МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени В.М. Ломоносова»

Кафедра теоретической и прикладной химии

(наименование кафедры)

Попов Алексей Павлович

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

ЕНиТ

курс

III

группа

4

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

Экологический мониторинг

На тему

(наименование темы)

Работа допущена к защите

(подпись руководителя)

(дата)

Признать, что работа

выполнена и защищена с оценкой

Руководитель

Доцент, к.х.н

А.С. Почтовалова

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Архангельск 2015

Лист Для замечаний

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	5
1 ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ	7
Характеристика, свойства, необходимость контроля содержания в поверхностных водах	7
1.2 Пробоотбор, консервация, пробоподготовка при определении соединений меди в воде	8
Методы анализа соединений меди в воде	9
2 МОНИТОРИНГ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ В ПОВЕРХНОСТЫХ ВОДАХ
2.1 Источники поступления соединений меди в поверхностные воды водных объектов региона	9
2.2 Система экологического мониторинга водных объектов на территории Архангельской области	10
2.3 Содержание соединений меди в поверхностых водах водных объектов Архангельской области и состояние загрязненности по этому показателю	11
3 ВЫВОДЫ	21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	22

Введение

Под мониторингом понимают многоцелевую информационную систему, основные задачи которой – наблюдение, оценка и прогноз состояния водной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ или сообществ.[9]

Экологические цели, установленные для поверхностных вод, направлены на то, чтобы достичь:

1) хорошего качества поверхностных вод;

2) хорошего экологического потенциала и химического состояния водных объектов;

3) полного соответствия всем нормам и требованиям, которым должны удовлетворять охраняемые зоны.

Одним из сильнейших по действию и наиболее распространенным химическим загрязнением является загрязнение тяжелыми металлами, а именно соединения меди.

Для обеспечения мониторинга загрязнений поверхностных вод ставятся следующие задачи:

– наблюдение и регистрация концентраций загрязняющих веществ;

– анализ полученной информации с целью определения фактического состояния загрязнения водного бассейна;

– принятие мер по борьбе с загрязнением;

– прогноз уровня загрязнения;

– выработка рекомендаций для улучшения состояния поверхностных вод.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ

1. Характеристика, свойства, необходимость контроля содержание в поверхностных водах

Содержание меди в земной коре относительно невелико, однако она нередко встречается как в самородном состоянии, так и в виде сульфидов и других соединений. В поверхностных пресных водах содержание меди колеблется в пределах от нескольких единиц до десятков, реже сотен микрограммов на литр. За всю историю существования человечества добыто громадное количество меди (около 307 млн т), Из них порядка 80% приходится на XX столетие. Ковкость, тягучесть, хорошая теплоэлектропроводность, коррозионная стойкость, способность к образованию сплавов обусловливают широкое применение меди в промышленности. Общее поступление меди в атмосферу вместе с разнообразными аэрозолями составляет 75000 т/год. Из этого количества примерно 75% имеет антропогенное происхождение. Медьсодержащие аэрозоли распространяются на большие расстояния, постепенно выпадал вместе с осадками на земную поверхность. Другим важным источником поступления меди является горная и металлообрабатывающая промышленность. Около 17 тыс. т меди, находившейся отходах, ежегодно выносится в океаны.

В водной среде медь может существовать в трех основных формах: взвешенной, коллоидной и растворенной. Последняя может включать свободные ионы меди и комплексные ее соединения с органическими и неорганическими лигандами. Форма нахождения меди во многом определяется физико-химическими и гидродинамическими параметрами водной среды.

Количество меди, связанной с твердыми частицами, может достигать 12-97% от общего ее содержания в речных водах. Около т ежегодно попадает в океан, из них 1% - в растворенной форме, 6% - в форме, связанной с гидроксидами, 4,5% - в органической форме, 85% - с твердыми кристаллическими частицами, 3,5% - в виде сорбента на взвешенных частицах.

Результаты восьмилетних исследований миграции тяжелых металлов в р. Рур показали, что содержание меди в воде слабо варьирует с изменением расхода воды и что существующие вариации не зависят от места отбора проб воды по течению реки. Несколько иная картина наблюдалась при изучении рек Украины и Камчатки, где отчетливо повышалась концентрация меди, в воде ниже по течению после крупных населенных пунктов. Интенсивная сорбция меди глинистыми частицами обусловливает ее высокое содержание в донных отложениях. Темпы сорбции зависят от количества глинистых частиц, наличия лигандообразователей, железомарганцевых оксидов, рН среды и ряда других факторов. Возможность десорбции из донных отложений зависит от рН среды, жесткости воды, от присутствия в ней природных и синтетических хелатов и других поверхностно-активных веществ.

Содержание растворенных форм меди в незагрязненных пресных поверхностных водах обычно колеблется от 0,5 до 1,0 мкг/л. Значительно более высокие концентрации меди (до 500-2000 мкг/л) характерны для горнорудных районов. В результате деятельности человека содержание меди в атмосферных осадках весьма значительно. Так, над территорией Бельгии и некоторыми районами Италии среднее содержание этого металла в атмосферных осадках составляет соответственно 10-116 и 3-23 мкг/л.

Повышение содержания меди (>1000 мкг/кг) в донных отложениях часто связано с влиянием сточных вод рудников. Незагрязненные пресноводные донные отложения содержат не более 20 мкг/кг меди на килограмм сухого веса. Если говорить о токсичности, то медь не является остротоксичной для человека, хотя в некоторых случаях хронический переизбыток или недостаток меди в организме может вызвать интоксикации. Мутагенные и канцерогенные свойства у меди не установлены[2]