Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: «Оценка экологического состояния водных объектов города Кронштадт»

г. Санкт-Петербург

2005г.

Содержание

Введение

1. Физико-географический очерк

2. Геологическое строение

3. Экологическое состояние

4. Исследование водных объектов г.Кронштадта

4.1 Методики исследования

4.2 Определение макрокомпонентов

5. Оценка полученных результатов

Заключение

Введение

Кронштадт - это город с неблагоприятной экологической обстановкой. Особенно острой является проблема загрязнения водных объектов. В акватории вокруг острова Котлин наблюдается значительно большее загрязнение воды, чем в целом в Финском заливе. В настоящее время в Кронштадте имеется более 50 прямых канализационных выпусков, загрязняющих залив промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Кроме того, большое количество кораблей и судов в гаванях и доках Кронштадта, является потенциальным источником загрязнения. Для решения проблемы загрязнения вод города необходим постоянный экологический мониторинг.

Целью нашего исследования являлась экологическая оценка водных объектов г. Кронштадта.

Для реализации цели был поставлен ряд задач:

1) выбор приоритетных точек проб воды (тех точек, в которых постоянно отбираются пробы);

2) отбор проб;

3) анализ проб;

4) оценка результатов.

Пробы воды были отобраны 25 сентября 2004 года, в холодную, пасмурную погоду. Отбор проб осуществлялся в следующих местах: Итальянский пруд; Петровский канал; Обводный канал (Советский мост); бассейн ДК за военной частью; Обводный канал за пеньковым мостом военной части; правый берег дамбы (от Кронштадта к СПб); левый берег дамбы (от Кронштадта к СПб).

Был проведен анализ содержания в воде на макрокомпоненты такие как: сульфаты; карбонаты; хлориды; жесткость; кальций; магний; калий. А так же и на тяжелые металлы такие как: Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Cr, Cd.

Анализы были выполнены в экологической лаборатории НИИ Земной Коры (НИИЗК) объемным (титриметрическим) методом и фотоколориметрическим методом определения сульфатов. Тяжелые металлы в природных водах определялись атомно-абсорбционным методом, на приборе AAS-3 с компьютером, пламя воздух - ацетилен.

Глава 1. Физико-географический очерк [1]

В 24 км от Санкт-Петербурга находится остров Котлин, на котором расположен город Кронштадт (приложение 1). Кронштадтский район является одним из пригородных районов г. Санкт-Петербурга и со всех сторон окружен водой. Площадь территории района составляет 15 км?, площадь зеленых насаждений - 145 га.

Воды Балтийского моря омывают северо-западные берега Европейской части России.

Балтийское море внутреннее, отделяется от Атлантического океана Скандинавским полуостровом. Море соединяется с океаном узкими и неглубокими проливами, а это затрудняет водообмен. Полное обновление воды в море происходит за 20-40 лет. Этот природный фактор определяет уязвимость природного комплекса Балтики.

Балтийское море имеет три крупных залива: Ботнический, Финский, Рижский. Восточная часть Финского залива называется Невской губой.

В результате строительства дамбы островной город соединен с Санкт-Петербургом шоссейной дорогой, проложенной по дамбе.

В настоящее время Кронштадт - административный район Санкт-Петербурга. Население составляет 45 тыс. человек. Несмотря на дамбу, Кронштадт остаётся городом - островом.

Удобство Котлина для создания свободной экономической зоны определяется его островным положением, которое обеспечит безопасность коммерческой деятельности; близостью Санкт - Петербурга - крупнейшего промышленного, транспортного, научного, культурного центра страны; наличием избытка рабочей силы; имеющейся инфраструктурой и др.

Котлин - уникальный исторический центр мирового значения. В XXI веке Кронштадт должен стать крупнейшим портовым центром технологическим комплексом северо-запада России с обслуживающими его таможенной и промышленной инфраструктурой. Это не мешает городу продолжать выполнять функции обеспечения базирования и учебной базы ВМФ Российской Федерации. Экономический рост позволит сохранить и культурно - исторический комплекс Кронштадта, создать и увеличить услуги, туризм, экономическое и культурное сотрудничество с другими регионами и странами.

Исторически Кронштадт - это военно-морская база российского флота, и все экологические проблемы, существующие сейчас в Кронштадте, - это следствие бурного развития военно-промышленного комплекса на таком маленьком острове.

В промышленности района преобладающим направлением является судоремонт, имеется одно предприятие легкой промышленности - швейная фабрика, три пищевых предприятия - хлебозавод, мясоперерабатывающий завод и молочный завод. Из шести промышленных предприятий - два принадлежат министерству обороны.

В основном, вся перечисленная инфраструктура объектов размещена на территории площадью 540 га (2,7 км х 2,0 км).

Таким образом, фактическая часть центральной части г. Кронштадта занимает площадь около 50 га и характеризуется крайне высокой плотностью населения (720 чел/га).

Интенсивность транспортного потока в настоящее время в Кронштадте невелика. Поэтому вклад автомобилей в загрязнение атмосферного воздуха продуктами сгорания топлива незначителен.

Глава 2. Геологическое строение [6]

Фундамент Русской платформы, в пределах которой находится Ленинградская область, сложен диабазами, гнейсами и гранитами. Эти древние кристаллические породы выходят на поверхность лишь в некоторых местах на севере Карельского перешейка.

Территория Санкт-Петербурга расположена на северной окраине Русской плиты. Кристаллический фундамент плиты, представленный в основном гранитоидным комплексом, имеет сложное блоковое строение и залегает на глубине от 140м на западной окраине Курортной зоны до 300 м у южных границ города. Осадочный чехол на подавляющей части территории представлен котлинским и редкинским горизонтами вендского комплекса. В основании комплекса залегают преимущественно песчаники (гдовские слои) мощностью 40 - 80 м, а основную его часть составляют плотные аргиллитоподобные глины мощностью до 100м. Гдовские слои являются наиболее крупным и выдержанным коллектором пресных подземных вод на Карельском перешейке и в самом городе. На южных окраинах Санкт-Петербурга геологический разрез наращивается балтийской серией, представленной мощной (до 100 м) толщей глин (сиверская свита), в основании которой залегает слой песчано-алевритовых пород мощностью до 15-20 м (Ломоносовская свита). И только на территории Красного села разрез осадочного чехла венчается карбонатной толщей ордовика мощностью до 40 м, отделенной от глин сиверской свиты 15 - 20- метровой пачкой песчано-глинистых отложений кембрийского и ордовикского возраста. С ордовикскими известняками связаны основные ресурсы подземных вод как самого Красного Села, так и городов Петродворец, Ломоносов и Кронштадт.

Глава 3. Экологическое состояние [2]

Экологические проблемы г. Кронштадта выявлены в результате углубленных исследований, мониторинга отдельных территорий острова и анализа деятельности предприятий и ведомств. Исследования условия жизни населения Кронштадта позволили определить факторы окружающей среды, негативно влияющее на здоровье человека, продолжительность его жизни. Западным межрайонным Центром госсанэпиднадзора осуществляется проведение лабораторного контроля качества атмосферного воздуха в Кронштадте в 1 контрольной точке. Исследования проводятся по следующим 17 ингредиентам: аммиак, ацетон, бензол, двуокись азота, кадмий, ксилол, марганец, медь, окись углерода, пыль, свинец, сернистый ангидрид, толуол, фенол, формальдегид, хлористый водород, этилбензол.

С точки зрения загрязнения атмосферного воздуха остров Котлин занимает благоприятное положения в структуре города. Это связано с преобладающими западными и юго-западными ветрами и наличием окружающих его водных акваторий. На состояние атмосферного воздуха в Кронштадте не оказывают влияние выбросы промышленных предприятий и транспорта других районов города.

Основными стационарными источниками загрязнения атмосферного воздуха в районе являются: ФГУП «Кронштадский морской завод», ФГУП «Арсенал», ООО СПб ГУДСМ «Крондор», ГТП-24.

Основными экологическими проблемами Кронштадта, требующими скорейшего разрешения, являются:

1. Наличие малых угольных котельных.

Произведенные расчеты концентраций из труб источников тепла показали, что максимальная концентрация оксидов азота составляет 0,113 мг/куб.м, что превышает предельно-допустимую концентрацию в 1,33 раза, максимальная концентрация золы составляет 1,83 мг/куб.м, что превышает предельно-допустимые концентрации (ПДК) в 3,66 раза, максимальная концентрация оксидов ванадия составляет 0,0032 мг/куб.м, что превышает ПДК в 1,6 раза. Кроме котельных, работающих на экологически чистом топливе (городские котельные, Морского завода, Арсенала и Водоканала), на территории Кронштадта имеется большое количество котельных, работающих на угле и мазуте. Всего таких котельных, принадлежащих Министерству обороны, 24. Указанные котельные являются основным источником загрязнения воздуха г. Кронштадта и причиной заболевания органов дыхания. В результате износа оборудования состояние этих котельных является крайне неудовлетворительным. В период особо неблагоприятных метеоусловий (штиль, туман, приземные инверсии или сочетание этих факторов) на таких котельных необходимо предусмотреть специальные мероприятия, снижающие абсолютные выбросы вредных веществ.

2. Наличие прямых канализационных выпусков в Финский залив.

Имеющиеся прямые канализационные выпуски ежесуточно сбрасывают без очистки в Финский залив около 10 тыс. куб. м неочищенных сточных вод бытового и промышленного характера, включающие в себя нефтепродукты, взвешенные вещества, широкий спектр тяжелых металлов, фосфор, азот, сульфаты и т.д. в концентрациях, намного превышающих ПДК.

Так как все канализационные выпуски, а их 52, принадлежат Министерству обороны и находятся в центральной (исторической) части Кронштадта, то переключение их на городские коллекторы крайне дорого и сложно. К тому же в настоящее время городская канализация не имеет свободных мощностей по канализационным насосным станциям, по пропускной способности уличных коллекторов и производительности канализационных очистных сооружений.

3. Проблема нетоксичных отходов г. Кронштадта.

Необходимо строительство экологически чистого мусороперерабатывающего завода небольшой мощности (около 80 тыс. куб. м отходов в год). В настоящее время бытовой мусор вывозится на полигон в п. Новоселки, расположенный на расстоянии 26 км от Кронштадта, что приводит к увеличению расходов на его перевозку, а создание свалки на острове приведет к ухудшению экологической обстановки.

К сожалению, в последние годы из-за ухудшения материально-технического обеспечения воинских частей стало нормой сжигание хозяйственно-бытового мусора прямо на территории части, что приводит к загрязнению воздуха продуктами сгорания отходов, в составе которых много синтетических упаковок, вызывая многочисленные жалобы проживающего вблизи населения и озабоченность природоохранных органов.

Территориальным управлением Кронштадта проведена инвентаризация отходов города (промышленных и бытовых). В настоящее время рассматривается несколько возможных проектов мусоропереработки, но окончательного варианта строительства пока нет. С развитием свободной экономической зоны в Кронштадте проблема может еще более обостриться и создать неблагоприятную обстановку для жителей Кронштадта.

5. Высокий уровень загрязнения акватории Финского залива.

В настоящее время в Санкт-Петербурге еще 320 миллионов кубометров в год сточных вод без предварительной очистки сбрасывается в водоемы, что составляет 28 % всего объема стоков, образующихся на территории города. Большое количество канализационных выпусков не подключено к канализационной системе. Пока не будут построены юго-западные очистные сооружения и треть промышленных и хозяйственно-бытовых стоков будет по-прежнему попадать прямиком в Финский залив, проблема не потеряет своей остроты. Следует отметить, что в последние годы загрязнение Финского залива предприятиями в целом уменьшилось из-за резкого снижения производства почти во всех отраслях хозяйства.

В акватории вокруг острова Котлин наблюдается значительно большее загрязнение воды, чем в целом в Финском заливе. Это связано с изменением направления течения из-за строительства дамбы.

Хотя вклад Кронштадтских предприятий в загрязнение залива на несколько порядков ниже, чем загрязнения, поступающие из Петербурга, проблема эта существует. В настоящее время в Кронштадте имеется более 50 прямых канализационных выпусков, загрязняющих залив, промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Кроме того, имеющееся большое количество кораблей и судов в гаванях и доках Кронштадта, является потенциальным источником загрязнения. Большинство из них производит сброс хозфекальных, сточных вод в акваторию портов. Исследования показывают, что в гаванях Кронштадта превышение предельно-допустимых концентраций составляет:

по ртути - в 370 раз

по фенолам - в 30 раз

по нефтепродуктам - в 8,4 раза

по хлоридам - в 6,0 раз

Загрязнение грунта нефтепродуктами превышает фоновые концентрации в 107 раз, ртутью в 15 раз, свинцом в 4 раза, никелем, цинком и медью - в 2 раза. Береговая черта, прибрежная водоохранная зона, причальные стенки захламлены, замазучены, образованы свалки металлолома. Уборка прибрежной водоохраной зоны, вывоз мусора производится несвоевременно, неоднократны случаи сжигания хозяйственно-бытового мусора на причальных стенках.

Отдаленность Кронштадта от Санкт-Петербурга создает проблемы при ликвидации и локализации нефтеразливов, особенно в зимних условиях. Если для Санкт-Петербурга готовность аварийных служб при аварийных работах с разливом нефти составляет 2-3 часа, то только для того, чтобы дойти до места аварии в Кронштадте нефти мусоросборщикам, скорость которых невысока, требуется не менее 3 часов. В результате получается 5-6 часов упущенного для ликвидации аварии времени, в течение которого эффективность работы резко снижается, особенно при неблагоприятных погодных условиях. Так, в декабре 1997 г. при заводке подводной лодки в сухой док Кронштадтского Морского завода потерпел аварию буксир. При этом произошел разлив 28 т дизельного топлива. Из-за плотного льда работа нефтемусоросборщиков из Санкт-Петербурга оказалась невозможной. Усилиями служб Морского завода с поверхности было собрано около 6 т нефтесодержащих вод, остальное топливо было убрано лишь после схода льда в апреле 1998 года, что привело к загрязнению береговой черты, причальных стенок, дна гавани. Частично загрязнение попало в Финский залив посредством попадания замазученного льда. В 1998 году при содействии Управления по охране окружающей среды создан опорный пункт ликвидации нефтеразливов в Кронштадте. Это позволяет в некоторой степени решить проблемы загрязнения акваторий Финского залива, но проблема приема льяльных вод с судов остается по-прежнему нерешенной и требующей пристального внимания. В Кронштадте существует станция очистки нефтесодержащих вод, но она требует модернизации. После модернизации на станции возможен прием нефтесодержащих вод не только с судов, стоящих в гаванях Кронштадта, но и из других районов Санкт-Петербурга. Собранные загрязненные нефтепродуктами воды проходят 4-х ступенчатую очистку на станции до степени очистки по содержанию загрязнений от 1 до 3 мг/л. В результате получают котельное топливо, отвечающее стандартам, и техническую воду, поступающую на Кронштадтские очистные сооружения.

Для выхода на проектную мощность станции 840 куб. м в сутки со степенью очистки сточных вод до 0,05 мг/л по нефтепродуктам необходима модернизация станции, предусматривающая дополнительную 2-х ступенчатую доочистку загрязненных вод и сброс ее в акваторию. Так как проблема загрязнения Финского залива стоит остро и для Санкт-Петербурга, Ломоносова, Сестрорецка, то развитие материально-технической базы Кронштадтского опорного пункта позволило бы снизить остроту этой проблемы. В настоящее время проводятся работы по очистке гаваней Кронштадта от нефтепродуктов, плавающего мусора, зачистка стенок причалов и каналов в Кронштадте. В случае аварийного разлива нефти готовность опорного пункта к работе в рабочие часы - 1 час, в нерабочее время - 3 часа. Для оперативной и качественной работы опорному пункту недостает бонов, сорбента, материальных средств. Из-за ограниченности финансирования сейчас возможен обход гаваней и водотоков только раз в неделю, хотя необходим ежедневный обход.

6. Проблема территории бывшей городской свалки Кронштадта.

До 1987 года на территории о. Котлин существовала свалка бытовых отходов, возникновение ее обозначается серединой XIX века и есть основания считать, что она была свалкой и промышленных отходов.

С 1987 года свалка закрыта, но ее проблемы остались. Были проведены санитарно-химические исследования почвы свалки, занимающей 12 га и находящейся в непосредственной близости к Финскому заливу. Произведенными исследованиями обнаружено превышение предельно-допустимых концентраций по таким веществам 1 класса опасности как мышьяк, кадмий, свинец; 2 класса опасности: кобальт, никель, медь, по отдельным веществам превышения достигают 1500 раз.

Указанные превышения характерны практически по всем показателям вредности, в т.ч. транслокационному, миграционному и общесанитарному, и почва здесь расценивается как почва с чрезвычайно опасным загрязнением антропогенного происхождения.

Можно выделить четыре наиболее важных фактора влияния свалки твердых бытовых отходов (ТБО) на окружающую среду :

- высокие концентрации тяжелых металлов, в том числе в подвижных формах, предопределяют загрязнение прилегающей территории, подстилающих форм, поверхностных и подземных вод. Кроме того, тяжелые металлы могут загрязнять приземный слой атмосферы как с пылью, так и в ионной форме;

- отсутствие в прошлом должного контроля за составом вывозимых промышленных отходов делает возможным попадание на свалки источников ионизирующего излучения, а в дальнейшем - их механическое и солевое перемещение за пределы полигонов;

- наличие органической составляющей в отходах превращает свалочные массы в газогенерирующие объекты, способные загрязнить атмосферный и почвенный воздух;

- свалки твердых бытовых отходов представляют эпидемиологическую опасность, так как городские отходы имеют значительную обсемененность микроорганизмами, вирусами, содержат личинки гельминтов и др. Все выше перечисленные факторы присущи для городской свалки г.Кронштадта, который более 200 лет был островом и все промышленные и хозяйственно-бытовые отходы складировались тут же.

7. Проблема затонувших судов.

За последние годы остров Котлин и прилегающие форты превратились в «остров погибших кораблей». В портах города Кронштадта присутствуют десятки ржавеющих на набережных и в гаванях списанных судов и кораблей. Владельцы, (как правило, структуры Министерства обороны), не имеют средств для разделки всех судов и способны поднять не более 3-х затонувших судов в военном порту без их разделки. В настоящее время вокруг острова имеется 18 затопленных судов, 26 списанных у пирсов, находящихся в неудовлетворительном состоянии и способных затонуть в любой момент, и 10 выброшенных на берег.

Часть судов в гаванях фотов не имеют владельца, либо они не имеют намерений их поднимать. В гаванях Кронштадта есть списанные подводные лодки, которые должны утилизироваться только после проведения предварительного радиационного контроля. Часто разделка судов на металлолом производится на плаву с нарушением всех экологических норм и правил. Нередки случаи, когда при разделке срезают лишь части, содержащие цветные металлы, все оставшееся остается просто брошенным, при этом происходит вытекание льяльных и нефтесодержащих вод, масла в акваторию гаваней. Все это осложняет и без того сложную экологическую обстановку на побережье Финского залива.

Глава 4. Исследование водных объектов г. Кронштадт

4.1 Методики исследования

Пробы воды были отобраны 25 сентября 2004 года, в холодную, пасмурную погоду. Места отбора проб показаны на план-схеме (приложение 2): Итальянский пруд; Петровский канал; Обводный канал (Советский мост); Обводный канал за пеньковым мостом военной части; пруд за воен. частью ДК; правый берег дамбы (от Кронштадта к Питеру); левый берег дамбы (от Кронштадта к Питеру).

Пробы отбирались, для того чтобы определить, какую экологическую опасность и загрязнение вод несут промышленные предприятия, наличие прямых канализационных выпусков в воду, бытовые и муниципальные стоки и строительство дамбы.

Анализы были выполнены в экологической лаборатории НИИ Земной Коры (НИИЗК).

Мы провели анализ содержания в воде на макрокомпоненты такие как: сульфаты, карбонаты, хлориды, кальций, магний, калий, а так же тяжелых металлов (Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Cr, Cd), также определялась жесткость исследуемых вод и общая минерализация. Тяжелые металлы в природных водах определялись атомно-абсорбционным методом, на приборе AAS-3 с компьютером, пламя воздух - ацетилен. Содержание тяжелых металлов определялось в мг/л.

4.2 Определение макрокомпонентов[5]

Фотоколориметрический метод определения сульфатов.

Содержание ионов Cl-, HCO3-, CO3-, Ca2+, Mg2+, SO42-, а также жесткость определяли объемным методом (хлорид-ион - титрование раствором нитрата ртути; карбонат - и бикарбонат-ион - титрование раствором соляной кислоты; сульфат ион - методом осаждения в виде BaSO4 с последующим титрованием избытка ионов бария раствором трилона Б).

Определение Na+ и K+ проводилось расчетным путем - по разности между суммой концентраций анионов (в мг-экв/л) и жесткостью воды.

Объемный (титриметрический) метод применяется для определения анионов CO32-; НСО3; Cl-; SO4-; катионов Ca2+, а также жесткости проб воды.

Для определения ионов CO32-; НСО3- в пробе воды действуют следующим образом:

1)К 25 мл пробы прибавляют 1-2 капли раствора фенолфталеина (1%). В результате чего раствор розовеет (это указывает на присутствие CO32- ) или не изменит своей окраски (если CO32- отсутствует).

2)При появлении розовой окраски раствор титруют (добавляют 0,1 н HCl по каплям до обесцвечивания).

Формула расчета концентрации CO32-:

N СO32- = 2NHCl* VHCl, где

Vпробы

VHCl - объем HCl; требуемый для титрования.

N СO3 - нормальность (г экв/л).

[CO32-] = N СO32- * 1000 (мг экв/л), либо

* 30 (мг/л).

3) В той же обесцвеченной порции титровать НСО3- , добавляя 2-3 капли метилоранжа до изменения окраски раствора на желтую.

Расчетная формула:

N НСO3- = NHCl* VHCl, где VHCl = V2 (по м.о.) - V1 (по ф.ф.)

Vпробы

[НCO32-] = N НСO32- * 1000 (мг экв/л), либо

* 61 (мг/л).

Уравнения реакции:

CO32- + Н+ > НСО32-.

НСО32- + Н+ > Н2О + СО2.

Для определения содержания в пробе Cl-:

1)К 25 мл пробы добавляем 1 каплю индикатора на содержание хлорида.

2)Титруют HNO3 (0.05 н) до изменения цвета на желтый, после чего добавляют еще 0,5 мл HNO3.

3)Титруют по каплям Hg(NO3)2 до появления грязно-сиреневого цвета.

Формула расчета:

[Cl-] = VHg (NO3)мл* N Нg(NO3) * 1000 (мг экв/л) , либо

вода макрокомпонент загрязнение кронштадт

Vпробы (мл)

* 35,46 (мг/л).

Уравнение реакции:

Hg2+ + 2 Cl- > HgCl2.

При определении содержания катиона Ca2+ в пробах воды в качестве подготовки к нему служат:

1) Добавление к 25 мл пробы количества HCl (0,1 н), равного количеству, ушедшему на титрование карбонатов.

2) Двухминутное кипячение и охлаждение.

Сам анализ включает в себя:

3) Добавление 2 мл NaOH (2н).

4) Добавление 10-15 мл смеси мурексида, в результате чего раствор приобретает красный цвет.

5) Титрование трилоном Б до лиловой окраски.

Уравнения реакции:

Ind- + Ca2+ > CaInd+

CaInd+ + Na2H2T > Na2CaT + 2 Н+ + Ind- (лиловый)

(красный осадок)

Для определения содержания иона SO42- надо:

1) К 25 мл пробы добавить кусочек бумажки конго.

2) Долить по каплям HCl (1:1) до окраски бумажки конго в сиреневый цвет.

3) Добавить смесь BaCl2 и Mg Cl2 в количестве 5 мл.

4) Оставить стоять на 20-25 минут.

5) Добавить по каплям буфер, помешивая до появления красного цвета на бумажке конго.

6) Добавить еще 5 мл буфера.

7) Добавить 5 капель сине-черного хрома.

8) Оттитровать фиолетовую жидкость триллоном Б до появления голубого цвета.

Расчетная формула:

N SO42- = (a + в1 + в) Nтр.Б , где

Vпробы

а - количество трилона Б, израсходованного на титрование 4,9 мл смеси Ba Cl2 и Mg Cl2.

в1 - количество трилона Б, израсходовонного на титрование жесткости.

в - количество трилона Б, израсходованного на титрование пробы после осаждения в ней BaSO4.

Содержание SO42- (мгэкв/л) = N SO42 * 1000.

SO42- (мг/л) = N SO42 * 1000 * 48.

При определении жесткости (Ca2+ , Mg2+) воды также выделяют подготовительный этап:

1) К 25 мл пробы прибавляют 2-3 мл буфера, а затем 5-8 мг хромогена.

Основным этапом является титрование раствора трилона Б (0,05н-0,1н) до перехода винно-красной окраски в ярко-голубую.

Расчетная формула:

N Са2++ Mg2+ = Nтр.Б*Vтр.Б(мл)

Vпробы (мл)

Жесткость (мг экв/л) = N Са2++ Mg2+ * 1000.

Глава 5. Оценка полученных результатов.[4],[3]

В ходе нашей работы было отобрано 7 проб с разных водных объектов города Кронштадта. Во всех пробах были определены содержания ионов HCO3?, Ca2+, Ca+Mg, ,Mg 2+ SO4??, Cl?,Na++K+

Таблица 1

Содержания макрокомпонентов в отобранных пробах воды (HCO3?, Ca2+, Ca+Mg, ,Mg 2+ SO4??, Cl?,Na++K+)в мг/л

№ проб	Место отбора проб	HCO3?	Ca2+	Mg2+	SO4??,	Cl?	Na++K+.	Минерализация г/л	жесткость
1.	Итальянский пруд	48.8	1,6	4,32	14,6	7,44	20,0	0,09	0,44
2.	Петровский канал	48.8	4,8	7,2	10,2	24,81	19,55	0,09	0,84
3.	Обводный канал (Советский мост)	48.8	9,6	44,16	13,5	7,44	2.53	0,13	2,16
4.	Пруд за воен. Частью ДК	292.8	43,2	34,08	19,6	19,85	17,25	0,41	5
5.	Обводный канал за пеньковым мостом военной части	48.8	8	0,32	9,9	7,44	11,27	0,07	0,72
6.	Пр. берег дамбы (от Кронштадта к СПб)	73.2	5,6	8.16	13,7	39,71	37,95	0,14	0,96
7.	Лев. Берег дамбы (от Кронштадта к СПб)	24.4	6.4	8,64	26,4	153,85	86,48	0,22	1,52
ПДК	1000	200	100	500	350			7

Рис1. Содержание макрокомпонентов в отобранных пробах воды

Стоит отметить, что ни один из элементов не превышает значение ПДК. Но в ходе исследования было установлено повышенное содержание макрокомпонентов в точках №3 и №4.

Содержание HCO3?, Ca2+, Ca+Mg, Mg 2+ , SO4?? выше в точке №4 (Пруд за воен. частью ДК) по сравнению с другими точками. Это может быть связано с тем, что часть загрязненных стоков попадает в эту точку с Обводного канала, который проходит по территории Кронштадсткого Морского завода, также свой «вклад» в загрязнение воды вносят небольшие промышленные предприятия, находящиеся в районе данной точки. Около точки №4 образовался отстойник, вода в котором покрыта бензиновыми кругами. Можно предположить, что причинами появления «бензинового отстойника» могут быть

А) близость военной части;

Б) сточные промышленные воды.

В точке №3 повышенно содержание Ca+Mg, ,Mg 2+ SO4??, это связано с тем, что рядом находятся места хозяйственно-бытовых стоков.

В ходе работы также определялась жесткость исследуемых вод и общая минерализация. Вода в большинстве проб мягкая и очень мягкая:

- в точке №7 вода - мягкая;

- в точке №3 и 4 - умеренно жесткая;

- в других точках - очень мягкая.

По минерализации:

- в точках №1, 2, 5 - ультрапресная вода;

- в точках №3,4,6,7 - пресная вода.

Таблица 2

Содержание тяжелых металлов в отобранных пробах воды (Fe, Mn,Cu,Zn,Pb,Co,Ni,Cs,Cd) в мг/л

№ проб	Место отбора проб	Fe	Mn	Cu	Zn	Pb	Co	Ni	Cr	Cd
1.	Итальянский пруд	0,31	0,02	0,004	0,014	0,01	0,02	?0,01	<0,01	<0,001
2.	Петровский канал	0,11	0,008	0,001	0,005	<0,01	0,01	?0,01	0,1	<0,001
3.	Обводный канал (Советский мост)	0.26	0,01	0,003	0,006	<0,01	0,03	<0,01	<0,01	<0,001
4.	Обводный канал за пеньковым мостом военной части	0,27	0,53	0,016	0,015	<0,01	0,05	?0,01	?0,01	<0,001
5.	Бассейн военной части	0,19	0,015	0,001	0,006	<0,01	0,01	0,01	?0,01	<0,0005
6.	Пр. берег дамбы (от Кронштадта к СПб)	0,36	0,11	0,001	0,004	?0,01	<0,01	0,01	<0,01	<0,001
7.	Лев. Берег дамбы (от Кронштадта к СПб)	0,08	0,005	0,002	0,001	0,02	0,01	<0,01	<0,01	<0,001
ПДК	0,3	0,1	1	1,0	0,03	0,1	0,1	0,5	0,001

Рис2. Содержание тяжелых металлов в отобранных пробах воды

На основе анализа представленных выше диаграмм было установлено

- в точке №6 (пр. берег дамбы (от Кронштадта к СПб)) наблюдается превышение ПДК по железу. Источником может служить коррозия водопроводных труб, природный фон, а так же строительство дамбы. И в точке №1 также наблюдаются незначительные превышения ПДК по железу, что может быть связано с отходами, источниками которых является судоходство. Если ПДК по железу превышены, то при попадании в организм с водой могут возникнуть аллергические реакции, болезни крови и печени;

- в точке №4 (Обводный канал за Пеньковым мостом военной части) содержание тяжелых металлов намного выше, чем в других точках (кроме точки №6), возможно это вызвано тем, что канал находится рядом с Кронштадским морским заводом, на территории которого остро стоит проблема «затонувших судов». Можно предположить, что тяжелые металлы поступают в воду с корпусов ржавеющих кораблей, кроме этого, старые судна являются источником льяльных и нефтесодержащих вод и масел.

Заключение

В ходе работы исследовались некоторые водные объекты города Кронштадта, для чего были отобраны пробы воды из данных водоемов.

Был проведен анализ на количественное содержание в воде макрокомпонентов таких как: сульфаты, карбонаты, хлориды, кальций, магний, калий, а так же тяжелых металлов (Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Cr, Cd), также определялась жесткость исследуемых вод и общая минерализация.

Данные анализа проб показали, превышение ПДК по железу в двух точках №1 и № 6, в остальных точках превышений ПДК не наблюдается.

Установлены повышенные содержания макрокомпонентов HCO3?, Ca2+, Ca+Mg, ,Mg 2+ SO4?, Cl в точках №3 и 4, что связано с уже существующими экологическими проблемами (сброс неочищенных хозяйственно-бытовых вод).

Основными причинами изменений в составе вод являются промышленные предприятия, судоходства, жилищно-коммунальное хозяйство.

Результаты нашего исследования доказывают, что экологическое состояние водных объектов неудовлетворительное.

Необходим жесткий контроль за состоянием водных объектов со стороны местной администрации и разработка, а главное, своевременное применение необходимых мер по устранению имеющегося загрязнения.

Список литературы

1. http://www.eco.nw.ru/lib/data/10/04/070410.htm

2. «Экологическая обстановка в районах СПб» /под редакцией Д.А. Голубева, Н.А. Сорокина/ СПб.: формат, 2003. - 720с.

3. Е.А. Ансберг, В.П. Боровицкий, Ш.Ф. Бутц, В.С. Самарина «Практикум по общей гидрогеологии»/ под редакцией Самариной В.С./ издательство Ленинградского университета 1965г.

4. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

5. Е.Д. Прудников, Ю.С. Шапкина «Атомно-абсорбционное планоспектрическое определение микроколичеств цветных металлов» Вестник СПбГУ, Серия Геология и география, 1995. сер. 7 вып. 2 (№14) с.93-94.

6. Справочник по геоэкологии за 2002 год.

Размещено на Allbest.ru