ЗАНЯТТЯ № 1

ТЕМА: ЕКОЛОГІЧНЕ ОЦІНЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВІТРЯНОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ЯКОСТІ ПРИРОДНОЇ ВОДИ ДОВКІЛЛЯ

Мета заняття: навчитися вимірювати й оцінювати фізичні властивості повітряного середовища довкілля та якість природної води.

Контрольні питання

1. Абіотичні фактори природного середовища та їх роль у існуванні екосистем.

2. Екологічна характеристика атмосфери як складової частини геоценозу.

3. Будова, хімічний склад та екологічне значення атмосфери.

4. Характеристика фізичних властивостей повітряного середовища та їх екологічне значення.

5. Методи реєстрації температури атмосферного повітря. Взаємозв'язок різних шкал визначення температури.

6. Види та екологічне значення вологості повітря.

7. Методи визначення та оцінювання вологості повітря.

8. Способи визначення та екологічне значення атмосферного тиску.

9. Причини, які зумовлюють рух повітря. Екологічне значення швидкості та напрямку руху атмосферного повітря.

10. Визначення швидкості руху повітря анемометром та психрометром.

11. Роза вітрів та методика її побудови.

12. Поняття про радіоактивність, іонізацію та атмосферну електрику та їх екологічне значення.

13. Комплексна оцінка фізичних властивостей атмосферного повітря. Поняття про погоду, клімат, мікроклімат, акліматизацію.

14. Характеристика видів живих організмів за механізмами терморегуляції та адаптації до кліматичних умов зовнішнього середовища.

15. Несприятливі типи погоди, клімату та мікроклімату, профілактика їх шкідливого впливу на здоров'я людини.

16. Екологічні природні катастрофи, які пов’язані з фізичними властивостями атмосферного повітря.

17. Екологічне значення гідросфери.

18. Фізико-хімічні властивості води та причини, що їх формують.

19. Екологічні показники якості води. Держстандарт 2761 -84 (Джерела централізованого господарсько-побутового водопостачання).

20. Органолептичні властивості води та їх значення.

21. Визначення й оцінювання органолептичних показників якості води.

22. Хімічний склад води та фактори, що його зумовлюють.

23. Визначення й оцінювання показників фізіологічної повноцінності мінерального складу води.

24. Токсикологічні показники хімічного складу води.

25. Визначення й екологічне значення хімічних речовин, що містять азот.

26. Визначення й екологічне значення біологічних показників якості води. Епідеміологічне значення води.

27. Екологічне значення радіологічних показників якості води.

28. Вимоги до відбору проб води для дослідження.

І. Визначення й оцінювання фізичних властивостей повітря

Практичне значення роботи: фізичні властивості повітряного середовища мають велике значення у існуванні живих організмів біосфери, тому їх визначення та екологічне оцінювання дають можливість окреслити умови, які впливають на основні показники популяцій.

---

Прилади та реактиви: термометри спиртові, гігрометри, психрометри, барометри, анемометри, сантиметрові лінійки.

Дослід 1. Визначення та оцінювання температури повітря

Принцип методу: дія термометрів основана на принципі розширення тіл при нагріванні.

Хід роботи:

1. Визначити температурний статус повітря приміщення спиртовими термометрами в шести пунктах по вертикалі лабораторії на відстані 10 см і 1,5 м від підлоги та по горизонталі: у центрі приміщення і у протилежних кутах на відстані 1 м від стін.

2. Виходячи з отриманих даних, розрахувати середню температуру повітря в приміщенні. Оцінити температурний статус приміщення за середньою температурою і різницею температури у шести пунктах.

Дослід 2. Визначення та оцінювання вологості повітря

Принцип методу: дія гігрометрів основана на принципі збільшення довжини волосся людини при його зволоженні. Дія психрометрів основана на принципі зниження температури тіл при їх зволоженні.

Хід роботи:

1. Визначити рівні температур «сухого» та «вологого» термометрів психрометра

Августа і розрахувати відносну вологість повітря за формулою:

С=^. 100%, де

С – відносна вологість повітря, %;

В – максимальна пружність водяної пари при температурі «вологого» термометра, мм рт. ст.;

F – максимальна пружність водяної пари при температурі «сухого» термометра, мм рт. ст.;

t₁ – температура «сухого» термометра, ^оС;

t₂ – температура «вологого» термометра, ^оС;

Н – барометричний тиск під час дослідження, мм рт. ст.;

0,001 – коефіцієнт.

2. Визначити відсоток відносної вологості повітря за шкалою гігрометра.

3. Оцінити отримані результати досліджень.

4. Порівняйте отримані величини відносної вологості повітря, які визначені за допомогою двох приладів.

Дослід 3. Визначення та оцінювання атмосферного тиску

Принцип методу: дія барометра-анероїда основана на принципі зміни конфігурації замкнутих ємностей під впливом зміни атмосферного тиску.

Хід роботи: визначити атмосферний тиск за шкалою барометра-анероїда і дати йому екологічну оцінку.

Дослід 4. Визначення швидкості руху повітря

Принцип методу: дія крильчастого анемометра основана на принципі підрахунку кількості обертів крильчатки під впливом руху повітря.

Хід роботи:

1. Визначити швидкість руху повітря за межами приміщення крильчастим анемометром.

2. Дати комплексну оцінку отриманим результатам дослідження фізичних властивостей повітря.

Дослід 5. Побудова рози вітрів за умовами ситуаційної задачі

Практичне значення роботи: напрямок руху повітря має велике значення у формуванні погодних умов та впливає на рівень забруднення атмосфери.

Принцип методу: аналітично-графічний.

Хід роботи:

1. Побудувати розу вітрів за умовами ситуаційної задачі.

Протягом року визначали напрямок руху повітря і встановили, що з півночі вітер дув 22 доби (6%), з півдня – 55 діб (15%), зі сходу – 128 діб (35%), з заходу – 69 діб (19%), з північного заходу – 11 діб (3%), з північного сходу – 40 діб (11%), з південного сходу – 26 діб (7%), з південного заходу, повний штиль спостерігався протягом 14 діб (4%).

---

2. Як буде впливати на забруднення атмосферного повітря металургійний комбінат, якщо він розташований з західного боку на окраїні міста?

ІІ. Визначення органолептичних показників якості природної води

Практичне значення роботи: до органолептичних показників води належать запах, кольоровість, каламутність (обернена їй величина – прозорість), які мають надзвичайно велике значення для екологічних процесів у водоймах та використання води людиною як природний ресурс для господарсько-побутових і виробничих цілей.

Прилади та реактиви: прозорий циліндр із плоским дном висотою більше ніж 30 см, шрифт № 1 (Сніллена), колба місткістю 250 мл зі шліфом, хромово-кобальтова кольорова шкала.

Дослід 1. Визначення кольоровості природної води

Принцип методу: кольоровість води, як правило, зумовлюється наявністю в ній органічних (гумінових) речовин і сполук заліза. За допомогою органів зору та шкали кольоровості шляхом порівняння приблизно визначають рівень кольоровості води. Більш точне вимірювання проводять за допомогою фотоелектроколоріметра.

Хід роботи: для визначення кольоровості 10 мл профільтрованої досліджуваної води наливають у пробірку, а потім, дивлячись зверху в прямому світлі на білому фоні, її колір порівнюють з кольором розчинів стандартної шкали. Якщо кольоровість води становить 70°, то її розводять дистильованою водою. Значення кольоровості води визначають з урахуванням ступеня розведення.

Відповідно до держстандарту «Вода питна», кольоровість води має бути не більше ніж 20°, за узгодженням з органами санітарно-епідеміологічної служби допускається збільшення кольоровості води до 35°.

Дослід 2. Визначення запаху природної води

Принцип методу: запах води залежить від її температури, розчинених у ній газів та летких хімічних речовин. За характером запахи поділяють на 2 групи: запахи природного походження (землистий, гнильний, трав’яний, болотний тощо) та запахи штучного походження (хлорний, оцтовий, фенольний, бензиновий тощо). При підвищенні температури води інтенсивність запаху збільшується. Визначення запаху проводять за допомогою органів нюху.

Хід роботи: для визначення запаху 100 мл досліджуваної води наливають у колбу місткістю 250 мл зі шліфом і закривають притертою пробкою. Досліджувану воду в колбі збовтують, після чого, відкривши пробку, визначають характер та інтенсивність запаху. Інтенсивність запаху визначають при температурі 20 і 60 ⁰ С та оцінюють за п'ятибальною системою (таблиця 1).

Таблиця 1

Оцінка запаху природної води

№ п/п	Характер вияву запаху	Бал	Інтенсивність
1	Не відчувається	0	Немає
2	Не відчувається споживачем, але виявляється при лабораторному дослідженні	1	Дуже слабкий
3	Відчувається споживачем, якщо звернути на нього увагу	2	Слабкий
4	Легко відчувається і викликає несхвальний відгук про воду	3	Помітний
5	Виразний і змушує утримуватися від пиття	4	Сильний
6	Настільки сильний, що робить воду зовсім не придатною для вживання	5	Дуже сильний

---

Відповідно до держстандарту «Вода питна», інтенсивність запаху питної води при 20 ⁰С і при нагріванні до 60 ⁰С не повинна перевищувати двох балів.

Дослід 3. Визначення прозорості природної води

Принцип методу: частки речовин, які не розчиняються у воді, впливають на такі показники її якості, як прозорість та каламутність. Вода, яка містить багато таких речовин, погано пропускає світло. Каламутність води є показником її якості щодо середовища існування гідробіонтів та придатності до вживання людиною.

Хід роботи: для визначення прозорості досліджувану воду наливають у циліндр із плоским дном до висоти 30 см, потім його установлюють на підставку над спеціальним шрифтом № 1 Сніллена, висота букв якого становить 2 мм, а товщина штрихів – 0,5 мм, так, щоб відстань між шрифтом і дном циліндра дорівнювала 4 см, після чого, читають шрифт, дивлячись зверху в прохідному світлі через шар води. Шляхом додавання чи зменшення води в циліндрі знаходять максимальну висоту стовпчика води в сантиметрах, через яку ще читається шрифт. Отримане значення і буде складати прозорість досліджуваної води. Воду вважають достатньо прозорою, якщо шрифт Сніллена можна прочитати крізь шар води завтовшки не менше ніж 30 см.

ІІІ. Визначення хімічних показників якості природної води

Практичне значення роботи: визначення якості води за хімічними показниками дасть змогу визначити придатність води для існування живих організмів водоймищ та використання людиною.

Прилади та реактиви: стандартний спиртовий розчин господарського мила (1мл еквівалентний за твердістю 1 мг СаСО₃), лакмусовий індикаторний папір, 0,01 н розчин перманганату калію, розбавлена (1 : 3) сульфатна кислота, реактив Несслера, 50% розчин сегнетової солі (КNaC₄H₄O₆ · 4H₂O), сухий реактив Грисса, водяна баня.

Дослід 1. Визначення загальної твердості води спиртово-мильним

методом

Принцип методу: метод ґрунтується на утворенні малорозчинних солей кальцію і магнію з калієвими чи натрієвими солями вищих карбонових кислот, які входять до складу мила. Поки не будуть витрачені ці катіони, мило не утворить піни.

Хід роботи: наливають у колбу 50 мл аналізованої води і порціями по

0,2 мл (5 крапель) додають стандартний мильний розчин, щоразу збовтуючи вміст колби. Після появи піни залишають колбу на 5 хвилин. Якщо піна не зникає, аналіз закінчено. Кількість витраченого мильного розчину в мілілітрах, помножена на 20, означає твердість води (в мг/л у перерахунку на СаСО₃).

За таблицею 2 визначають і оцінюють тип природної води за твердістю.

Таблиця 2

Типи природних вод за твердістю

Тип води	Твердість у перерахунку на СаСО3, мг/л
Дуже м’яка	0 – 75
М’яка	76 – 150
Середньо-тверда	151 – 225
Досить тверда	226 – 325
Тверда	326 – 550
Дуже тверда	більше 550

---

Дослід 2. Визначення водневого показника (рН) природної води

Принцип методу: лакмусовий індикаторний папірець змінює свій колір залежно від рівня кислотності чи лужності розчину.

Хід роботи: у пробірку з досліджуваною водою занурюють смужку лакмусового індикаторного папірця і через одну хвилину отримують результат, порівнюючи колір індикаторного папірця зі шкалою.

Для більшості риб оптимальним є рН, що дорівнює 6,7–8,6. Цей показник залежить від багатьох чинників: температури води, вмісту органічних речовин, діяльності живих організмів тощо.

Відповідно до держстандарту «Вода питна», водневий показник має бути на рівні 6,5–8,5.

Дослід 3. Визначення вмісту аміаку та амонійних солей якісною реакцією

Принцип методу: аміак, реагуючи з реактивом Несслера, утворює аміачно-йодисту сполуку NH₂Hg₂IO, яка надає воді жовтого забарвлення.

Хід роботи: наливають 1/3 пробірки досліджуваної води, додають 3–4 краплі 50% розчину сегнетової солі й 3–4 краплі реактиву Несслера. За присутності аміаку спостерігається жовте забарвлення, при відсутності – забарвлення не спостерігається. Через 5 хвилин відзначають результат за таблицею 3.

Таблиця 3

Вміст аміаку у воді залежно від забарвлення

Забарвлення при розгляді		Вміст аміаку, мг/л
Збоку	Зверху
Немає	Немає	0,04
Немає	Ледь помітне	0,08
Ледь помітне	Світло-жовте	0,2
Світло-жовте	Жовтувате	0,4
Світло-жовте	Світло-жовте	0,8
Світло-жовте	Жовте	2,0
Жовте	Жовто-буре	4,0

Дослід 4. Визначення вмісту нітритів якісною реакцією

Принцип методу: нітрити, реагуючи з реактивом Грисса, що являє собою суміш сульфанілової кислоти і α-нафтиламіну в оцтовій кислоті, утворюють азофарбу, яка надає досліджуваній воді червоного забарвлення.

Хід роботи: наливають 1/3 пробірки досліджуваної води, додають кілька кристаликів реактиву Грисса і нагрівають на водяній бані протягом 5 хвилин при температурі 70 ⁰C. За присутності нітритів спостерігається рожеве забарвлення, а при відсутності – забарвлення не спостерігається. Приблизний вміст нітритів у воді визначають за таблицею 4.

Таблиця 4

Вміст нітритів у воді залежно від забарвлення

Забарвлення при розгляді		Зміст нітритів, мг/л
збоку	зверху
Немає	Немає	0,001
Ледь помітне рожеве	Помітне рожеве	0,002
Дуже світлорожеве	Світлорожеве	0,004
Блідо-рожеве	Світлорожеве	0,02
Світло рожеве	Рожеве	0,03
Рожеве	Світло-червоне	0,04
Яскраво-рожеве	Червоне	0,07
Червоне	Яскраво-червоне	0,4

Дослід 5. Визначення окиснюваності природної води якісною реакцією

Принцип методу: окиснюванність води характеризується кількістю міліграмів кисню, потрібного для окиснення органічних речовин, що містяться у 1 л води. Окиснювання здійснюють у м’яких умовах перманганатом калію в кислому середовищі (окиснюються лише легкоокиснювані органічні і деякі неорганічні сполуки).

---

Смотрите также файлы

• Статья 2. ИСТОРИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ О ВОЙНАХ XX ВЕКА.doc

• Ответы к тестам.doc

• методологія юридичної науки курсова.doc

• Пояснительная записка 2015.doc

• Тема 4: Документация и инвентаризация, техника и формы бухгалтерского учета..doc