ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.05.2019
Просмотров: 970
Скачиваний: 22
Лабораторная работа №4
Тема: Оценка качества водных объектов
Цель работы: овладение приемами обработки аналитических данных для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха.
Ход работы
1. Изучить теоретический материал об источниках загрязнения водных объектов и видов загрязняющих веществ; критериях оценка качества водных объектов.
2. Изучение методов расчета показателей оценки качества воды и загрязненности донных отложений (Решение задач на определение уровня загрязнения поверхностных вод и донных отложений, составленных на основе реальных данных о содержании загрязняющих веществ в водных объектах).
Методические рекомендации
I. Теоретическая часть
Понятие качества воды включает совокупность показателей ее состава и свойств, определяющих пригодность для конкретных видов водопользования. Оценка качества производится по таким параметрам как:
- содержание взвешенных частиц и плавающих примесей;
- температура;
- окраска;
- запах;
- вкус;
- величина рН
- БПК,
- ХПК;
- содержание растворенного кислорода;
- содержание химических веществ;
- содержание микроорганизмов.
Чаще всего оценки качества воды основаны на сопоставлении фактических значений с нормативными и относятся к единичным. Однако отдельные данные не дают представлений о суммарном загрязнении водных объектов и не позволяют однозначно относить степень качества к той или иной категории. В этом случае используют числовые характеристики качества воды по ряду основных показателей и видам водопользования. Эти характеристики называются индексами загрязнения воды (ИЗВ) и широко применяются в практике оценки качества вод.
Разработанный метод (автор: Гидрохимический институт г. Ростов-на-Дону) позволяет проводить оценку качества водных объектов по комплексу показателей загрязняющих веществ с учетом их нормативных превышений.
Для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитываю баллы кратности превышений ПДК (Ki) и повторяемости случаев превышений Hi Bi
Вещества,
для которых Bi
больше
или равно 1 выделяются как лимитирующие
показатели загрязненности
(ЛПЗ).
Комбинаторный индекс загрязненности
рассчитывается как сумма общих оценочных
баллов (
) всех учитываемых ингредиентов.
С помощью таб. 1 по величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается принадлежность к тому или иному классу загрязнения воды.
Таблица 1 – Классификация загрязненности воды водных объектов
|
Величина комбинаторного индекса загрязненности воды |
Класс загрязнения воды |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
условно чистая |
слабо-загрязненная |
загрязненная |
грязная |
очень грязная |
|
|
Отсутствие ЛПЗ |
< 1 |
1-2 |
2,1-4,0 |
4,1-10 |
> 10,0 |
|
1 ЛПЗ |
< 0,9 |
0,9-1,8 |
1,9-3,6 |
3,7-9,0 |
> 9,0 |
|
2 ЛПЗ |
< 0,8 |
0,8-1,6 |
1,7-3,2 |
3,3-8,0 |
> 8,0 |
|
3 ЛПЗ |
< 0,7 |
0,7-1,4 |
1,5-2,8 |
2,9-7,0 |
> 7,0 |
|
4 ЛПЗ |
< 0,6 |
0,6-1,2 |
1,3-2,4 |
2,5-6,0 |
> 6,0 |
|
5 ЛПЗ |
0,5 |
0,5-1,0 |
1,1-2,0 |
2,1-5,0 |
> 5,0 |
К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) и гидробиологический индекс сапробности S.
Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывается по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими. Обязательные из них: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода – БПК5 .
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются на классы (таблица 2).
Таблица 2 – Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды
|
Воды |
Значение ИЗВ |
Классы качества вод |
|
Очень чистые |
До 0,2 |
1 |
|
Чистые |
0,2-1,0 |
2 |
|
Умеренно загрязненные |
1,0-2,0 |
3 |
|
Загрязненные |
2,0-4,0 |
4 |
|
Грязные |
4,0-6,0 |
5 |
|
Очень грязные |
6,0-10,0 |
6 |
|
Чрезвычайно грязные |
> 10,0 |
7 |
В связи с отсутствием нормативов для донных отложений при комплексной оценке загрязненности вод и донных отложений используют показатели превышения концентрации элементов относительно фона (Сфi) или коэффициенты концентрации Kc :
Kc = Сi / Сфi (2.2.3)
В связи с тем, что загрязнение вод и донных отложений происходит несколькими элементами, для них рассчитывается суммарный показатель загрязнения, отражающий эффект воздействия группы элементов:
Далее по показателю Zc и превышению нормативов химического состава воды в расчетном пункте по отношению к фону производится отнесение воды и донных отложений к одному из уровне (таб. 3).
Таблица 3 – Шкала оценки загрязненности воды
В целях определения степени загрязнения донных отложений тяжелыми металлами в странах Западной Европы используют игео-классы, или индексы геоаккумуляци по Г. Мюллеру (таб. 4), которые определяются на основании уравнения:
Таблица 4 – Значения концентраций тяжелых металлов по игео-классам
Данный показатель является основанием для отнесения донных отложений к одному из классов качества (таблица 5). Эта классификация может быть использована для картографирования донных отложений по каждому из тяжелых металлов, что, в вою очередь, дает возможность оценить техногенную нагрузку на речные экосистемы и выявить неблагополучные в экологическом отношении участки реки.
Таблица 5 – Характеристика уровней загрязнения донных отложений по игео-классам и техногенной нагрузке на водные геосистемы (по Г. Мюллеру)
На втором этапе выполнения работы проводится решение задач для определения уровня загрязнения поверхностных водных объектов и донных отложений.
II. Расчетная часть
Задача 1. Используя оценки качества воды на основании таблицы 6 рассчитать лимитирующие показатели загрязненности, комбинаторный индекс загрязнения воды. С помощью полученных интегральных оценок отнести полученные результаты к одному из классов загрязненности (качества) воды. Для взвесей в знаменателе приведены значения в фоновом створе.
Таблица 6 – Характеристика загрязненности поверхностных вод
Задача 2. Используя данные таблицы 7 о содержании химических элементов в воде, определите степень загрязненности рек.
Таблица 7 – Среднемноголетние содержания химических элементов в реках СНГ
Задача 3. По приведенным ниже концентрациям химических элементов в донных отложениях, взвесях в воде (таблица 8) определите уровень загрязненности водных объектов.
Основные процессы, определяющие миграцию химических элементов в водохранилищах: высокая биологическая продуктивность, седиментация терригенного материала, изменчивость геохимических обстановок и т.д.
Таблица 8 – Средние содержания микроэлементов в воде взвеси и донных отложениях в водах бассейна р. Днепр
Задача 4. Охарактеризуйте уровень загрязнения донных отложений (таблица 9) с помощью игео-классов в техногенных илах на участке ниже города. Оцените сорбционную способность по отношению к металлам различных фракций.
Таблица 9 – Содержание химических элементов в техногенных илах на участке реки
Задача 5. По данным таблицы 10 рассчитайте индекс загрязнения воды рек м цените класс ее качества
Таблица 10 – Средние значения показателей качества поверхностных вод
Задача 6. Используя приведенные ниже данные о содержании химических элементов в р. Ушайка (г. Томск), определите степень ее загрязненности (таблица 11).
Таблица 11 – Элементный состав воды в р. Ушайка
Содержание отчета по лабораторной работе
1. Основные источники загрязнения водных объектов.
2. Показатели оценки качетва водных объектов.
3. Результаты расчета показателей качества воды.
Форма сдачи работы
1. Предоставляется конспект в выполненным теоретическим заданием.
2. Результаты расчетной части.
3. Защита работы в опросно-ответной форме.
Список рекомендуемой литературы
