Анализ природной воды (река Везелка)

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Анализ природной воды (река Везелка)

Романова Е.А. 1Мелконян С.Г. 1Головенко Е.А. 1
1ГБУ ДО "Белгородский областной Центр детского (юношеского) технического творчества"
Давыдова Л.Е. 1
1ГБУ ДО "Белгородский областной Центр детского (юношеского) технического творчества"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

На современном этапе развития человечества проблема загрязнения природных водных объектов является наиболее острой в связи с прогрессирующим ухудшением их экологического состояния. Масштабы и темпы загрязнения гидросферы намного выше, чем других природных сред. Таким образом мы пришли к целее.

Цель: изучить качество воды в реке Везёлка города Белгорода

Задачи:

1. Произвести отбор проб воды из реки (Везёлка).

2. Провести инструментальный анализ речной воды.

3. Провести органолептический анализ речной воды.

4. Провести биологический анализ воды.

5. Провести химический анализ речной воды.

6.Проанализировать полученные результаты и сделать вывод о качестве воды в реке Везёлка.

Глава 1. Описание речной сети и водоёма

Речная сеть лучше развита и более полноводна в западной части области, где протекает р. Оскол. Средняя плотность речной сети области составляет 0,14 км/ км2, длина речной сети – примерно 5000 км. Площадь водного зеркала – 273 км2. Протяженность береговой линии – 7831 км. Самые крупные реки области: Оскол (226 км), Ворскла (118 м), Тихая Сосна (105 км), Северский Донец (102 км). Водохранилища Белгородской области: Белгородское (вблизи Белгорода), Солдатское (Ракитянский район), Моравинское (Чернянский район), Старооскольское (Старооскольский район).

Практически все водные объекты Белгородской области отнесены к категории водоемов рыбохозяйственного назначения. На данный момент около 226 рыбных хозяйств на 264 искусственных водных объектах области осуществляют деятельность по выращиванию прудовой товарной рыбы. (Авраменко, П. М. Природные ресурсы и окружающая среда Белгородской области)

Белгородская область расположена на стыке двух климатических зон: лесостепной и степной. Рельеф местности – долинно-балочный; климат – умеренно-континентальный. Область является маловодной: менее 1% территории занимают поверхностные воды. В ее границах – более 480 малых рек и ручьёв, 1100 прудов и 4 водохранилища.

Практически все водные объекты Белгородской области отнесены к категории водоемов рыбохозяйственного назначения. На данный момент около 226 рыбных хозяйств на 264 искусственных водных объектах области осуществляют деятельность по выращиванию прудовой товарной рыбы. (Авраменко, П. М. Природные ресурсы и окружающая среда Белгородской области)

В Государственном докладе об экологической ситуации в Белгородской области за 2020 год представлены данные по химическим веществам, превыщающим ПДК в реке Везёлка (Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (с изменениями на 12 октября 2018 года) : Приказ Министерства Сельского хозяйства Российской Федерации от 13.12.2016 №552).

Показатели, превышающие ПДК в реке Везёлка в 2020 году:

Железо(1,80),

кобальт(2,00),

марганец(3,25),

нефтепродукты(1,22),

фенолы(4,80).

Концентрация растворённого кислорода – 14,48-10,90 мг/дм3, степень насыщения – 178,15-88,53%

Глава 2. Практическая часть

План исследования

1. Отбор проб воды

2. Изучить экологическое состояние водоема

3. Подобрать методики исследования

4. Произвести подготовку к проведению экспериментов

5. Проведение экспериментов

6. Проведение биологических, химических, органолептических и инструментальных анализов В 3-х повторностях

7. Подсчет и оценка полученных результатов

Методы исследования

Отборы проб воды из реки Везёлка осуществлялись в осенний период 2022 года, опираясь на требования ГОСТ Р 51592 – 2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Пробы воды хранились в герметично закрытых тарах. В лабораторных условиях вода была подвергнута органолептическому, химическому и биологическому анализу, инструментальному.

• Органолептические: запах, цветность, прозрачность.

• Химические: обнаружение магния, железа, меди, хлоридов, бромидов, йодидов, нитратов свинца, кремниевой кислоты.

• Биологические: биотестирование, выявление энтеробактерий на среде Гисса.

• Инструментальные: кислотность(pH), оптическая плотность, цветность.

*каждое исследование осуществлялось в 3-х повторностях; в результате чего вычисляли среднее арифметическое через стандартную формулу

, где М – среднее арифметическое, V – вариант, n – количество повторностей.

Органолептический анализ

Качество воды человек оценивает при помощи органов чувств в результате воздействия на них механических, термических, акустических и фото раздражителей, вызывающих определенные нервные импульсы в специальных рецепторах. Появление новых аналитических методов привело к тому, что в настоящее время на те показатели, которые воспринимаются органами чувств, обращают значительно меньше внимания, чем в прошлом, когда вкус или запах воды, пищи считали важными индикаторами опасности загрязнения окружающей среды для жизни человека.

Определение запаха воды:

Запах воды обусловлен наличием летучих, пахнущих веществ химического или биологического происхождения, которые попадают в неё естественным путём или со сточными водами. Запах воды водоёмов не должен превышать 2-х баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 60˚С. По характеру запах делится на 2 группы: 1. Запахи естественного происхождения (от живущих и отмерших в воде организмов, от влияния мешающих пород или почв и т.п.) находят по классификации. 2. Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды – от обработки воды реагентами на станциях водоподготовки и т.п.) называют по соответствующим веществам: хлор-фенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п.

Интенсивность запаха при 20˚С и 60˚С оценивают по 5-ти бальной системе.

Если запах более 5 баллов и нужно оценить его интенсивность, то определяют запах разбавленной воды при 20˚С и 60˚С. Для разбавления готовят воду, лишённую запаха, пропуская водопроводную воду через колонку с активированным гранулированным углем. Интенсивность запаха количественно выражают пороговой концентрацией при разбавлении водой, лишенной запаха. В колбы, ополоснутые водой без запаха, помещают 200, 100, 65, 50, 40, 33, 25, 20 мл исследуемой воды и доводят объёмы разбавляющей водой до 200 мл. В этом ряду в разных местах дополнительно ставят 2-3 колбы с разбавляющей водой для контроля. Колбы закрывают, начиная с наибольшего разведения, встряхивают и определяют характер и интенсивность запаха. Разведение, в котором обнаруживается запах, будет «пороговым». При анализе сильно загрязнённых вод количество вносимой исследуемой воды можно уменьшить до 16, 8, 4, 2 и 1 мл.

Таблица 1

Характер и род запаха

Характер запаха

Примерный род запаха

Ароматический

Огуречный, цветочный

Болотный

Илистый, тинистый

Гнилостный

Фекальный, сточной воды

Древесный

Мокрой щепы, древесной коры

Землистый

Прелый, свежевспаханной земли, глинистый

Плесевый

Затхлый, застойный

Таблица 2

Интенсивность запаха воды, баллы

Балл

Интенсивность запаха

Качественная характеристика

0

Низкая

Отсутствие ощутимого запаха

1

Очень слабая

Запах, не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследователем

2

Слабая

Запах, не привлекающий внимания, потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

3

Заметная

Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с подозрением

4

Отчётливая

Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья

5

Очень сильная

Запах, настолько сильный, что вода становиться непригодной для питья

Интенсивность запаха исследуемой воды рассчитывают по формуле

И = 200 / V,

где V – объём пробы, взятой для приготовления смеси, в которой был обнаружен ощутимый запах, мл.

Схема эксперимента. В коническую колбу налить 100 мл исследуемой воды, измерить температуру воды и довести температуру до 20˚С с помощью охлаждения холодной водой из-под крана или нагревания горячей водой. Накрыть колбу часовым стеклом или притёртой пробкой, после этого встряхнуть вращательным движением, открыть горло колбы и, быстро вдохнув, определить характер и интенсивность запаха. Затем колбу снова закрыть, нагреть на водяной бане до 60°С и также оценить запах.

Рис. 1. Определение запаха воды: его характера и интенсивности

Определение цветности воды:

Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений Fe3+, в поверхностных водоемах – жизнедеятельностью микроорганизмов и водорослей, взвешенными и коллоидными частицами. Количество этих веществ зависит от геологических условий, водоносных горизонтов, характера вмещающих пород (почв), наличия болот и торфяников в бассейне реки и т.п. Цветность воды определяется визуально или колориметрическим методом, сравнением с растворами, имитирующими природную цветность (окраска стандартной хромовокобальтовой шкалы). Результаты выражают в градусах цветности (°Ц).

Приготовление стандартной хромово-кобальтовой шкалы цветности

1.Готовят два раствора:

Основной раствор №1 и вспомогательный раствор №2.

Приготовление основного раствора № 1. Растворяют в отдельных колбочках (объемом 50 мл) в дистиллированной воде 0,0875 г K2Cr2O7 и 2 г CoSO4∙7 H2O. Растворы смешивают в мерной колбе на 1 дм3, прибавляют 1 мл Н2SO4 и добавляют дистиллированной воды до метки. Этот раствор соответствует цветности 5000. Приготовление вспомогательного раствора № 2. В колбу на 1 л наливают около 200 мл дистиллированной воды, вводят 1 мл Н2SO4, доводят до метки дистиллированной водой.

2.Смешивают растворы № 1 и № 2 в соотношениях, указанных в табл. 9.1 (т.е. готовят шкалу цветности).

3.Растворы шкалы цветности фотометрируют в кювете длиной 5 см по отношению к дистиллированной воде.

Таблица 3

Стандартная хромово-кобальтовая шкала цветности:

Градусы цветности, Ц °

Раствор,мл

№1

№2

0

0

100

5

1

99

10

2

98

15

3

97

20

4

96

25

5

95

30

6

94

40

8

92

50

10

90

60

12

88

70

14

86

80

16

84

90

18

82

100

20

80

Рис.2. Процесс определения цветности воды

Определение мутности воды:

Прозрачность (или светопоглощение) воды обусловлена её цветом и мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных взвешенных минеральных и органических веществ. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт определённого размера и типа. Прозрачность по шрифту выражают в сантиметрах и определяют с точностью 0,5 см.

Схема эксперимента.

1. Исследуемую воду хорошо перемешивают и наливают в цилиндр, который ставят неподвижно над стандартным шрифтом (3,5 см) на высоте 4 см.

2 . Просматривая шрифт сверху, через столб воды и сливая или доливая исследуемую воду в цилиндр, находят высоту столба, ещё позволяющую читать шрифт. Исследование проводят в хорошо освещённом помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м от окна. Измерение повторяют 2–3 раза и за окончательный результат принимают среднее значение.

Рис.3. Процесс определения прозрачности (мутности воды)

Химический анализ

Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Их можно разделить на три группы.

• 1 ГРУППА – ионы, составляющие основную часть природных вод: катионы: K, Na, Ca, Mg анионы: Cl, SO4, CO3, HCO3.

• 2 ГРУППА – ионы, находящиеся в малых количествах в водах специального состава: катионы: Ba, Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, Fe, Al анионы: Br, I, PO4

• 3 ГРУППА – ионы, находящиеся в загрязненных водах: NO2, NO3, S, PO4.

Таким образом, наличие тех или иных веществ позволит нам отнести воду из нашего источника к определенной категории загрязнения

Мы проводили исследования на обнаружение:

Магния

Железа

Меди

Хлоридов, бромидов, йодидов

Кремниевой кислоты

Свинца

Нитратов

Обнаружение магния (Mg): Едкие щелочи NaOH, KOH дают с Mg2+ белый аморфный осадок Mg(OH)2. В пробирку с исследуемой водой добавить 2-3 капли концентрированного раствора едкого натра или едкого кали. Если в воде присутствуют ионы магния, то выпадает белый осадок. Для проверки в пробирку добавить кислоту или аммонийных солей NH4CL, NH4NO3. Если это гидроокись магния, она растворится от прибавленных реактивов.

Обнаружение железа (Fe): Двухвалентное железо дает с железосинеродистым калием синий осадок турбуленовой сини. Трехвалентное железо дает с едкими щелочами NaOH, KaOH, NH4OH красно-бурый осадок Fe(OH)3, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах.

Обнаружение меди (Сu): Аммиак, будучи прибавлен в небольшом количестве, осаждает зеленоватую соль, легко растворимую в избытке реактива (аммиака) с образованием

Обнаружение хлоридов, бромидов, йодидов (Cl2-, Br2-, I2-): Азотнокислое серебро дает с ионом хлора белый творожистый осадок AgCl: Осадок нерастворим в HNO3, но растворяется в NH4OH. AgNO3 c Br дает светложелтый осадок, труднорастворимый в NH4OH. AgNO3 с I дает желтый осадок, который не растворяется в NH4OH.

Обнаружение кремниевой кислоты (H2SiO3): Хлористый аммоний выделяет из растворов силикатов (солей кремниевой кислоты) кремниевую кислоту в виде белого студенистого осадка (геля). Иногда образующаяся кремниевая кислота остается в состоянии коллоидного раствора.

Обнаружение свинца (Pb): Йодистый калий дает в растворе с ионами свинца характерный осадок PbI2: Исследования производятся следующим образом. К испытуемому раствору прибавить немного KI, после чего, добавив CH3COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения, первоначально выпавшего мало характерного желтого осадка PbI2. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI2 выпадет снова, но уже в виде красивых золотистых кристаллов.

Обнаружение нитратов (NO3-): Нитрат-ионы определяются по продуктам окисления дифениламина, окрашенным в синий цвет. На чистое сухое стекло помещают 4-5 капель раствора дифениламина, 5 капель концентрированной серной кислоты, 2 капли анализируемого раствора. В присутствии NO3- появляется интенсивное синее окрашивание.

Биологический анализ

Биотестирование с использованием кресс-салата (Lepidium Sativum) – МЕТОДИКА ПНД Ф Т 14.1:2:4.19-2013

В последнее время предлагается метод прорастания тест-растений в исследуемых водных средах. Широко используются семена кресс-салата. Сроки прорастания, интенсивность роста корешков и проростков легко определить визуально, что делает этот биотест удобным (Зейферт, 2010).

Схема исследования.

1. Биотестирование проводят в чашках Петри по три повторности на каждую пробу. На дно вырезаются диски из фильтровальной бумаги, которые будут являться своеобразным субстратом. В каждую чашку на поверхность субстрата укладывают по 30 семян кресс- салата. Расстояние между соседними семенами должно быть по возможности одинаковым.

2. Фильтровальную бумагу во всех чашках увлажняют исследуемой неразбавленной водой до появления признаков насыщения. Одна из проб с дистиллированной водой, не содержащая токсических соединений, является контрольной, по морфометрическим показателям кресс-салата, пророщенного в данной пробе, проводят сравнительный анализ с показателями фитотеста других исследуемых проб.

Чашки Петри этикетируют, закрывают и проращивают семена в термостатическом шкафу. В течение 7-10 дней следят за прорастанием семян, периодически увлажняя дистиллированной водой. Избыток воды удаляются ватой. Проращивание ведут в помещении при температуре 20-25оС. Нормой считается прорастание 90-95 % семян в течение 3-4 суток. Процент проросших семян от числа посеянных называется всхожестью.

В зависимости от результатов опыта субстратам присваиваются один из четырех уровней загрязнения.

1. Загрязнение отсутствует. Всхожесть семян достигает 90–100 %, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2. Слабое загрязнение. Всхожесть 60–90 %. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.

3. Среднее загрязнение. Всхожесть 20–60 %. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства.

4
. Сильное загрязнение. Всхожесть семян очень слабая (менее 20 %). Проростки мелкие и уродливые

Рис.4. Биотестирование с использованием кресс-салата

Выявление энтеробактерий на среде Гисса

Отдельные группы микроорганизмов могут попасть в воду в результате жизнедеятельности наземных организмов, что дает нам положительный результат теста на определение фекального загрязнения – этого показателя быть не должно – то есть, в воде не должны присутствовать энтеробактерии.

Схема эксперимента.

Среды Гисса – это питательные среды, в которые дополнительно вносят различные углеводы (в качестве субстрата) и цветной индикатор, предназначенные для идентификации энтеробактерий.

П
редставляют собой мелкодисперсный гомогенный, гигроскопичный, светочувствительный порошок кремового или сероватого цвета. Для приготовления питательной среды нам понадобится: пептон ферментированный сухой, хлорид натрия, агар микробиологический, калий фосфорнокислый двузамещенный, натрий углекислый, бромкрезоловый пурпурный, глюкоза кристаллическая гидратная.

Рис.5. Постановка опыта по обнаружению энтеробактерий

Приготовление: 16 г. среды размешали в 1 л. очищенной воды. Кипятили до полного растворения агара . Разлили в стерильные пробирки. Поставили в автоклав на 20 минут при 112оС. У нас получилась прозрачная пурпурного цвета среда. В 2 простерилизованные чашки Петри мы разлили среду. Дождались ее застывания и произвели посев микроорганизмов из исследуемой воды газонным методом.

Посевы мы инкубировали 20 часов при 37°С. Если среда начнет желтеть, это значит, что в среде есть энтеробактерии, ферменты которых обесцвечивают фиолетовый пигмент питательной среды Гисса.

Инструментальный анализ

В связи с тем, что в анализе природной воды результат должен быть представлен в наиболее достоверном виде, обязательным компонентом в исследовании является метрологическая составляющая.

Инструментальные методы анализа (ИМА) основаны на фиксировании с применением специальной аппаратуры каких-либо физических параметров анализируемых систем, проявляющихся под воздействием физических явлений или химических реакций.

Особенность проявления этих свойств позволяет определить качественный состав анализируемого вещества, а интенсивность их проявления — установить количественное содержание отдельных компонентов.

Благодаря разнообразию физических свойств, имеющих определенную функциональную связь с количественным содержанием анализируемых веществ, существует много методов физического и физико-химического анализа. Их можно разделить на следующие группы:

Электрохимические методы анализа (потенциометрия, вольтамперометрия, кулонометрия, кондуктометрия, электрогравиметрия, осциллометрия, диэлектрометрия, электросорбционный анализ).

Методы, основанные на поглощении или излучении электромагнитных волн веществом (атомно-миссионная и атомноабсорбционная спектроскопияи, молекулярно-абсорбционная спектроскопия в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, рентгеновская и фотоэлектронная спектроскопия, cпектроскопия оже-электронов, массспектроскопия, ЯМР, ЭПР, микроволновая спектроскопия).

Ядерно-физические методы (мессбауэровская спектроскопия, активационный анализ).

Хроматографические методы (например, инообменная и газожидкостная хроматография).

Прочие методы (кинетическая, термоградиметрические, термометрические и др.)

Кислотность

Кислотность воды определяется значением водородного показателя (рН), который для природных вод обычно имеет значения от 6,5 до 8,5. Изменения рН воды водоема обычно могут вызвать загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота, оксидом углерода (IV) и др.), которые «вымываются» из воздуха дождями и попадают в водоем.

Изменения рН могут вызвать также загрязнения водоема промышленными сточными водами, которые не прошли нейтрализацию. Кислотность природной воды может определяться также характером почвогрунтов, ландшафта в котором расположен водоем. Изменение рН природной воды сверх допустимых пределов (более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную для существования большинства водных организмов, особенно простейших. Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворенных в ней минеральных солей.

В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, т.к. растворенные соли и определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление, как в процессе впитывания воды почвой, так и при орошении такой водой сельскохозяйственных полей. Источниками обогащения природной воды минеральными солями, приводящего к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:

• ливневые и талые воды с посыпаемых солями зимой улиц;

• поверхностные дождевые воды с полей, газонов после применения на них минеральных удобрений, а также грунтовые воды;

• неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными предприятиями, и др.

Измерение рН

Схема эксперимента

1. Для начала откалиброванный рН-метр нужно 3 раза промыть в дистиллированной воде.

2. Просушить.

3. Налить исследуемую воду в чистый химический стакан .

4.Опустить рН-метр в исследуемый образец .

5.Зафиксировать полученный показатель на дисплее рНметра.

6.Достать рН-метр и промыть дистиллированной водой .

7.Произвести измерение еще 2 раза.

8.Вычислить среднее арифметическое.

Определение оптической плотности производили с помощью фотоэлектроколориметра

Чем больше в воде примесей в виде твердых частиц, тем выше оптическая плотность. Твердые частицы могут быть как биогенного происхождения (например, отходы жизнедеятельности гидробионтов), так и результатом высокой антропогенной нагрузки (компоненты сточных вод).

Принцип работы ФЭК следующий. Световой поток, проходя через исследуемую жидкость, частично поглощается. Остальная часть светового потока попадает на фотоэлемент, в котором возникает электрический ток, регистрирующийся при помощи амперметра. Чем больше концентрация раствора, тем больше его оптическая плотность и тем больше степень поглощения света, и, следовательно, тем меньше сила возникающего фототока.

Схема эксперимента.

К прибору прилагаются наборы кювет. Кюветы, в которых проводят измерение поглощения, должны быть тщательно очищены: их моют концентрированной соляной кислотой, водопроводной водой, несколько раз споласкивают дистиллированной водой и насухо вытирают снаружи.

Во всех случаях кювету предварительно споласкивают небольшим количеством раствора, оптическую плотность которого собираются измерять. Кювету, заполняют до такого уровня, чтобы поток излучения проходил только через слой раствора. Касаются кювет только за матовую поверхность. Кюветы устанавливают в кюветное отделение прибора всегда в строго определенное положение, чтобы избежать ошибок, связанных с отражением и рассеянием излучения.

Подготовка прибора. Прибор включают за 25-30 мин до начала работы, так как первое время после включения показания не постоянны, система должна прогреться.

Берут 3 кюветы одинаковой рабочей длины; 2 из них заполняют растворителем, а одну — исследуемым раствором. Если реактивы, применяемые в данном определении, окрашены, то проводят так называемый «глухой опыт»: в мерной колбе такого же объема, как та, в которой готовили испытуемый раствор, готовят раствор, содержащий все реактивы, кроме определяемого вещества. Тогда 2 кюветы заполняют не растворителем, а раствором «глухого опыта». Но в этом случае данные для калибровочной кривой снимают с применением «глухого опыта».

Измерение производят при длине волны 413 нм. Регистрируют результаты, полученные на дисплее и вычисляют величину оптической плотности по формулам:

Т = I/I0

где Т – коэффициент пропускания; I - интенсивность света, прошедшего через исследуемый образец; I0 – интенсивность света, прошедшего через холостой раствор.

• D = -lg 1/T • где D – оптическая плотность

 

Рис.6. Определение оптической плотности

Результаты анализов

Органолептический анализ

Характер запаха – болотный с интенсивностью = 3 ( заметная);

Цветность – слабо-желтоватая;

Прозрачность – 9,5 см;

Химический анализ

Обнаружены следы магния и двухвалентного железа. Медь, хлор, бром, йод, кремниевая кислота, свинец, нитраты – не обнаружены.

Рис.7. Результаты химического анализа

Биологический анализ

В
схожесть кресс-салата составляла 80%, что свидетельствует о слабом загрязнении.

Рис.8. Результаты биотестирования с использованием кресс-салата.

В результате обнаружения энтеробактерий в одной чашке Петри среда частично обесцветилась и пожелтела, а в другой осталась пурпурная. При ферментации одного из углеводов или многоатомного спирта происходит закисление среды и изменение цвета с бромкрезоловым пурпуровым с пурпурного на желтый. Следовательно, чашке Петри углевод не ферментировался. Значит в исследуемой воде есть представители группы энтеробактерий: Esherichia coil, Stephylococus aureus, Proteus vulgaris, K
lebsiella pheumoniae, Shigella flexneri, Shigella dysenteriae.

Рис.9. Результаты микробиологического теста.

Инструментальный анализ

Рh = 5 (слабокислая)

Оптическая плотность составляла 0,31

Т = 410/202 = 2,03 г/см3

D = -lg (1/2,03) = 0,31.

Выводы

Наличие магния и железа в воде свидетельствует о повышенной жесткости воды.

Присутствие энтеробактерий свидетельствует о фекальном загрязнении.

Повышенная цветность скорее всего свидетельствует о том, что в воде много мелких водорослей и инфузорий.

Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с подозрением.

Список использованных источников

Анализ и улучшение качества природных вод: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Анализ и улучшение качества природных вод», для студентов IV курса, обучающихся по направлению 280400 «Природообустройство». / сост. Р.Ф. Зарубина, Ю.Г. Копылова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 76 с.

Атлас природные ресурсы и экологическое состояние Белгородской области : атлас / Ф. Н. Лисецкий, В. А. Пересадько, C. В. Лукин, А. Н. Петин. – Белгород : Белгор. гос ун-т, 2005. – 180 с.

Биотестирование с использованием кресс-салата - ПНД Ф Т 14.1:2:4.19-2013

Дегтярь, А. В. Экология Белогорья в цифрах : монография / А. В. Дегтярь, О. И. Григорьева, Р. Ю. Татаринцев. – Белгород : КОНСТАНТА, 2016. – 122 с.

Гидрохимический анализ: учеб. пособие / А.В. Порфирьева, Г.К. Зиятдинова, Э.П. Медянцева и др. – Казань: Изд-во Казан. унта, 2018. – 88 с. • Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. – М.: Химия, 1973. – С. 30-41.

Об экологической ситуации в Белгородской области в 2018 году [Электронный ресурс] : государственный доклад. – Режим доступа : http://belregion.ru/author/?ID=124

Природные ресурсы Белгородской области : учеб. пособие / П. М. Авраменко, П. Г. Акулов, Ю. Г. Атанов, В. Н. Шевченко и др., под ред. С. В. Лукина. – Белгород: Белгор. гос ун-т, 2007. – 556 с.)

Химические и инструментальные методы анализа : учеб. пособие / С. Ю. Сараева, А. В. Иванова, А. Н. Козицина, А. И. Матерн ; под общ. ред. В. И. Кочерова ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2021 — 216 с.

Просмотров работы: 226