивные вещества.

1.1 Загрязнение сточными водами

Причиной химических загрязнений аква объектов традиционно является сброс неочищенных или мало очищенных индустриальных или бытовых сточных вод. Сточные воды представляют собой трудные гетерогенные системы загрязняющих веществ, окружающих в растворенном, коллоидном или нерастворенном состоянии. Количество сточных вод, образующихся за штуку времени, именуется расходом (м3/ сут., м3/ ч).

Есть три главных типа сточных вод:

1. Бытовые. Образуются при применении воды популяцией в быту.

Основными загрязняющими веществами являются органические

соединения, взвешенные вещества и ПАВ. Обычно имеют слабощелочную

реакцию среды( рН=7, 2 – 7, 8) [12].

2. Ливневые сточные воды. Образуются при контакте дождевых, талых и

поливомоечных вод с селитебными и промышленными территориями [13],

главными загрязнителями являются взвешенные вещества и

нефтепродукты.

3. Производственные сточные воды. Образуются в итоге разных

производственных действий, характеризуются широким разнообразием

состава и параметров.

Сточные воды имеют все шансы кормить примеси, относящиеся ко всем

описанным больше типам

Бытовые хлорсодержащие загрязнения

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — вещества, какие используются в индустрии и в быту как моющие средства, загрязняют окружающую среду с отходами коммунально-бытовой деятельности. В состав ПАВ традиционно вступают одна или некоторое количество групп поверхностно-активных агентов и некоторое количество связывающих центров. Эти группы снижают поверхностное растяжение воды, в которой они растворяются, образуют стабильную эмульсию с частичками удаляемых веществ, понижают твердость воды. ПАВ по составу традиционно разделяются на три группы: аниоактивные, катионоактивные, неионогенные. Примером анионоактивных может работать алкилбензосульфонат, или прямолинейный алкилсульфонат. Препарат охватывает в собственном составе полярную гидрофильную группу so3 и гидрофобный органический радикал. Примером катионоактивных ПАВ являются четвертичные аммонийные соли, содержащие углеводородные радикалы, в том числе ароматические, а в том же духе галоген или кислотную группу. Примером неионогенных ПАВ имеют все шансы работать бензол производные, содержание в качестве радикалов разные предельные углеводороды. В состав ПАВ вступают в том же духе связывающие составляющие. Они имеют все шансы взаимодействовать с ионами кальция и магния, присутствующими в облике солей в твердой воде, а в том же духе в составе жестких веществ. Наиболее распространено внедрение в качестве связывающих компонентов смеси полифосфатов с триполифосфатом натрия.

Хлорсодержащие вычищающие, дезинфицирующие средства, порошки, мыло образуют адсорбируемые органические галогенные соединения ( АОХ), какие разрушают белки, убивают бактерии( все, в т. ч. полезные) и микроорганизмы, разрушают структуру воды, попадая в них со стоками.

ПАВ загрязняют естественные воды. Они образуют на поверхности воды пленку, которая мешает газообмену меж водой и атмосферой, что понижает насыщенность воды кислородом. Многие синтетические ПАВ, в различие от естественного мыла, не усваиваются микроорганизмами, которые чистят биосферу от отходов естественного происхождения. Накапливаясь в водоемах, ПАВ вызывают вредные явления, одно из которых – уменьшение притока кислорода в следствии образования поверхностной пленки, настолько полезной в остальных вариантах. В итоге – смерть обитающих в воде организмов. Выяснилось в том же духе, что биологически не разлагаемые ( " твердые ") ПАВ имеют все шансы причинять человеку и иным методом: накапливаясь в водоемах, они попадают в питьевую воду, вспенивают ее и изменяют привкус. [2].

Преобладающее большая часть ПАВ ( наиболее 95%) относится к 3‑ му и 4‑ му классам угрозы( умеренно- и малотоксичные). Пороговые концентра-ции их био деяния, как правило, в 30–50 раз больше установленных ПДК ( 0, 1–0, 5 мг/ л), что гарантирует надежную охрану человека и окружающей среды. Коммунальные стоки содержат в среднем от 2 до 5 мг/ л ПАВ ( в 4 – 50 раз больше ПДК). В индустриальных стоках содержание ПАВ может достигать от 10 до 100 мг/ л.

В случае ежели уровни загрязнений ПАВ в воде превосходят ПДК в 10–20 раз, это приводит к ухудшению, в первую очередность, органолептических свойств воды, не повышая значительно гигиенической угрозы по ее токсичности для человека, животных и птиц. Однако при этом может быть возникновение на поверхности воды пены, в которой сосредоточиваются и активно размножаются полезные и патогенные микроорганизмы.

Они распространяются течением и ветром на значимые расстояния, и тем самым постоянные молекулы ПАВ формируют опасность здоровью населения. Присутствие ПАВ увеличивает в том же духе ступень угрозы остальных вредных веществ, окружающих в воде и грунте при следующих их перемещениях по пищевым цепочкам [5].

Загрязнение хлорсодержащими пестицидами

Широко распространёнными химическими загрязнениями водоёмов являются пестициды, какие поступают в водоёмы с вымыванием из грунтов накопивших их в итоге систематического внедрения в целях охраны растений, вынос с рисовых полей при сбросе воды в нижерасположенные водные объекты; санитарно-профилактическая переработка водоемов; сброс сточных вод компаниям, производящими пестициды, а в том же духе предприятиями пищевой индустрии( сладкие фабрики и др.), какие получают обработанное ядохимикатами сельскохозяйственное сырье; осаждение выветриваемого частиц грунта, содержащих останки пестицидов прибытие чрез притоки из наиболее или наименее отдаленных территорий; осаждение атмосферных осадков, содержащих пестициды. По-следние способны втомжедухе испаряться из аква объектов( редистилляция) ворачиваться в атмосферу.

К данной группе пестицидов относят хлорпроизводные ароматических углеводородов): ДДТ [4, 4́ – дихлордифенилтрихлорметилметан] – химическое деятельное существо пестицидов, инсектицид из класса хлорорганических соединений, раньше использовался( в том числе в смесях с другими активными компонентами) в сельском хозяйстве для борьбы вредными насекомыми и вредителями запасов, а в том же духе для борьбы с насекомыми переносчиками болезней человека( схожесть гексахлоран, гамма-изомер гексахлорана, гексахлорбензол), Хлорпроизводные терпенов( полихлорпинен, полихлоркамфен), хлорпроизводные диеновой группы( альдрин, дильдрин, гептахлор, тиодан, тедион) и др. [12].

Среди ХОП имеется сильнодействующие токсичные вещества Альдрин( Дильдрин) является по собственной сути действенным пестицидом-инсектицидом, ясно выраженного начального инсектицидного действия, который оказывает вредное воздействие на самочувствие человека и окружающую среду( в особенности токсичен для птиц и рыб). Инсектицид — химическое существо, используемое в аграрной индустрии с целью уничтожения насекомых вредителей, какие истребляют сельскохозяйственные посевы и культуры.

Большинство из них нехорошо растворимы в воде, отлично - в органических растворителях, и в особенности в жирах. Их изюминка - стойкость в окружающей среде. Например, ДДТ, алдрин, гептахлор были обнаружены в грунте чрез 4-12 лет после их внедрения. Они долгое время задерживаются в высших слоях земли, медлительно мигрируют в глубину, накапливаются в продуктах растительного и животного происхождения.

Пестициды данной группы - обычные представители веществ политропного деяния, поражают в большей степени центральную нервную систему. Они накапливаются в главном в жировой ткани, повторное поступление в организм даже в небольших порциях может привести к развитию хронического отравления [5].

При попадании в воду ХОС остаются в ней на протяжении нескольких недель или даже месяцев. Одновременно вещества поглощаются водными организмами (растениями, животными) и накапливаются в них.

В аква экосистемах проистекает сорбция хлорорганических экотоксикантов взвесями, их седиментация и захоронение в донных отложениях. В значимой ступени перенос хлорорганических соединений в донные отложения проистекает за счет биоседиментации - скопления в составе взвешенного органического материала. Особенно высочайшие концентрации ХОС наблюдаются в донных отложениях морей поблизости больших портов.

В пресноводных водоемах ДДТ и ГХЦГ в том же духе накапливаются чрезвычайно скоро, откладываясь в микроводорослях. Экотоксиканты в больших количествах регистрируются в организмах высших трофических уровней аква экосистем: в жировой ткани хищных рыб, а в том же духе птиц, питающихся рыбой.

Выходит, что хлорсодержащие пестициды являются массивным фак-тором антропогенного действия, неблагополучно действующие на состояние аква экосистем и биоразнообразие аква обитателей. [3].

Хлорсодержащие загрязнения в производственных сточных водах

В сточных водах легкой промышленности содержатся значительные количества органических веществ, загрязняют воды активным хлором, известковый шлам из хлороразводного цеха.

Фармацевтическое производство. Стремительное развитие фармацевтической отрасли в последние годы также создает потенциальную возможность и приводит к образованию и накоплению фармацевтических отходов. Хлороформ является важным растворителем и обезжиривающим агентом. В небольших количествах он применяется как анестезирующее средство, в состав мазей, средств для шестимесячной завивки волос зубных паст и фумигантов и как активный ингредиент и консервант против кашля. В воду поступает главным образом за счёт хлорирования, а также в составе сточных вод предприятий фармацевтической промышленности, производство лаков, красок. На долю хлороформа приходится 90% от образующихся в воде, при её хлорировании, галогенуглеводородов. [11].

При отсутствии вцелостной системы управления отходами фармацевтического производства и непригодными лекарственными препаратами, эти лекарства, став некачественными, оказываются на полигонах для бытовых отходов, на мусорниках или удаляются в коммунальный канализационный коллектор. Таким образом происходит сознательное загрязнение человеком естественной среды не только своего существования, но и всей биоты, особенно водной, которая очень чувствительна к биологически активным химическим загрязнителям. Очистительные сооружения не рассчитаны на такой тип загрязнителей, а существующие технологические схемы очистки сточных вод не всегда могут обеспечить достаточный уровень удаления этих полютантов и потому нуждаются в модернизации.

К числу экотоксикантов относятся и хлорированные фенолы, используемые в качестве антисептиков древесины, дезинфицирующих средств, интермедиатов в синтезе различных пестицидов [5]. Одними из источников загрязнения водных экосистем являются целлюлозно-бумажные комбинаты, применяющие хлор для отбеливания целлюлозы. Значительные количества соединений хлора переходят в газообразное состояние при сжигании бытовых отходов и топлива при относительно низких температурах (500-700ºС). Особую опасность представляют, содержащиеся в летучей золе, полихлорированные дибензо-п-диоксины.

Ксенобиотики диоксинового ряда образуются при производстве ароматических и алифатических хлор- и броморганических соединений, неорганических галогенидов [6]. Промышленными технологиями, в процессе которых возможно генерирование диоксиновых соединений, являются процессы производства хлорфенолов и их производных интермедиатов. Среди множества причин, способствующих поступлению диоксинов в природные ландшафты, можно выделить следующие: 1) функционирование несовершенных технологий производства продукции химической, целлюлозно-бумажной промышленности; 2) использование продукции, содержащей примеси диоксинов; 3) нарушение технологий уничтожения, захоронения или утилизации отходов химических и других токсичных производств.

Многие услуги автосервиса приводят к загрязнению водопроводных и ливневых вод. Для уменьшения степени загрязнения воды в производственных помещениях предусматривают оборотное водоснабжение для мойки автомобилей; устройство локальных очистных сооружений для очистки производственных стоков от постов (аккумуляторного, медницко-радиаторного, кузнечно-рессорного участков и т.д.) а также сточных вод от мытья полов. При мойке автотранспорта происходит загрязнение чистой водопроводной воды взвешенными веществами и нефтепродуктами с поверхности автотранспорта, а также пенными реагентами. Очистные сооружения для автомоек представляют собой компактные транспортируемые узлы, которые могут быть использованы как локально, так и в составе существующих систем очистных сооружений для повышения их эффективности. Использование циркуляционной емкости позволяет организовать оборотный цикл использования воды на автомойке и свести до минимума сброс воды в канализацию. Большинство способов очистки вод автомоек предлагает осуществлять оборотное водоснабжение. Эти способы позволяют повторно использовать 90-95% исходной воды и обеспечить бессточный цикл мойки автомобилей. Свежую воду применяют только в конце мойки машины. Внедрение систем очистки и рециркуляции очищенных сточных вод имеет несомненный экономический эффект. С одной стороны сокращаются расходы на водопотребление за счет рециркуляции сточных вод, с другой стороны снижаются платежи за сброс сточных вод[11].

1.2.Последствия загрязнения сточными водами

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости, вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста водных жителей , их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели.

Ускоренная, или так называемая антропогенная, эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ —удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. В современных условиях эвтрофикация водоемов протекает в значительно менее продолжительные сроки — несколько десятилетий и менее.

1.3.Пути решения очистки вод от загрязнения

Охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды представляет собой комплекс мер (технологических, биотехнических, экономических, административных, правовых, международных, просветительных и т.д.), направленных на рациональное использование ресурсов, их сохранение, предупреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и средой.

Естественная очистка водоемов

Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам(рекам, озерам и т. п.) для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо прежде всего прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям- дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды. Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение [2].

Методы очистки сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей[10].

Механический метод

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75 % нерастворимых примесей, а из промышленных - до 95 %, многие из которых, как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95 % и растворимых до 25 %

Физико-химический метод

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования [1].

Биологический метод

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу ила.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

Бессточные производства

Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды – недопустимая роскошь.

Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. На первых этапах надо внедрить технологию водообеспечения с минимальным потреблением свежей воды и сбросом, а также ускоренными темпами строить очистные сооружения [1].

Глава 2. Методика и объект исследования

Объект исследования: Реки северных районов Курганской области (Рис.1):

р.Ик п.Старый Просвет Кетовского района,

р.Тобол с.Корюкина Белозерского района,

р.Боровая (справа от плотины)«Экотропа» с.Боровское Белозерского района,

р. Вятка по трассе с.Боровское- г.Курган Белозерского района.

 

Рис.1 - Объекты исследования: реки Курганской области.

1 Проба была взята в населенном пункт — деревня Корюкина Белозерского района Курганской области (расположена к югу от села Белозерского) в реке Тобол, на расстоянии 42 км к северо-востоку от города Курган. Тобол - левый и самый многоводный приток Иртыша. Длина реки — 1591 км.

2 Проба Белозерский район, с. Боровское на «Экотропе» река Боровая. Экологическая тропа проложена на особо охраняемой природной территории – в Белозерском государственном природном зоологическом заказнике. Рядом с Экотропой протекает маловодная река Боровая.

3 Проба взята по трассе с.Боровское - г.Курган. Р.Вятка-река в Европейской части России, самый крупный правый приток реки Камы (бассейн Волги). Длина реки — 1314 км.

4 Проба в поселке Старый Просвет Кетовского района р.Ик. Кетовский район — административно-территориальная единица (район) и муниципальное образование (муниципальный район) в Курганской области. Ик — река в Курганской области России, левый приток реки Тобол. Длина реки-92 км, высота 112 м. Протекает река вдоль поселка.

5 Проба в г.Кургане р.Черная. Чёрная — река в Курганской области. Протекает по территории Кетовского района и г. Кургана.Длина-37 км, высота 64м.

При отборе пробы воды для химического анализа следует использовать пластиковую тару объемом 1,5 литра из-под простой питьевой или дистиллированной воды. Не следует использовать бутылки из-под сладких ароматизированных напитков.

Усредненную пробу протекающей воды берут в местах наиболее сильного течения.

Пробу берут под поверхностью воды, лучше в верхней трети общей глубины (обычно 20—30 см под поверхностью). Пробы отбираются единовременно или серийно, простые или смешанные.

В акте отбора проб должна быть указана дата и время отбора пробы и содержаться вся информация, необходимая для идентификации источника.

Метод исследования: Титриметрические определения хлоридов основаны на реакциях образования осадков малорастворимых соединений. Хлориды титруют в кислой среде раствором азотнокислой ртути в присутствии дифенилкарбазона, при этом образуется растворимая, почти диссоциирующая хлорная ртуть. В конце титрования избыточные ионы ртути с дифенилкарбазоном образуют окрашенное в фиолетовый цвет комплексное соединение. Изменение окраски в эквивалентной точке выражено четко, в связи с этим конец титрования определяется с большой точностью.

Количественное определение

В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 см³ испытуемой воды или меньший ее объем (10-50 см³) и доводят до 100 см³ дистиллированной водой. Без разбавления определяются хлориды в концентрации до 100 мг/дм³. pН титруемой пробы должен быть в пределах 6-10. Если вода мутная, ее фильтруют через беззольный фильтр, промытый горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30°, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 см³ пробы добавляют 6 см³ суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через беззольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 см³ раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl, мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2-3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой.

Обработка результатов.Содержание хлор-иона (X), мг/дм³, вычисляют по формуле:

где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см³;К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;g - количество хлор-иона, соответствующее 1 см³раствора азотнокислого серебра, мг;V - объем пробы, взятый для определения, см³.

Глава 3. Результаты исследования:

Рис.2 - Содержание хлоридов в реках Курганской области.

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли). Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.

ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 350 мг/л, в воде рыбохозяйственных водоемов — 300мг/дм³. 2 пробы из 5 не отвечают требованиям (Табл1).

По показателям чуть превышает норму река Тобол и река Черная (Рис2). Это говорит о засоленности пресной воды, на это влияют посторонние факторы загрязнения: с растворением отложений солей, загрязнением, сбросом стоков предприятиями химической промышленности, сбросом сточных вод, загрязнением в результате вымывания твердых веществ. Хлориды в повышенной концентрации ухудшают вкусовые качества воды, а при высокой концентрации делают воду непригодной для питьевых целей. Для технических и хозяйственных целей содержание хлоридов также строго нормируется. Вода, в которой много хлоридов непригодна для орошения сельскохозяйственных насаждений.

2. Методика исследования содержания ПАВ(катионы)

Катионный ПАВ. Титрометрический метод (определение с метиленовой синей).

В мерный цилиндр емкостью 100 мл наливают 50 мл разбавленной пробы, содержащей от 0,25 мг до 2,5 мг катионоактивных моющих веществ. 1 мл серной кислоты, 5 мл раствора метиленовой синей, 10 мл хлороформа. Содержимое взбалтывают и титруют 0,01 М раствором лаурилсульфат натрия, до появления синего окрашивания в слое хлороформа. Результат вычитают из объема и рассчитывают по формуле:

Х = с*50/V, где с- концентрация омоющего вещества, V-объем первоначальной пробы.

ПДК катионоактивных веществ составляют: хлорида четвертичного аммониевого основания - 0,05 мг/л, алкамона - ОС-2 - 0,5 мг/л.

Результаты исследования.

Рис.3 - Содержание ПАВ в реках Курганской области.

По показателям чуть превышает норму р. Черная и р.Тобол с. Корюкино.

Реки находятся на жилой территории и подвержены большему загрязнению бытовыми сточными водами: чистящие вещества, фармацевтическими средствами, или о загрязнении ливневыми сточными водами: пистициды, которые поступают в водоёмы с вымыванием из грунтов накопивших их в результате систематического применения в целях защиты растений.

Это приводит к ухудшению органолептических качеств воды, не повышая существенно гигиенической опасности по ее токсичности для человека, животных и птиц. Однако при этом возможно появление на поверхности воды пены, в которой концентрируются и активно размножаются патогенные микроорганизмы

Заключение:

В процессе исследования были решены поставленные задачи и получены следующие результаты:

1.Проведено теоретическое обоснование поступление хлорсодержащих веществ со сточными водами в речные системы.

2. Изучены методы исследования определения концентрации хлорсодержащих веществ.

3.Выявлины пути решения проблемы.

4. Сделаны выводы о хлорсодержащих веществах в речных системах в условиях антропогенного воздействия.

В результате проведенной работы можно сделать выводы:

1) Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод — промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др. Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности. Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти.

2) По показателям чуть превышает норму река Тобол и река Ик причина этого влияние посторонних факторов загрязнения: с растворением отложений солей, загрязнением, сбросом сточных вод, загрязнением в результате вымывания твердых веществ . Это может привести к нарушению экосистем этих рек.

3) Для предотвращения негативных экологических последствий необходимо повысить уровень экомышления администраторов, предпринимателей. Повысить уровень культуры всего населения.

4) 1. Разработать безотходные технологии

2.Строить очистные сооружения, обеззараживая бытовые и промышленные стоки

3.Разработать программы по сбору бытовых отходов.

5) Загрязнение гидросферы очень пагубно влияет на всю экосистему, приводя к деградации вод. Становится меньше пресной воды, а это является глобальной проблемой всего человечества. Чтобы не запускать эту проблему в каждом регионе, особое внимание должно уделяется очищению водоемов.

Список использованной литературы:

1. Гигиенические требования к охране поверхностных вод: Санитарные правила и нормы. – М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. – 24 с.

2. Методы экологического мониторинга качества сред жизни и оценки их экологической безопасности: учебное пособие/ О.И.Бухтояров, Н.П.Несговорова, В.Г.Савельев, Г.В.Иванцова,Е.П.Богданов – Курган : Изд-во Курганского гос ун-та, 2015- с.104-105.

3. Общая экология. Взаимодействие общества и природы/ К.М.Петров. СПб, Химия, 1997.

4. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 248 с.

5. Патин С.А. Химическое загрязнение и его влияние на гидробионтов // Биология океана. Т.2. Биологическая продуктивность океана / под ред. М.Е. Виноградова. - М.: Наука, 1977. - С.322-331

6. Елькин А.В. Загрязнение вод и проблемы их охраны // URL: http://elkin52. narod.ru

7. (11.01.2017) Клунко Н. С. Управление отходами фармацевтического производства в контексте проблем рационального природопользования // Экономическая наука и практика: материалы Междунар. науч. конф. (г. Чита, февраль 2012 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2012. — С. 32-37.

8. Халиков Р.М., Латыпова З.Б. Разработка фитопростаноидного биопрепарата: один из подходов уменьшения техногенного прессинга на природные ландшафты // URL: Nauka-Rastudent.ru.– 2014. –№ 1(01) – С.

9. Пищевые добавки / URL:http://dobavki.slovarik.org(16.01.2017)

10.Хлор в огранизме человека / URL : http://www.inflora.ru(09.01.2017) 11. Хлор в промышленности/ URL : /http://school-collection.lyceum62.ru(11.01.2017)

12. Хлор в сельском хозяйстве/ URL : http://yunc.org(11.01.2017)

Приложение

Таблица 1 – Содержание хлоридов в реках Курганской области

Место взятия пробы	Содержание хлоридов , мг/л
с.Корюкина р.Тобол(правый берег)	300
с.Корюкина р.Тобол(левый берег)	380
Экотропа р.Боровая (справа от плотины)	145,5
р.Вятка	134,9
п.Старый Просвет Р.Ик на выезде	355

Код для цитирования: Скопировать