Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
Комплексное использование водных ресурсов
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01
«Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение»
Воронеж 2015
УДК 628.1/2
ББК 38.761.я73
Составитель В.В. Помогаева
Комплексное использование водных ресурсов: метод. указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Комплексное использование водных ресурсов» / Воронежский ГАСУ; сост: В.В. Помогаева. – Воронеж, 2015. – 30 с.
Приводятся основные положения по оценке комплексного использования водных объектов дифференциальным методом. Описаны параметры использования водоема для различных целей водопользования. Рассмотрено качество безопасности питьевой воды по основным показателям с учетом физиологической полноценности для здоровья человека. Даются в достаточном объеме сведения нормативного характера, необходимые для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Комплексное использование водных ресурсов».
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение».
Табл. 6. Библиогр.: 8 назв.
УДК 628.1/2
ББК 38.761.я73
Печатается по решению учебно-методического совета Воронежского гасу
Рецензент - И.А. Иванова, к.т.н, доц.кафедры пожарной и промышленной безопасности.
ВВЕДЕНИЕ
Проблемы комплексной оценки водных ресурсов особенно актуальны в условиях резко возросшей многокомпонентности загрязнения окружающей среды, когда основным вредным фактором становится не сверхнормативная концентрация загрязняющих веществ, а раствор синтезированных в последние десятилетия бытовых продуктов попадающих в водоемы различного назначения: хозяйственно-питьевого водоснабжения, рекреационного для массового отдыха.
Важной проблемой является использование населением воды не удовлетворительной по химическому составу. Студенты определяют безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении, по химическому составу, по органолептическим показателям, и с учетом физиологической полноценности для здоровья человека.
Цели дисциплины формирование у студентов основных навыков профессиональной деятельности с учетом требований охраны природы, рационального использования водных ресурсов при проектировании, строительстве и эксплуатации систем водного хозяйства. Решать водохозяйственные задачи промышленности, сельского хозяйства, городов и населенных пунктов, с учетом наиболее выгодных экономических и технических решений, учитывающих экологические и социальные аспекты.
Задачи освоения дисциплины приобретение основных знаний по комплексному использованию водных ресурсов при решении водохозяйственных задач промышленности, сельского хозяйства, городов и населенных пунктов.
Процесс изучения дисциплины «Комплексное использование водных ресурсов» при выполнении лабораторных работ направлен на формирование следующих компетенций: ПК-9 - знание нормативной базы в области инженерных изысканий, планировки и застройки населенных мест, с учетом водопользования;
ПК-11 - контролировать соответствие проводимых работ заданию, стандартам и другим нормативным документам;
ПК-17 - знанием научно-технической информации отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности.
В результате изучения дисциплины студент должен: знать:
основные требования по комплексному использованию водных ресурсов при решении водохозяйственных задач;
нормативные базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования сооружений, инженерных систем, планировки и застройки населенных мест;
научно-техническую информацию, отечественного и зарубежного опыта по комплексному использованию водных ресурсов.
Уметь: правильно использовать знания при постановке и решении конкретных технических задач с учетом комплексного использования водных ресурсов;
правильно использовать законодательные и нормативные акты при выполнении лабораторных работ в соответствии с комплексным использованием водных ресурсов;
оформлять законченные работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации зданию, стандартам, техническим условиям и нормативным документам по рациональному использованию водных ресурсов.
Владеть методами выбора наиболее выгодных экономических и технических решений, учитывающих экологические и социальные стороны решения проблем комплексного использования водных ресурсов.
Лабораторная работа №1
Дифференциальная оценка качества воды поверхностных источников для хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного использования
Цель работы: Оценить по санитарно-гигиеническим показателям качества воды, ее пригодность для использования человеком или в качестве среды для обитания промысловых рыб.
Теоретические сведения
Комплексная оценка состояния изучаемого водного объекта может быть выполнена дифференциальным методом путем сравнения полученных показателей качества воды с предельно допустимыми концентрациями содержания вещества в воде водоемов. При этом учитываются санитарно-гигиенические показатели качества воды, предельно допустимые концентрации и лимитирующий показатель вредности.
Под санитарно-гигиеническими показателями качества воды понимаются характеристики ее состава и свойств, определяющие пригодность воды для использования человеком или в качестве среды для обитания некоторых видов фауны (в первую очередь, промысловых рыб).
Величины предельно допустимых концентраций (ПДК), используются для аналитического контроля или расчета содержания вещества в воде водоемов.
В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества” питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства [1].
Вещества делятся на следующие классы опасности:
1 класс - чрезвычайно опасные вещества, для которых проводится полная схема тестирования (острый, подострый, хронический и пожизненный опыты на разных группах животных);
2 класс – высоко опасные вещества, изучаемые по развернутой схеме;
3 класс – опасные соединения, для которых не ставится хронический эксперимент;
4 класс – умеренно опасные вещества, нормируемые по экспрессной схеме.
Экспериментально обосновываются ПДК для водоемов двух классов:
Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) — это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования [2];
Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб.
В основе регламентирования концентрации вредных химических соединений в воде лежат следующие основные свойства изучаемых веществ (критерии вредности):
интенсивность прямого токсического действия загрязняющих веществ на здоровье человека и водные организмы (токсикологический показатель вредности);
влияние на общий санитарный режим водоема, выражаемый в изменении показателей рН, БПК, содержание кислорода, нарушении самоочищения воды, эвтрофировании и т.д. (санитарный показатель вредности);
одновременное действие вещества на организмы и санитарные показатели водоема (санитарно-токсикологический показатель вредности);
способность вещества к образованию пленок и пены на поверхности водоема; изменение цвета воды, появление посторонних привкусов и запахов (органолептический показатель вредности);
изменение товарных качеств промысловых водных организмов, появление в рыбе неприятных привкусов и запахов (рыбохозяйственный показатель вредности).
При обосновании ПДК одновременно устанавливается ЛПВ – лимитирующий (или минимальный из всех перечисленных значений) показатель вредности по наиболее чувствительному звену.
ЛПВ имеет значение при оценке комбинированного действия смеси веществ. Например, при обнаружении в питьевой воде нескольких химических соединений, относящихся к 1 и 2 классам опасности и нормируемых по одному и тому же признаку вредности, необходимо определить сумму отношений фактических концентраций (C) каждого из них к величине его ПДК. В результате эта сумма не должна превышать 1:
(1)
Предельно допустимые концентрации и ориентировочно безопасные уровни воздействия вредных веществ для водоемов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования приведены в табл. П.1.1