книги / Экологический мониторинг. Оценка фактического и допустимого техногенного воздействия на объекты окружающей среды

Формула солевого состава представляет собой дробь (ложную дробь, так как операция деления не производится), в числителе которой записы­ вают анионный состав воды (%-экв) в убывающем порядке, а в знаменате­ ле - катионный. В названии читаются первые два аниона, а затем первые два катиона. Перед дробью записывают значение общей минерализации воды М (г/л). Содержание газов, pH, температура воды и наличие специ­ фических элементов при необходимости указывают в конце формулы:

НС03 44C136S04 20 ; pH = 7,5; /=17°С . N a81M gl6Ca3

Химический состав воды можно представить в графической форме (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Треугольники анионного и катионного состава

По расположению точки пересечения значений анионов или катионов (%-экв) в одной из семи областей характеризуют солевой состав воды:

область I - в водном растворе нет преобладающего аниона (катиона); область II - гидрокарбонатно-хлоридная (кальциево-натриевая); область III - гидрокарбонатно-сульфатная (кальциево-магниевая); область IV - сульфатно-гидрокарбонатная (магниево-кальциевая); область V - сульфатно-хлоридная (магниево-натриевая);

область VI - хлоридно-сульфатная (натриево-магниевая); область VII - хлоридно-гидрокарбонатная (натриево-кальциевая).

Классификация химического состава воды О.А. Алекина. Класс и группа устанавливаются соответственно по преобладающему аниону и катиону, содержание которых выражено в мг-экв/л. Тип воды выделяется по соотношению ионов:

I тип: HCO3 > (Са2+ + Mg2+);

IIтип: НС03" < (Са2+ + Mg2+) < (НСО3Ч - S042-); III тип: (НСО3- + S042-) < (Са2+ + Mg2+);

IV тип: НСО3" = 0.

Рис. 2.2. Классификация химического состава воды О.А. Алекина

Задачи 51-60. Определение состава подземных вод

Вычислите погрешность химического анализа подземной воды. Опре­ делите класс, группу и наименование воды по классификации С.А. Щукарева. Запишите состав воды в виде формулы солевого состава.

Графически изобразите химический состав воды, используя треуголь­ ники анионного и катионного состава. Определите виды жесткости и дайте наименование воды.

Задачи 71-80. Классификация подземных вод по составу

Используя результаты химического анализа подземной воды, приве­ денной ниже, определите ее класс, группу и тип по классификации О.А. Алекина.

Задача 51 (пример решения). Для определения погрешности пересчи­ тывают данные, приведенные в мг/л, в мг-экв/л, используя коэффициенты по табл. 2.4.

Содержание ионов в %-экв определяют по пропорции, принимая со­ держание в мг-экв/л за 100 %.

Суммы анионов и катионов, выраженные в мг-экв/л, должны быть равны, поэтому относительная погрешность анализа определяется с учетом этой суммы:

Х= [| 13,15 - 13,281|/(13,15 + 13,281)]-100 = 0,5 %.

Вычисление сухого остатка. При выпаривании все негазообразные вещества, кроме гидрокарбонат-иона, переходят в сухой остаток. Гидро­ карбонат-ион распадается по уравнению

2НС03" -» С 032" + С 02 + Н20 .

При этом диоксида углерода и паров воды теряется около 0,5 его мас­ сы, точно 0,508. Экспериментально определенный сухой остаток всегда больше вычисленного (с учетом 0,5 НСОз”), иногда на 5-12 %. Учитывая это, общую минерализацию (сухой остаток) приближенно вычисляют по формуле:

М = (1,05.. .1,12)(0,5НСО3' + S042'+ СГ + Na+ + Са2+ + Mg2+) *

= 1,1(0,5-353 + 126 + 168 + 247 + 8 + 26) = 827 мг/л.

По классификации С.А. ГЦукарева название воды - хлоридногидрокарбонатная натриевая, класс воды - 26, группа - А. Формула соле­ вого состава записывается в виде дроби:

M HCQ3 44С136S04 20 0,8 N a81M gl6Ca3

Название воды: пресная, гидрокарбонатно-хлоридно-натриево- магниевая.

Задача 61 (примеррешения).

Определяем сумму анионов и катионов в мг-экв/л.Принимая каждую из этих сумм за 100 %-экв, вычисляют содержание каждого иона (%-экв). Графически эти результаты изображены на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Треугольники анионного и катионного состава к решению задачи 61

Общую жесткость определяют по сумме катионов кальция и магния, выраженных в мг-экв/л:

2,46 + 0,46 = 2,92 мг-экв/л.

По этому показателю данная вода классифицируется как мягкая. Общая жесткость подразделяется на карбонатную (временная), обу­

словленную концентрацией гидрокарбонатов кальция и магния и некарбо­

натную - концентрацию в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот.

Карбонатная жесткость: НС03~= 5,0 мг-экв/л.

В связи с тем, что НС03“ = 5,0 мг-экв/л > Са2+ и Mg2+ = 2,92 мг-экв/л, остаточная жесткость отсутствует.

Са(НС03)2 -> СаС03 + С 02 + Н20,

Mg(HC03)2 -> MgC03 + С 02 + Н20.

Название воды: пресная, гидрокарбонатно-хлоридная натриево­ кальциевая, мягкая, холодная, щелочная.

Оценка уровня химического загрязнения почвы проводится по показа­ телям, разработанным в геохимических и геогигиенических исследовани­ ях. Такими показателями являются:

• Коэффициент концентрации химического вещества (/Q,

— С/ / Сф /,

где С,-- фактическое содержание определяемого вещества в почве, мг/кг; Сф i - региональное фоновое содержание вещества в почве, мг/кг.

При наличии ПДК/ для рассматриваемого типа почв, К/ определяют по кратности превышения гигиенического норматива.

• Суммарный показатель загрязнения Zc, который определяется по сумме коэффициентов концентрации химических веществ:

где п - число показателей, принимаемых для расчета Zc.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почвы по суммарному показателю представлена в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Оценка опасности загрязнения почвы по суммарному показателю Zc

• Оценка степени загрязнения органическими веществами. Органиче­ ское вещество представляет сложную смесь органических соединений - продуктов разложения животных и растительных остатков в разной степе­ ни распада и продуктов жизнедеятельности микробов. Почвы, загрязнен­ ные отбросами, отходами, органическими остатками, являются благопри­ ятной средой для развития микроорганизмов. В санитарном отношении наибольшую опасность представляют азотсодержащие органические веще­ ства. Прямых методов их определения в почве нет, об их содержании судят по количеству органического азота и другим косвенным показателям. На­ пример, определяют санитарное число (по Н.И. Хлебникову):

Под санитарным числом понимают соотношение между количеством белкового и органического азота:

с.ч. = А/Б,

где А - количество почвенного белкового азота, мг, Б - количество органического азота, мг.

При этом под органическим азотом понимают разность между общим содержанием азота и содержанием минерального азота:

Б = N06m ” О^аммонийный N нитратный ^ N нитритный)*

Задачи 1-10. Оценка степени загрязнения почв

Задача 1. Оценить степень загрязнения почвы по критерию оценки за­ грязнения неорганическими соединениями, рассчитать суммарный показа­ тель загрязнения. Сделать вывод о возможности строительства на отведен­ ном участке, расположенном на рекультивированной территории.

Задача 2. Оценить степень загрязнения проб почвы органическими соединениями по результатам планового надзора за применением пестици­ дов. Рассчитать коэффициент концентрации.

Задача 3. Оценить степень загрязнения почвы соединениями по сум­ марному показателю загрязнения, а также общую заболеваемость населе­ ния, проживающего в зоне возможного влияния крупного машинострои­ тельного комплекса, по результатам анализа загрязнения почвы. Рассчи­ тать коэффициент концентрации.

Задача 4. Дать оценку степени загрязнения почвы населенного пункта по санитарному числу. Сделать заключение о степени загрязнения почвы органическими соединениями по суммарному показателю загрязнения и критерию оценки загрязнения.

Задача 5. Дать оценку степени загрязнения почвы города по санитар­ ному числу. Сделать заключение о степени загрязнения почвы органиче­ скими соединениями по суммарному показателю загрязнения и по крите­ рию оценки загрязнения.

Задача 6. Оценить степень загрязнения почвы соединениями по сани­ тарному числу, суммарному показателю загрязнения и критерию оценки загрязнения органическими веществами. Рассчитать коэффициент концен­ трации для металлов.