- •Содержание
- •Введение
- •1. Водоемы и показатели качества воды
- •1.1. Разнообразие континентальных водоемов
- •1.2. Показатели экологического состояния водоемов и качества поверхностных вод
- •1.2.1. Температура воды
- •1.2.2. Органолептические показатели
- •Цветность воды
- •Прозрачность. Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена их цветом и мутностью, т.Е. Содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.
- •Выполнение анализа
- •Определение интенсивности запаха воды
- •Характер и интенсивность запаха
- •Воздух вдыхайте осторожно, не допуская глубоких вдохов!
- •Определение характера и интенсивности вкуса и привкуса
- •Мутность воды
- •1.2.3. Гидрохимические показатели
- •Группы природных вод в зависимости от рН
- •1.2.4. Минеральный состав
- •Классификация природных вод по минерализации
- •Основные компоненты минерального состава воды
- •Определение общей жесткости
- •Выполнение анализа
- •Определение магния
- •Оборудование и реактивы
- •3. Определение ионных форм, обусловливающих потребление кислоты на титрование
- •Определение ионных форм, обусловливающих потребление кислоты на титрование
- •Расчет массовой концентрации карбонат- и гидрокарбонат-анионов
- •Расчет карбонатной жесткости
- •Расчет щелочности
- •Выполнение анализа
- •Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Азот общий. Под общим азотом понимают сумму минерального и органического азота в природных водах.
- •Сумма минерального азота. Сумма минерального азота – это сумма аммонийного, нитратного и нитритного азота.
- •Аммиак. В природной воде аммиак образуется при разложении азотсодержащих органических веществ. Хорошо растворим в воде с образованием гидроксида аммония.
- •Формы фосфора в природных водах
- •Полифосфаты. Полифосфаты можно описать следующими химическими формулами:
- •Определение концентрации сульфат-аниона
- •Массовую концентрацию катиона натрия (сна) в мг/л определяют расчетным методом, производя вычисление по формуле:
- •Коэффициенты пересчета концентраций из мг/л в мг-экв/л
- •1.3. Растворенный кислород
- •1.3.1. Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Величины бпк5 в водоемах с различной степенью загрязненности [1]
- •1.3.2. Окисляемость, или химическое потребление кислорода (хпк)
- •Значения хпКтеор для разных соединений
- •1.3.3. Бихроматная окисляемость (ускоренный метод)
- •1.4. Металлы в воде
- •2. Анализ и оценка качества воды
- •2.1. Полевые методы анализа
- •2.1.1. Особенности выполнения анализа колориметрическими методами
- •2.1.2. Особенности выполнения анализа титриметрическим методом
- •2.1.3. Система контроля правильности и точности результатов
- •2.1.4. Меры безопасности при выполнении анализов
- •2.1.5. Отбор проб воды и их консервация
- •Способы консервации, особенности отбора и хранения проб
- •2.2. Гидробиологические методы анализа
- •2.3. Комплексная оценка качества воды
- •Классы качества воды
- •Весовые коэффициенты показателей при расчете пкв по данным Национального Санитарного Фонда сша
- •Классы качества вод в зависимости от индексов сапробности
- •Классы качества воды по микробиологическим показателям
- •3. Организация мониторинга водных объектов
- •3.1. Нормирование качества природных вод
- •3.1.1. Качество вод и виды водопользования
- •3.2. Государственный экологический мониторинг в рф
- •3.2.1. Установление местоположения створов в пунктах наблюдений
- •3.2.2. Программы наблюдений за качеством воды
- •Обязательная программа наблюдений
- •Программы и периодичность наблюдений для пунктов различных категорий
- •Периодичность проведения наблюдений по гидробиологическим показателям и виды программ
- •3.3. Общественный экологический мониторинг
- •Маркерные характеристики для различных типов загрязнения
- •4. Особенности качества воды в реках цчр
- •4.1. Общая характеристика речной сети
- •4.2. Оценка загрязнения поверхностных вод
- •4.2.1. Черноморский гидрографический район Бассейн р. Днепр
- •4.2.2. Азовский гидрографический район
- •Бассейн р. Дон
- •Водность, % от средней многолетней, рек бассейна р. Дон
- •4.2.3. Бассейн Каспийского моря Бассейн реки Цна
- •4.3. Влияние загрязняющих веществ на здоровье
- •Заболевания, которые могут быть связаны с загрязнением окружающей среды
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Приготовление контрольных шкал образцов окраски для визуального колориметрирования
- •Реактивы-стандарты для приготовления контрольных шкал
- •Алгоритм приготовления шкалы эталонных растворов общего железа
- •Алгоритм приготовления шкалы эталонных растворов нитрит-аниона
- •Алгоритм приготовления шкалы эталонных растворов нитрат-аниона
- •Алгоритм приготовления шкалы буферных эталонных растворов
- •Определяемые показатели и результаты анализов
- •Результаты дополнительных анализов
- •Приготовление реагентов и растворов для анализа
- •Раствор буферный ацетатно-аммонийный
- •Реактив Грисса
- •Термины и определения
- •Перечень расчетных оценочных показателей степени загрязненности поверхностных вод
- •Перечень ингредиентов и показателей качества воды для расчета комплексных оценок
- •Категории воды в зависимости от значений коэффициентов комплексности загрязненности воды водного объекта
- •Классификация качества воды водотоков по значению комбинаторного индекса загрязненности воды
- •Классификация качества воды водотоков по значению удельного комбинаторного индекса загрязненности воды
- •Классификация воды водных объектов по повторяемости случаев загрязненности
- •Классификация воды водных объектов по кратности превышения пдк
- •Примеры расчета комплексных показателей степени загрязненности воды
- •Словарь терминов
- •Анализ и оценка качества поверхностных вод Учебное пособие
- •308015 Г. Белгород, ул. Победы, 85
Белгородский государственный университет
А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА
КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Допущено Учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 020804 – геоэкология
Белгород
2006
УДК 556.18+349.6
ББК 26.220.8Я73+67.407.03Я73
П29
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Белгородского государственного университета
Рецензенты:
О.В. Дудник – руководитель Межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Центрально-Черноземных областей;
М. В. Кумани – д-р с.-х. наук, проф. кафедры физической географии и геоэкологии Курского государственного университета;
О.П. Лукашева – канд. геогр. наук, зав. каф. физической географии и геоэкологии Курского государственного университета
Петин А.Н.
П 29 Анализ и оценка качества поверхностных вод: учеб. пособие / А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.
ISBN 5-9571-0249-0
В учебном пособии рассмотрены основные методы и методики анализа и оценки качества поверхностных вод. Особое место отведено организации мониторинга водных объектов.
Для студентов вузов, обучающихся по экологическим и географическим специальностям, специалистам природоохранных и водохозяйственных организаций, а также для широкого круга читателей, интересующихся экологической проблематикой.
УДК 556.18+349.6
ББК 26.220.8Я73+67.407.03Я73
ISBN 5-9571-0249-0 Петин А.Н., Лебедева М.Г., Крымская О.В., 2006
Содержание
Введение 4
1. Водоемы и показатели качества воды 5
1.1. Разнообразие континентальных водоемов 5
1.2. Показатели экологического состояния и качества поверхностных вод 11
1.2.1. Температура воды 11
1.2.2. Органолептические показатели 14
1.2.3. Гидрохимические показатели 22
1.2.4. Минеральный состав 27
1.3. Растворенный кислород 71
1.3.1. Биохимическое потребление кислорода (БПК) 80
1.3.2. Окисляемость, или и химическое потребление кислорода 86
1.3.3. Бихроматная окисляемость (ускоренный метод) 93
1.4. Металлы в воде 95
2. Анализ и оценка качества воды 108
2.1. Полевые методы анализа 108
2.1.1 Особенности выполнения анализа колориметрическим методом 110
2.1.2. Особенности выполнения анализа титриметрическим методом 112
2.1.3. Система контроля правильности и точности результатов 114
2.1.4. Меры безопасности при выполнении анализов 116
2.1.5. Отбор проб воды и их консервация 120
2.2. Гидробиологические методы анализа 126
2.3. Комплексная оценка качества воды 136
3. Организация мониторинга водных объектов 145
3.1. Нормирование качества природных вод 145
3.1.1. Качество вод и виды водопользования 147
3.2. Государственный экологический мониторинг в РФ 149
3.2.1. Установление местоположения створов в пунктах наблюдения 152
3.2.2 Программаы наблюдения за качеством воды 154
3.3. Общественный экологический мониторинг 159
4. Особенности качества воды в реках Центрально-Черноземного региона 172
4.1. Общая характеристика речной сети 172
4.2. Оценка загрязнения поверхностных вод 183
4.2.1. Черноморский гидрографический район 183
4.2.2. Азовский гидрографический район 186
4.2.3. Бассейн Каспийского моря 197
4.3. Влияние загрязняющих веществ на здоровье 201
Литература 206
Приложения 210
Словарь терминов 245
Введение
Загрязнение водоемов в широком смысле слова – существенное изменение свойств воды в процессе деятельности человека. В основном эти изменения сводятся к сбросу в воду отходов жизнедеятельности человека, бытовых и производственных, то есть водных растворов детрита, навоза, минеральных удобрений и нефтепродуктов. В основном подобные вещества в водоемах были и не по названным причинам, но в небольшой концентрации. Для живых организмов органика и биогены – источник питания, а не просто загрязнители, и реакция на них неоднозначна. Одни водные организмы бурно развиваются и дают вспышку численности; другие, наоборот, перестают размножаться, расти и постепенно исчезают.
Качество воды – это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования. Качество воды оценивается комплексом разнообразных показателей. Большинство показателей применяется для оценки воды любого происхождения и назначения. Однако в зависимости от степени загрязненности воды и вида водопользования число и набор показателей, достаточных для характеристики ее качества, может существенно изменяться. Основными показателями качества воды являются ионный состав, общее солесодержание, цветность, запах и вкус, жесткость, щелочность, содержание железа, марганца и некоторых других элементов.
Интерес к контролю качества воды в настоящее время неуклонно растет, что обусловлено несколькими причинами, среди которых – продолжающееся загрязнение окружающей среды и востребованность информации о качестве окружающей среды со стороны широких слоев общественности. Введение вопросов контроля окружающей среды в образовательные программы учебных заведений разного ранга также значительно расширяет круг лиц, заинтересованных в соответствующей литературе.
По своей структуре данное учебное пособие состоит из четырех логически связанных глав, посвященных характеристике основных показателей качества природных вод, их анализу и оценке, организации мониторинга водных объектов и региональной характеристике качества речных вод на примере Центрально-Черноземного региона.