Поняття про гідрологію. Гідросфера. Властивості води і їх значення для біосфери. Склад природних вод. Параметри якості води. Поняття про природну воду

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Кафедра природоохоронної діяльності

ІНДИВІДУАЛЬНА РОБОТА з дисципліни: Гідрологія

на тему: «Поняття про гідрологію. Гідросфера. Властивості води і їх значення для біосфери. Склад природних вод. Параметри якості води. Поняття про природну воду»

Виконав: ст. гр. ЕП зск-14 Юзькова Я.С.

Перевірив: Кутняшенко О. І.

Покровськ 2016



Зміст

1. Гідрологія та її складові частини і задачі

2. Загальна характеристика гідросфери

3. Класифікація водних об'єктів

4. Кругообіг води в природі

5. Періоди водообміну природних вод

6. Склад природних вод

7. Органолептичні показники якості води. Хімічні показники якості води

8. Гідробіонти і їх види

9. Біологічні і бактеріологічні показники якості води

Список використаних джерел

вода гідрологія гідросфера природа



1. Гідрологія та її складові частини і задачі

Загальна гідрологія - це комплексна наука про Землю, що фізико-математичними методами вивчає природні води разом з явищами та процесами, що в них протікають і визначають поширення вод як по земній поверхні, так і в земних товщах. Висновки гідрології у відношенні усесторонньої оцінки гідрологічного режиму окремих водних об'єктів і територій використовуються для здійснення водогосподарських заходів, спрямованих на раціональне використання водних ресурсів.

Гідрологія відноситься до комплексу наук, що вивчають фізичні та географічні властивості планети, зокрема її гідросферу, її властивості та процеси, що в ній протікають, у взаємозв'язку з атмосферою, літосферою та біосферою.

Об'єкт вивчення гідрології - це океани, моря, річки, озера та водосховища, болота та скупчення вологи у вигляді снігового покриву, льодовики, ґрунтові та підземні води.

Предметом вивчення гідрології, зокрема, є поширення води на земній кулі, її фізичний вплив на суходіл, значення води для життя на Землі.

У зв'язку з специфічними особливостями об'єктів і методів їх вивчення до складу гідрології входять три самостійні дисципліни: океанологія (гідрологія моря), або океанографія; гідрологія суходолу або власне гідрологія (точніше гідрологія поверхневих вод суходолу); гідрогеологія (гідрологія підземних вод).

Гідрологія має в своєму складі особливий розділ - гідрометрію, в якому розглядаються методи всіх вимірювань та спостережень, що ведуться з метою вивчення гідрологічного режиму вод. У цьому розумінні гідрометрія визначається як вимірювальна частина гідрології, в задачу якої входить розробка методів вимірювання та спостережень, які використовуються в практиці вивчення режиму річок, водосховищ та озер.

У задачу гідрометрії входять визначення: рівнів, глибин, рельєфу дна та вільної поверхні потоку; напору та тиску; швидкостей та напрямків течії рідини, пульсацій швидкостей та тиску; параметрів хвиль; гідравлічних ухилів; витрат рідини; каламутності потоку; витрат наносів і пульпи; елементів термічного та льодового режиму потоків.

Найбільшого поширення отримала в зв'язку з розвитком гідротехнічного будівництва річкова гідрометрія. Ефективне використання водних ресурсів і раціональна експлуатація гідромеліоративних систем, гідротехнічних споруд, мостів, автомобільних доріг і залізниць обумовили розвиток і експлуатаційної гідрометрії, особливо іригаційної.

Отримала свій розвиток і інженерна гідрометрія. В її задачі входять гідрометричні роботи в період будівництва та вводу в експлуатацію гідротехнічних споруд та мостів; спостереження за впливом споруд, що будуються, на гідравлічні елементи потоку та вплив цього ж потоку на споруди (їх стан та зберігання підводних частин); спостереження за деформаціями природного річища, особливо поблизу споруд, пропуском повені та впливу ходу криги на споруди та ін.

Розвивається також гідрометрія двофазних потоків (пульпи, аерованих, нестаціонарних потоків та ін.).

Гідрометрія вдосконалюється на основі гідромеханіки та досягнень фізики. Один із перспективних напрямків гідрометрії - це дистанційна реєстрація елементів потоку без порушення його структури. На перший план виходять методи аерокосмічної зйомки за допомогою літаків, космічних супутників та лабораторій, а також дуже простих, на перший погляд, зйомок за допомогою дельтапланів та радіокерованих моделей літаків.

Гідрологія має велике практичне значення у використанні природних вод в народному господарстві.

По-перше, інженерна гідрологія займається рішенням різноманітних інженерних задач в гідротехніці, гідромеліорації, гідроенергетиці, водопостачанні, будівництві мостів, автошляхів, залізничних колій і т. д.

По-друге, за допомогою гідрометрії та гідрологічних розрахунків встановлюються характеристики потоку, що необхідні для вирішення задач використання водних ресурсів. Найбільш раціонально вирішуються проблеми водного господарства при комплексному використанні водних ресурсів, коли задовольняються потреби у воді всіх галузей народного господарства.

2. Загальна характеристика гідросфери

Гідросфера, або водяна оболонка Землі, -- це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, річки, озера й підземні води.

Запаси води на Землі (об'єм біосфери) за сучасними підрахунками становлять близько 14 млрд. км³.

Більше 96% із цього об'єму припадає на солоні води Світового океану. Запаси прісної води невеликі: з урахуванням частини підземних вод вони ста- новлять близько 35 млн. км³. Причому 85% прісної води сконцентровано в льодовиках Антарктиди, Гренландії і на гірських вершинах. Прісноводні ресурси існують завдяки вічному круговороту води. В результаті випару утворюється гігантський обсяг води, який досягає 525 тис. км³ на рік. 86% цієї кількості припадає на солоні води Світового океану і внутрішніх морів Каспійського, Аральського та ін.; решта випаровується на суші, причому половина завдяки транспірації вологи рослинами.

Щороку випаровується шар води товщиною приблизно 1250 мм. Частина її знову випадає з опадами в океан, а частина переноситься вітрами на сушу і тут живить ріки й озера, льодовики і підземні води. Природний дистилятор живиться енергією Сонця і відбирає приблизно 20% цієї енергії.

Всього 2% гідросфери припадає на прісні води, але вони постійно відновлюються. Швидкість поновлення і визначає доступні людству ресурси. Швидкість водообміну льодовиків менша, ніж у океані, і складає 8000 років.

Поверхневі води суші оновлюються приблизно в 500 разів швидше, ніж в океані. Ще швидше, приблизно за 10-12 діб, оновлюються води рік. Найбільше практичне значення для людства мають прісні води рік. Близько 30% світових запасів прісних вод складають підземні, з яких доступними є невелика частина. Води рік і озер становлять незначну частину гідросфери -- близько 200 тис. км³.

Важливий резерв водопостачання -- це підземні води. Найціннішими з них є прісні підземні води. Резервом у забезпеченні водою можуть стати також солонуваті і солоні підземні води при використанні їх у суміші з прісними або після штучного їх опріснення.

3. Класифікація водних об'єктів

Воду поділяють також за походженням і призначенням.

За походженням води бувають атмосферними, поверхневими та підземними.

Атмосферні води випадають на поверхню Землі у вигляді дощу, снігу, граду, роси, інею, ці води насичені сірководнем, оксидом азоту та іншими газами, якими забруднена атмосфера особливо у промислових районах. Атмосферна вода не містить солей, кальцію та магнію.

До поверхневих вод належать води річок, озер, морів, океанів, водосховищ. У цих водах крім домішок, на які багата атмосферна вода, містяться солі та інші речовини, які є в ґрунтовому розчині. Води річок та озер самоочищаються під впливом сонячної енергії та дії корисних мікроорганізмів, рослин та водоростей, інших підводних мешканців, шкідливі мікроби, що перебувають у воді, часто гинуть.

Підземні води -- це води джерел, артезіанських колодязів, гейзерів, копалень. Склад їх залежить від ґрунтів, через які вони просочуються. У більшості випадків це прозорі й позбавлені мікроорганізмів води. Солі кольорових і рідкісних металів, бром, сірководень тощо, часто містять води копалень. Підземні води є унікальною сировиною для хімічної промисловості. Так, вода з розчиненим у ній хлористим натрієм використовується для отримання хлору, їдкого натру, водню. Деякі з цих вод мають лікувальні властивості -- води Трускавця, Миргородська, Сатанова.

За призначенням води умовно поділяються на питну та промислову воду, у кожній з них вміст домішок регламентується відповідними стандартами.

Питна вода згідно із санітарними вимогами має бути безпечною для вживання, не мати запаху, присмаку та забарвлення. Придатна для пиття вода не повинна містити домішок більше встановленої норми, оскільки їх надмірність шкідлива для життя організмів.

Ґрунтова вода буває:

1 хімічно зв'язана (кристалізована). Вода в ґрунті, яка входить до складу мінералів, займає перше місце в їхній кристалічній структурі, не бере безпосередньої участі в процесах ґрунтоутворення;

2 пароподібна вода утворюється через випаровування поверхневої і ґрунтової вологи при наявності в ґрунті вільної рідкої води. В ґрунтовому повітрі міститься максимально можлива (за даної температури) кількість молекул пари. Вночі, внаслідок конденсації пари в приповерхневих горизонтах ґрунту, відбувається рух пари вгору. Вдень цей рух відбувається в зворотному напрямку;

3 сорбіційно зв'язана ґрунтова вода утворюється внаслідок дії поверхневих сил твердої фази ґрунту на молекули води (пароподібної або рідкої). Зв'язуванню молекул сприяє їх дипольний характер. Гігроскопічна вода являє собою сорбовані молекули водяної пари. Чим більш дисперсний ґрунт, тим більше міститься в ньому таких частинок, тим більшою буде їх сумарна поверхня і відповідно тим більше буде сорбованої води;

4 вільну воду ґрунту, доступну рослинам, поділяють на капілярну і гравітаційну. Капілярна волога -- найбільш доступна для рослин. Вона відіграє важливу роль в процесі перерозподілу в ґрунті легкорозчинних сполук. Гравітаційна вода вільно просочується з верхніх горизонтів у глибші, накопичуючись у породі або поповнюючи запаси підґрунтової вологи.

Конкретний перелік водних об'єктів наведено у ст. 3 ВК України, а саме: поверхневі води: природні водойоми (озера); водотоки (річки, струмки); штучні водойоми (водосховища, ставки) і канали; інші водні об'єкти; підземні води та джерела; внутрішні морські води та територіальне море. При цьому такий водний об'єкт, як річки, у свою чергу, підрозділяється на великі, середні і малі (ст. 79 ВК України).

Залежно від правового режиму водні об'єкти поділяються на водні об'єкти загальнодержавного і місцевого значення (ст. 5 ВК України). До водних об'єктів загальнодержавного значення належать: внутрішні морські води та територіальне море; підземні води, які є джерелами централізованого водопостачання; поверхневі води (озера, водосховища, річки, канали), що знаходяться і використовуються на території більш як однієї області, а також їх притоки всіх порядків; водні об'єкти в межах територій природно-заповідного фонду загальнодержавного значення, а також віднесені до категорії лікувальних. До водних об'єктів місцевого значення належать поверхневі води, що знаходяться і використовуються в межах однієї області і які не віднесені до водних об'єктів загальнодержавного значення; підземні води, які не можуть бути джерелом централізованого водопостачання. Цей поділ зумовлює особливості правового регулювання їх використання.

За своїми природними характеристиками водні об'єкти класифікуються на поверхневі і підземні; на штучні і природні. З урахуванням державно-правового статусу водні об'єкти поділяються на внутрішні та територіальні. Перші розташовані в межах державних кордонів, другі -- це прибережні морські води завширшки 12 морських миль від лінії найбільшого відпливу як на материку, так і на островах, що належать Україні, або від прямих вихідних ліній, що з'єднують відповідні точки.



4. Кругообіг води в природі

Кругообіг води - це безперервний процес циркуляції води на земній кулі під впливом сонячної радіації та сили ваги. Найголовнішими складовими кругообігу є випаровування води, перенесення водяної пари на віддаль, конденсація водяної пари, випадання опадів, інфільтрація води в ґрунт і стік.

Позитивні температури зумовлюють випаровування вологи з поверхні океанів і суходолу та насичення нею атмосферного повітря. У верхніх шарах атмосфери, де температура повітря знижується, волога конденсується й випадає у вигляді дощу чи снігу. Опади над океаном частково компенсують витрати води, що випарувалась з його поверхні. Опади над суходолом мають набагато складніший шлях кругообігу. Вони частково просочуються у ґрунт, підвищуючи його зволоженість, а також проникають у водоносні горизонти, підживлюючи підземні води. Певна частина цих вод формує підземний стік, інша, що не проникла в глибинні горизонти, утворює поверхневий стік водозбірного басейну.

Вода, стікаючи зі схилів, збирається в улоговинах стоку, ярах і балках, малих і великих ріках. Річки дренують територію водозбірного басейну, збирають поверхневі та підземні води у єдиний річковий стік і повертають Світовому океану “борг”, забраний свого часу повітряними масами. Так відбувається безперервне врівноваження кількості води, яка випаровується з акваторії океану та безстічних басейнів і річковим стоком, що повертається до водойми. Залежно від особливостей і масштабів є великий, або загальний, і малий кругообіг.

Великий кругообіг охоплює сушу й океани і відбувається за схемою: океани - атмосфера - суша - океани. Водяна пара, що випаровується з поверхні океанів, переноситься вітрами на сушу, випадає на поверхню суші у вигляді атмосферних опадів, стікає до океану у вигляді поверхневого стоку (через річки), частина просочується в Землю, де утворює підземний стік і живить рослинність. Частина води потрапляє в повітря, випаровуючись із суші (із ґрунтів, водних басейнів), або через транспірацію рослинами тощо. Малий кругообіг - це кругообіг над окремими океанами, материками або їхніми частинами. Малий, або океанічний кругообіг відбувається за схемою: океан - атмосфера - океан. Водяна пара, що випаровується з поверхні океану, надходить в атмосферу, там конденсується й випадає у вигляді атмосферних опадів на поверхню океану. Малим є також і місцевий, або внутрішньоматериковий вологообмін, який відбувається тільки в межах суші. Схема його руху: суша - повітря - суша. Вода випаровується із суші ( із різних об'єктів, ґрунтів, рослинності тощо), потрапляє в повітря, конденсується у вигляді опадів і повертається на сушу.

Такий процес кругообігу води в природі - лише спрощена схема, в дійсності він набагато складніший. Так, частина води витрачається на гідратацію гірських порід і тому виключається із загального кругообігу. Певна кількість вологи виходить на поверхню з глибоких надр і, навпаки, поповнює водні маси, які беруть участь у кругообігу. Крім того, не вся вода, що стікає по земній поверхні, досягає океанів і морів, тому що суша ділиться на дві області - стічну, або область зовнішнього стоку і безстічну, або область внутрішнього стоку. Стічною областю називається частина суші, річковий стік якої здійснюється в океани і моря. Безстічною областю називається частина суші, з якої немає стоку в океан і води її річок надходять у безстічні озера, або витрачаються на випаровування. З усієї площі суші безстічні області займають лише 30 млн км², а стічні області - 119 млн км².

Кругообіг води у природі має велике значення. Енергія вод, що потра-пили на сушу в процесі кругообігу, виявляється у формуванні рельєфу, розмиванні берегів та ін. Кругообіг води є потужним провідником із моря на сушу і зумовлює органічне життя на Землі. Завдяки кругообігу води на Землі є вода на суші.



5. Періоди водообміну природних вод

Водообмін - це заміна води у водному об'єкті або заміщення на окремих його ділянках одних водних мас іншими. В залежності від величини водойми та кількості води, що надходить за одиницю часу, цей процес може займати дні, місяці, роки, десятки і навіть тисячі років. Наприклад, середній багаторічний період умовного відновлення запасів води Світового океану оцінюється у 2650 років. У найбільшому прісноводному озері Байкал цей процес займає близько 380 років. Період водообміну водосховищ Дніпра в середньому становить: Київського - 36 років, Канівського - 20, Кременчуцького - 85, Дніпродзержинського - 18, Запорізького - 23, Каховського - 130 років. Існують водойми, де вода оновлюється за кілька діб, наприклад, заплавні озера пониззя Дніпра.

Розрізняють зовнішній і внутрішній водообмін. Зовнішній водообмін - це водообмін з атмосферою (випаровування та надходження атмосферної води), з прилеглими ділянками гідрографічної мережі та з ґрунтовими водами.

Інтенсивність цих процесів виражається в км³/рік або м³/с. Вони відображають загальну кількість води, яка надійшла до водного об'єкту або, навпаки, втрачена ним протягом конкретного проміжку часу.

Внутрішній водообмін залежить від динамічних процесів, які протікають у водоймах, і являє собою обмін водних мас всередині водного об'єкту, між його окремими ділянками та шарами води. Інтенсивність зовнішнього та внутрішнього водообміну в значній мірі взаємопов'язані між собою.

Велике екологічне значення мають течії і циркуляція водних мас

Течія - це поступальне переміщення мас води у водних об'єктах, яке зумовлене різними факторами: нахилом поверхні, обертанням Землі, неоднорідністю температури, вітром, хвилюванням води та іншими фізичними процесами та явищами. Течії розподіляють за положенням шару води, в якому вони знаходяться: на поверхневі, глибинні та придонні. Вони можуть бути постійними або періодичними, теплими або холодними.

Стокові течії, що виникають внаслідок нахилу водної поверхні, є постійними. Вони найшвидші в гірських річках і більш повільні - у рівнинних. Характерною особливістю стокових течій є однакова сила тиску водного потоку на різних його глибинах. Стримуючими факторами стокових течій може бути тертя води з поверхнею донного ґрунту та протидія зустрічного вітру в поверхневих шарах води.

Особливістю стокових течій у штучно створених водосховищах гідроелектростанцій (зокрема в дніпровських), є залежність від режиму їх роботи. Найбільша швидкість стокових течій співпадає з максимальним денним навантаженням на гідроелектростанції. Навпаки, у нічні години, коли потреба в електроенергії спадає, вода скидається, і об'єм стокових течій зменшується.

Стокові течії в океані - градієнтні течії, оскільки причиною їх виникнення є горизонтальний градієнт гідростатичного тиску.

Вітрові течії виникають внаслідок переміщення верхнього шару води під впливом вітру, який може змінювати нахил водної поверхні та наганяти водні маси в тому напрямі, в якому він дме. Вітрове перемішування води має складний характер, і тому до вітрових зараховують дрейфові та компенсаційні течії, які виникають за дрейфовими у глибинних або придонних шарах води.

Дрейфові течії виникають у поверхневому шарі води і пов'язані безпосередньо з переміщенням води у водних об'єктах під дією вітру. Швидкість дрейфових течій знижується з глибиною водойм і в стратифікованих водоймах не виходить за межі епілімніона (шару води, де спостерігається гомотермія). У більшості континентальних водойм швидкість дрейфових течій не перевищує 5-10 см/с. Під час шторму вона може досягати 100 см/с.

В результаті поєднаної дії вітру і обертання Землі утворюються постійні океанічні течії, серед яких наймогутнішим є Гольфстрім.

Особливим типом течій є припливні. Вони виникають в результаті динамічних процесів у морях і океанах, обумовлених взаємодією сил притяжіння Землі, Сонця і Місяця.

Для річок Чорноморського басейну та Приазов'я більш характерним є не припливно-відпливні, а згінно-нагінні явища, які обумовлюються вітром та коливаннями атмосферного тиску. Під час вітру, який дме з моря, значні маси води переміщуються з Чорного моря у Дніпровсько-Бузький, Дністровський лимани та приморську частину дельти Дунаю. При сильному вітрі солоні морські води можуть проникати у пониззя Дніпра. Аналогічні явища можна спостерігати у пониззях річок Дону та Кубані під час вітрового нагону води з Азовського моря.

Навпаки, при напрямі вітру з суші спостерігається більш значне поширення прісних річкових вод у глиб моря та зменшення солоності морської води. Такі зміни гідрологічного і гідрохімічного режимів обумовлюють і видове різноманіття флори і фауни (морської, солонуватоводної, прісноводної) у естуарних екосистемах.

6. Склад природних вод

У природних водах завжди присутні гази в розчиненому стані. Їх якісний і кількісний склад залежить від природних умов, в яких знаходиться вода. Походження цих газів пов'язано:

а) зі складом атмосфери (азот N₂, кисень О₂, аргон Аr і інші інертні гази, двоокис вуглецю СО₂),

б) з біохімічними процесами (двоокис вуглецю, метан СН₄ і інші важкі вуглеводні, сірководень Н₂S, азот N₂, водень Н₂);

в) з процесами дегазації мантії і метаморфізаціей гірних порід в глибинних шарах земної кори при високих температурах і тиску (двоокис вуглецю, окис вуглецю СО, сірководень, водень, метан, аміак NH₃, хлористий водень HCl та інші сполуки водню з галогенами і бором).

Перша група газів характерна головним чином для вод земної поверхні і підземних, в які проникають інфільтраційні води з поверхні, друга - для поверхневих і підземних вод і третя - в основному для підземних вод.

Найбільш широко поширені в поверхневих водах кисень і двоокис вуглецю, в підземних - сірководень і метан.

Джерела синтезу органічних сполук за походженням органічних речовин в природних водах можуть бути розділені на:

1) що надходять ззовні (з водозбірної площі)

2) утворюються в самому водоймі.

До біогенних елементів в природних водах відносяться азот, фосфор і кремній в різних з'єднаннях. Вони мають особливе значення в розвитку життя в водоймах. Азот і фосфор є обов'язковими складовими частинами тканин кожного живого організму. Виділення цієї групи до певної міри умовно, так як в життєвих процесах, що відбуваються в природних водах, бере участь і ряд інших елементів (Са, Мg, К та ін.).

Мікроелементи є найбільшу групу складу природних вод в неї входять всі інші елементи періодичної системи. Умовно їх можна розділити на п'ять підгруп:

1) типові катіони (Li, Rb, Cs, Ве, Sr, Ва та ін),

2) іони важких металів (Сu, Аg, Аu, РЬ, Fe, Ni, Со та ін) ;

3) амфотерні комплексоутворювачі (Сг, Мо, V, Мn);

4) типові аніони (Br, J, F, В),

5) радіоактивні елементи.

Класифікація С.А. Щукарьова заснована на поділі вод по шести головним іонам, присутнім в воді в кількості, більшій, ніж 12,5% екв.

Такими можуть бути тільки. Na, Мg, Са, Сl, SO₄ і НСО₃. Комбінацією трьох катіонів з трьома аніонами можна отримати 49 поєднань, які, по С. А. Щукарьову, відповідають 49 класів природних вод. Наприклад, склад дев'ятого класу води визначається присутністю іонів Са, Мg, НСО₃ і SO₄ в кількості, більшій, ніж 12,5% екв кожного з них, вважаючи суму еквівалентів аніонів за 50%.

Класифікація О. А. Алекіна поєднує принцип поділу по переважаючим аніонам і катіонам з розподілом по кількісному співвідношенню між ними. Всі природні води діляться спочатку по переважному аніону на три класи гідрокарбонатних і карбонатних, сульфатних і хлоридних вод. Кожен клас по переважному катиону підрозділяється далі на три групи кальцієву, магнієву і натрієву. Кожна група в свою чергу поділяється на чотири типи вод, що визначаються співвідношенням між іонами в еквівалентах.

1. НСО^3-> Са²⁺ + Мg,

2. НCО^з- < Са²⁺ + Mg²⁺ < НСО^3- +SO₄^2-

3.НCО^з- + SO₄^2-< Са²⁺ + Mg²⁺ або Сl^->Na⁺

4. НCО^з- = 0.

Води типу 1 утворюються або в процесі хімічного вилуговування вивержених порід, або при обмінних процесах Са і Mg на Na. Ці води найчастіше маломінералізовані, виняток становлять безстічні озера, що живляться подібними водами.

Води типу 2 - змішані. Склад їх може бути пов'язаний генетично як з осадовими породами, так і з продуктами вивітрювання вивержених порід. До цього типу належать води більшості річок, озер і підземні води малої та помірної мінералізації.

Води типу 3 - метаморфозні. Вони включають якусь частину сільномінералізованних вод або вод, що зазнали катіонного обміну Na на Са або Mg. До цього типу належать води океану, морів, лиманів реліктових водойм і багато інших сільномінералізованних води.

Для кращої диференціації складу води типу 3 Е В. Посохов запропонував ввести ще два підтипу

3а - з співвідношенням іонів Сl <Na + Мg,

3б - з співвідношенням іонів Сl> Nа + Мg.

Підтип 3б особливо характерний для сильно мінералізованих вод лагунного походження. У водах цього підтипу Сl врівноважує навіть частина іонів кальцію.

До типу 4, що характеризується відсутністю НСОз-, відносяться кислі води, забруднені.

Класифікація В.А.Александрова служить для характеристики лікувальних вод. Води по цій класифікації поділяються на 5 класів за аніоном, що перевищує 12,5% екв, кожен з яких ділиться по переважаючим катіонів:

- гідрокарбонатні,

- сульфатні,

- хлоридні,

- нітратні,

- змішані - включає води, що містять одночасно різні аніони в кількості 12,5% екв.

Крім цих п'яти класів, що розрізняються за іонним складом, передбачається одночасний поділ вод по їх особливим властивостям.

А. Води з активними іонами

а) залізисті (> 10 мг / л),

б) миш'яковисті (> 1 мг / л),

в) йодо-бромисті (Вг> 25 мг / л,, 1> 10 мг / л),

г) крем'янисті (> 50 мг / л),

д) з іншими активними іонами (F, В, Li, з і ін.).

Б. Газові води

а) вуглекислі (> 075 г / л),

6) сірководневі (> 10 мг / л),

в) радонові (> 10 од. Маху),

г) інші (азотні, метанові і ін).

В. Нормальні води а) теплі (20-37 °), б) гарячі (> 37 °).

7. Органолептичні показники якості води. Хімічні показники якості води

В даний час для оцінки якості води використовуються різні показники: органолептичні, хімічні, бактеріологічні, біологічні, гельминтологічні та ін.

Органолептичні показники. До органолептичним показникам, з допомогою яких проводиться визначення фізичних властивостей води, відносяться: прозорість, кольоровість, запах, смак.

Прозорість залежить від кількості і складу, що перебувають у воді зважених частинок. Вона може погіршуватися за рахунок влучення у водойми фекально-господарських та виробничих стічних вод, а також дощових і талих, які несуть із собою велику кількість зважених частинок ґрунту з поверхні навколишньої території. Вважають, що погіршення прозорості води має істотне значення з епідеміологічної точки зору, так як така вода може стати причиною виникнення кишкових інфекцій. Прозорість води визначається за допомогою спеціального шрифту Снеллена, який читають через стовп води, налитої в циліндр. Виражається в сантиметрах.

Колір води залежить часто від природних умов. Води болотистого походження (особливо торф'яних боліт) мають гаму відтінків від слабо-жовтого до коричневого, що залежить від вмісту в ній гумінових речовин. Колоїдні сполуки заліза надають воді жовтувато-зеленувате фарбування. Мікрофлора та мікрофауна, особливо водорості в період цвітіння, надають воді яскраво-зелений, бурий і інші забарвлення, найрізноманітнішу забарвлення вода набуває в результаті стоку вод промислових підприємств. Кольоровість води визначають колориметрично за допомогою стандартної шкали і виражають в градусах.

Запах може бути різним: болотний (при розкладанні рослинних органічних речовин); гнильний (від розкладених нечистот і покидьків), свіжої трави, землистий, смердючий і ін.

Смак може бути неприємним, якщо у воду потраплять побутові стічні води і знаходяться в них домішки загнивають. Різний специфічний присмак часто надають воді виробничі стоки. Природні води іноді мають своєрідний смак, що пов'язано з умовами їх формування: солоний присмак надають воді хлориди, гіркий - сірчанокислий магній, терпкий - сірчанокислий кальцій та ін. Запах і смак визначають органолептично оцінюють у балах за п'ятибальною системою.

Активна реакція рН води залежить від присутності в ній іонів Н і ВІН. Зазвичай вона коливається в межах 6,8-8,5.

Температура води в інтервалі 7-11° є найбільш сприятливої для організму людини. У відкритих водоймах вона змінюється відповідно до зміни температури повітря. Підземні води мають більш постійну, порівняно низьку температуру, коливання якої свідчать про можливість підтікання поверхневих вод. Щільний або сухий залишок характеризує загальну мінералізацію води.

Хімічні показники. До цієї групи належать різні хімічні речовини. Одні з них чинять шкідливий вплив на організм людини, інші дозволяють побічно судити про забруднення води органічними речовинами і тим самим визначити ступінь епідеміологічної небезпеки води. Серед речовин, що вказують на забруднення води органічними речовинами, найбільше значення має визначення азотовмісних речовин (аміаку, нітритів, нітратів).

Аміак утворюється в початковій стадії розкладання потрапивших у воду речовин органічного походження. Його наявність навіть у вигляді слідів викликає підозру, що у воду потрапили свіжі нечистоти людини і тварин. І з цієї точки зору він є непрямим показником, що вказує на зараження води мікробами. Разом з тим його знаходять у болотистих, торф'яних водах, а також у залізистих ґрунтових водах. Природно, що в цьому випадку він не має санітарно-показового значення.

Нітрити (солі азотистої кислоти) можуть бути різного походження. Дощові води майже завжди містять азотисту кислоту в кількості 0,01-1,7 мг/л Нітрити можуть утворитися в результаті відновлення нітратів денитрифицируючими бактеріями, а також при нітрифікації аміаку. В останньому випадку вони набувають велике санітарно-показове значення і їх наявність вказує на те, що аміак, що утворився в воді в результаті розкладання органічних речовин, почав піддаватися мінералізації. Отже, наявність нітритів у воді свідчить про нещодавнє забруднення її органічними речовинами тваринного походження.

Нітрати (солі азотної кислоти) виявляються в незабруднених водах болотистого походження, але вони можуть опинитися у воді як продукт мінералізації аміаку і нітритів, що утворилися в результаті гниття органічних покидьків. Наявність тільки нітратів при відсутності нітритів і аміаку вказує на давнє, можливо випадкове, одноразове забруднення води фекаліями людини і тварин. Якщо одночасно з нітратами у воді містяться аміак та нітрити, це є серйозною ознакою постійного і тривалого забруднення води.

Хлориди є цінним санітарним показником. Вони завжди містяться в сечі, а отже, якщо їх знаходять у воді виникає підозра про забруднення її господарсько-побутовими стічними водами. Проте вони можуть виявитись і в ґрунтовій воді, так як, фільтруючись через ґрунт, що містить хлористий натрій, вона збагачується хлоридами. Хлориди визначаються методом аргентометрич титрування.

Певне значення при оцінці якості води відіграє окислюваність - показник, що характеризує кількість у воді легко окислюються органічних речовин.

Жорсткість води зумовлено наявністю в ній розчинних солей кальцію і магнію. Розрізняють: загальну жорсткість, залежну від розчинених солей вугільної, соляної, азотної, сірчаної і фосфорної кислот карбонатну, обумовлену присутністю бікарбонатів, які при кип'ятінні випадає у вигляді білого осаду; непереборну (або постійну), залежну від солей, не випадають в осад при кип'ятінні.

Визначення жорсткості води продиктовано необхідністю обліку господарсько-побутових інтересів населення, яке уникає користуватися жорсткою водою, вдаючись навіть у ряді випадків до сумнівного в санітарному відношенні вододжерела, але з м'якою водою. Це пояснюється тим, що в жорсткій воді погано розварюються овочі та м'ясо, погіршується якість чаю, може прання білизни, при митті спостерігається подразнення шкіри внаслідок утворення нерозчинних сполук в результаті заміщення в милі натрію кальцієм або магнієм.

Як показали дослідження останніх років, безпосереднього впливу на організм людини підвищена жорсткість води не впливає. Визначається загальна жорсткість шляхом комплексометричного титрування. Виражається жорсткість в міліграм-еквівалентах на 1 л води.

Крім цих показників, при оцінці якості води відкритих водойм застосовуються для визначення біохімічної потреби кисню (БПК5 - п'яти суточна проба), величина розчиненого кисню і деякі інші.

Що стосується визначення хімічних речовин, безпосередньо надають шкідливий вплив на організм людини, то воно провадиться в тому разі, якщо є підозра на наявність у воді того чи іншого токсичного речовини або групи речовин. Отримані результати порівнюють з встановлених санітарним законодавством гранично допустимими концентраціями (ГДК) шкідливих речовин у воді.

8. Гідробіонти і їх види

Гідробіонти -- морські та прісноводні організми, постійно живуть у водному середовищі. До гідробіонтів також відносяться організми, що живуть у воді частину життєвого циклу, тобто земноводні. Існують морські та прісноводні гідробіонти, а також ті, що живуть у природному, або штучному середовищі, ті, що мають промислове значення і ті, що не мають його. Екологічні групи гідробіонтів.

Планктон - організми (деякі бактерії, ціанобактерії, водорості, найпростіші, медузи, дрібні ракоподібні, личинки риб) не здатні протидіяти течіям, тому розносяться ними на великі відстані. їхні пристосування до існування в товщі води пов'язані з забезпеченням плавучості: дрібні розміри, різноманітні вирости, зменшення щільності тіла (полегшення скелетних елементів, наявність газових вакуолей, жирових включень тощо).

Нектон - організми (більшість риб, головоногих молюсків, китоподібні) здатні активно пересуватись у товщі води, незалежно від напрямку течії. Вони мають обтічну форму тіла і добре розвинені органи руху.

Бентос - організми, які мешкають на поверхні або в товщі дна водойм (форамініфери, коралові поліпи, круглі та малощетинкові черви, деякі молюски і ракоподібні, голкошкірі, придонні риби, деякі водорості, бактерії). Ці організми мають пристосування для пересування по дну водойм або прикріплення до нього, часто здатні закопуватись у його товщу.

Перифітон - організми, які оселяються на різних субстратах у товщі води, дно кораблів, гідротехнічні споруди тощо. Такі організми мають різні пристосування для прикріпленого способу життя. їхнє поширення забезпечують певні фази життєвого циклу (личинки, спори тощо).

Нейстон - організми, які мешкають на межі повітряного і водного середовища. При цьому одні з них більше пов'язані з повітряним (наприклад, клопи-водомірки): вони пересуваються по поверхневій плівці, використовуючи силу поверхневого натягу води. Цьому сприяє і незмочуваність їхнього тіла. Інші ж більше пов'язані з водним середовищем, їхнє тіло спирається на водну плівку знизу або підвішується до неї (деякі бактерії, найпростіші, ракоподібні, комахи та їхні личинки, молюски, личинки і молодь риб).

9. Біологічні і бактеріологічні показники якості води

Бактеріологічні і біологічні показники якості води характеризують водне середовище, в якому розвиваються різні мікроорганізми, у тому числі ті, що здатні викликати захворювання людини. Тому біологічні і бактеріологічні показники є дуже важливими при оцінці якості води.

Виходячи з бактеріологічних показників, визначають загальна кількість бактерій і, в основному, вміст кишкової палички (Васt. соli) по колі-титру і колі-індексу.

Загальна кількість бактерій виражається кількістю бактерій в 1 мл води.

Колі-титр - це об'єм (у мл) води, в якому виявлено 1 клітину Васt. соli.

Колі-індекс - це кількість клітин кишкової палички в 1 л води.

Кишкові палички не є патогенними мікроорганізмами і значною мірою присутні в кишківнику здорової людини. Але вони є супутниками шкідливих мікроорганізмів, виявити які досить важко в порівнянні з Васt. соli. Тому аналіз води на колі-титр і колі-індекс є незамінним при визначенні наявності патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів.

Біологічні показники визначаються при водозаборі з відкритих водойм.



Список використаних джерел

1. Давыдов Л. К., Дмитриева А. А., Конкина Н. Г. Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 462 с.

2. Зенин А. А., Белоусова Н. В. Гидрохимический словарь. Л., 1988. 239 с.

3. Самарина В. С. Гидрохимия. 1977. 359 с.

4. Соколов А. А., Чеботарев А. И. Очерки развития гидрологии в СССР. Л., 1970. 310 с.

5. http://studopedia.su/13_86106_zabrudnennya-vodi.html.

6. http://ukrhealth.ru/rizne/47123-sanitarno-gigienichni-pokazniki-jakosti-vodi.html.

Размещено на Allbest.ru