- •ВВЕДЕНИЕ
- •Лабораторная работа № 1
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа № 4
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа № 7
- •Лабораторная работа № 9
- •Лабораторная работа № 11
- •Лабораторная работа № 14
- •Лабораторная работа № 15
- •Лабораторная работа № 16
- •Список рекомендуемой литературы
е р и я в н у т р и в у з о в с к и х См е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
иМин стерство науки высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования « ибирск й государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)»
Кафедра «Техносферная и экологическая безопасность»
Мон торбнг окружающей среды
МетодическиеАуказания к лабораторным работам
Составители: С. . ЭмралиеваД, О.В. Плешакова И Омск ▪ 2019
УДК 577.4
ББК 28.081 М77
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензент:
канд. с-х. наук, доц., О. В. Нежевляк (ОмГАУ)
СибАДИРабота утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве метод ческ х указан й.
М77 Мон тор нг окружающей среды [Электронный ресурс] : методические указан я к лабораторным ра отам / сост. : С.А. Эмралиева, О.В. Плешакова. –
(Сер я внутр вузовск х методических указаний СибАДИ). – Электрон. дан. –
Омск : С бАДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/ cgiirbis 64 ft.exe. - Реж м доступа: для авторизованных пользователей.
Предназначены для выполнения и защиты лабораторных работобучающихся по дисциплине «Методы мониторингаокружающей среды».Содержит 16 лабораторных работ, вопросы для защиты лабораторных работ, список литературы, рекомендуемый к изучению.
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендуются для обучающихся всех форм обучения направления подготовки бакалавриата«Техносферная безопасность».
Подготовлены на кафедре «Техносферная экологическая безопасность».
Текстовое (символьное) издание (2,3 МБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz 150 Мб; WindowsXP/Visa/7 DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова
Издание первое. Дата подписания к использованию 23.01.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
ВВЕДЕНИЕ
Все возрастающая опасность отрицательного воздействия промышленного и сельскохозяйственного производства на здоровье
людей и на состояние биосферы в целом привела к созданию систем предупреждения, контроля и прогнозирования состояния как отдельных Собъектов окружающей среды, так и всей биосферы. Такая
информационная система наблюдения и анализа состояния природной среды, в первую очередь - наблюдения уровней загрязнения и эффектов,
вызываемых ми в биосфере, получила название мониторинга. ихМон тор нг - в точном смысле слова означает наблюдение (слежение)
за состоян ем среды с целью обнаружения изменения этого состояния,
д нам ки, ыстроты и направления.
В с стеме мониторинга различают три уровня: санитарно-
токс кологбческ й, экологический и биосферный. В настоящее время более ли менее развита система санитарно-токсикологического мон тор нга. Она включает в себя наблюдение за состоянием окружающей среды, степенью загрязнения природных объектов вредными веществамиА, за влиянием этих загрязнителей на человека, животный и растительный мир.
Получаемые в результате длительных наблюдений и многочисленных анализов сводные данные позволяют прогнозировать экологическую о становку на ряд лет вперед и принимать меры для устранения неблагоприятных Двоздействий и явлений. Этой работой профессионально занимаются специальные организации - биосферные заповедники, санэпидемстанции, экологические стационары и другие.
И
3
Лабораторная работа № 1
Определение соединений хрома в поверхностных водах
Цель работы: научиться определять концентрацию хрома в поверхностных водах на ФЭК.
Метод определения хрома (VI) основан на измерении СибАДИсветопоглощения в диапазоне длин волн от 540 до 550 нм окрашенного (красно-ф олетового) комплексного соединения, образующегося в
результате реакц 1,5-дифенилкарбазида с бихромат-ионами пробы анал з руемой воды в кислой среде и определении хрома (VI) по значен ю опт ческой плотности раствора.
Оборудован е, реактивы:
1) ФЭК, позволяющий измерять оптическую плотность раствора в диапазоне дл н волн 540…550 нм, снабженный кюветами с толщиной поглощающего слоя от 10 до 50 мм.
2) Весы анал т ческие с ценой деления не более 0,1 мг.
3) П петки градуированныевместимостью: 1 см3 - 4 шт., 2 см3–
2 шт., 5 см3 - 3 шт., 10 см3 - 1 шт., 25 см3 - 1 шт.
4) Колбы мерные вместимостью: 50 см3 - 1 шт.,100 см3 - 10 шт., 200 см3 - 1 шт., 500 см3 - 1 шт.
5) Цилиндры мерные вместимостью: 25 см3 - 2 шт., 50 см3 -1 шт., 100 см3 - 1 шт., 1000 см3 - 1 шт.
6) Государственный стандартный образец состава раствора ионов хрома (VI) (ГСО) с значением массовой концентрации 1 мг/см3.
7) Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных обеззоленных фильтров.
8) Холодильник бытовой.
9) Электроплитка бытоваяили баня песчаная.
10) Колбы конические плоскодонные термостойкие.
11) Воронки лабораторные диаметром: 25…36 мм - 7 шт., 56 мм –
2 шт.
12) Стаканы термостойкие вместимостью: 100 см3 - 1 шт., 250 см3–
3 3 3
1 шт., 400 см - 1 шт., 600 см - 1 шт., 1000 см - 2 шт. 13) Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента".
14) Кислота серная с концентрациями50% (конц. кислота:вода = 1:1)и 1М(27,5 см3концентрированной серной кислоты на 500 см3 раствора).
15) Натрия гидроксид,1М(20 гр гидроксида натрия на 500 см3 раствора).
16) 1,5-дифенилкарбазид (0,25 г 1,5-дифенилкарбазида растворяют в небольшом количестве этилового спирта или ацетона, количественно
4
переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доводят до метки
этиловым спиртом (ацетоном)). |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
17) Кислота ортофосфорнаяконцентрированная. |
|
|
|
|
|||||||
|
18) Аммоний надсернокислый,25% р-р (25 г надсернокислого |
|||||||||||
аммония растворяют в 75 см3 дистиллированной воды). |
|
|
|
|
||||||||
|
19) Серебро азотнокислое,4 г/дм3 (0,8 г азотнокислого серебра на |
|||||||||||
С3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
200 см3 водного раствора). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
20) |
пирт этиловый ректификованный. |
|
|
|
|
|
|||||
Ход работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Вначале готов т раствор хрома (VI) |
массовой |
концентрации |
|||||||||
100 мг/дм3. Для |
этого в мерную |
колбу вместимостью |
50 см3вносят |
|||||||||
5 см3Г О состава водного раствора хрома (VI) массовой концентрации |
||||||||||||
1 мг/см , доводят до метки дистиллированной водой и тщательно |
||||||||||||
перемеш вают. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Далее готовят раствор хрома (VI) массовой концентрации 5 мг/дм3. |
|||||||||||
Для этого в мерную кол у вместимостью 100 см3 вносят 5 см3 раствора |
||||||||||||
ихрома (VI) массовой концентрации 100 мг/дм3, доводят до метки |
||||||||||||
дист лл рованной водой и тщательно перемешивают.Раствор готовят |
||||||||||||
в день пр менен я |
используют для приготовления градуировочных |
|||||||||||
растворов следующим о разом. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В восемьбмерных колб вместимостью 100 см3 вносят 0,5; 1,0; 2,0; |
|||||||||||
4,0; |
6,0; |
8,0; |
10,0 |
см3раствора хрома (VI) |
массовой |
концентрации |
||||||
5 мг/дм3, в одну кол у раствор хрома (VI) не вносят, и доводят каждую |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
колбу дистиллированной водой до 50…80 см3. Затем в каждую колбу |
||||||||||||
добавляют |
1 |
|
3 |
|
|
|
кислоты, |
0,3 |
||||
Асм раствора 50%-ойсерной |
||||||||||||
см3концентрированной ортофосфорной кислоты, 2 см3раствора 1,5- |
||||||||||||
дифенилкарбазида массовой концентрации 5 г/дм3, доводят до метки |
||||||||||||
дистиллированной водой и |
перемешивают. Массовая концентрация |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||
хрома (VI) в полученных градуировочных растворах составляет 0,0; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
. |
|
|
|
|
0,025; 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40 и 0,50 мг/дм |
|
|
|
|
||||||||
|
Раствор, не содержащий хрома, является холостой пробой для |
|||||||||||
градуировки. Растворы готовят в день применения. |
|
|
|
|
||||||||
|
Выдерживают градуировочные растворы и холостую пробудля |
|||||||||||
градуировки15 мин после их приготовления, после чего не менее двух |
||||||||||||
раз |
измеряют |
|
значения |
оптической |
плотности |
каждого |
||||||
градуировочного |
|
раствора |
(в |
порядке |
возрастания |
массовой |
концентрации хрома в градуировочном растворе) и холостой пробы в диапазоне длин волн от 540 до 550 нм (540 нм - при использовании спектрофотометра) в кюветах с толщиной поглощающего слояот 25 до 40 мм, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду.
5
Устанавливают градуировочную характеристику в виде зависимостисреднеарифметическихзначенийизизмеренныхзначений оптической плотности (за вычетом среднеарифметического значения оптической плотности холостой пробы для градуировки)от массовой
концентрации хрома. |
|
В мерную колбу вместимостью 100 см3 |
вносят аликвоту пробы |
С |
добавляют 1М раствор |
анализируемой воды, и при необходимости |
серной кислоты или гидроксида натрия до достижения значения рН 4 (контроль по ун версальной индикаторной бумаге). Затем в колбу вносят 1 см3 50%-ногораствора серной кислоты, 0,3 см3ортофосфорной
подготовкикислоты3 , 2 см3раствора 1,5-дифенилкарбазида массовой концентрации 5 г/дм , доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Анал з руют не менее двух аликвот пробы анализируемой воды
(Vпр, см3).
гдеАs - среднеарифметическоебАзначение из измеренных значений оптической плотности пробы анализируемой воды;
Выдерж вают подготовленные для измерений пробы
анал з руемой воды и холостую пробу в течение 15 мин после их , после чего не менее двух раз измеряют значения оптической плотности про ы анализируемой воды Аs и холостой пробы для определен я хрома Ab в диапазоне длин волн от 540 до 550 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя от 25 до 40 мм, используя
вкачестве раствора сравнения дистиллированную воду.
Значение оптической плотности для хрома (VI) AXрассчитывают
по формуле |
|
Д |
|
AX = |
s - Ab, |
Ab - среднеарифметическое значение из измеренных значений
оптической плотности холостой пробы для определения хрома. Массовую концентрацию хрома (VI)СИXР мг/дм3, в аликвоте пробы
анализируемой воды определяют по построенному градуировочному графику.
Массовую концентрацию хрома (VI) в пробе анализируемой водыХ, мг/дм3, рассчитывают по формуле
Х = СХРVм.к.f, Vпр
гдеСXР - массовая концентрация хрома (VI), определенная графически, мг/дм3;
Vм.к. - вместимость мерной колбы, использованной для подготовки пробы анализируемой воды (как правило 100 см3);
6