К вопросу об использовании интегральных показателей в контроле качества водных сред
Измерение количественной характеристики свойств воды, оценка ее качества. Сравнительные характеристики автоматических систем определения органики в воде. Методология аналитической оценки природных объектов по их функционированию и по степени загрязнения.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.08.2018 |
Размер файла | 51,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена, Санкт-Петербург
Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики
К вопросу об использовании интегральных показателей в контроле качества водных сред
Зачиняев Ярослав Васильевич,
доктор наук, профессор, профессор
Пацовский Александр Петрович, кандидат наук,
доцент, заведующий кафедрой
Обобщенный показатель качества вод - находимая непосредственным измерением количественная характеристика свойства воды, важного для оценки ее качества и обусловленного совместным влиянием содержащихся в воде компонентов. Такими свойствами могут быть масса органических веществ, масса неорганических веществ, окисляемость, скорость потребления кислорода при данном окислительно-восстановительном потенциале, биоэффекты [1]. Полную характеристику качества воды может дать только система на основе нескольких различных по природе и смыслу показателей. В такую систему могут войти окисляемость, содержание растворенного органического углерода, жесткость воды, общее содержание азота, общее содержание фосфора, буферная емкость (кислотность и щелочность), окислительно-восстановительный потенциал, несколько биотестов.
Обобщенный показатель качества вод - находимая непосредственным измерением количественная характеристика свойства воды, важного для оценки ее качества и обусловленного совместным влиянием содержащихся в воде компонентов. Такими свойствами могут быть масса органических веществ, масса неорганических веществ, окисляемость, скорость потребления кислорода при данном окислительно-восстановительном потенциале, биоэффекты [1]. Полную характеристику качества воды может дать только система на основе нескольких различных по природе и смыслу показателей. В такую систему могут войти окисляемость, содержание растворенного органического углерода, жесткость воды, общее содержание азота, общее содержание фосфора, буферная емкость (кислотность и щелочность), окислительно-восстановительный потенциал, несколько биотестов.
Интегральные показатели можно определять любыми аналитическими методами и средствами. С одной стороны, для этого можно использовать обычные инструментальные методы, такие, как спектрофотометрия в видимой и УФ-областях, флуориметрия, атомно-спектрометрические, хроматографические и электрохимические. С другой стороны, привлекать множество простых и экспрессных аналитических средств, таких, как химические сенсоры, анализаторы, тест-средства, разные системы внелабораторного анализа.
Разработка системы обобщенных показателей предусматривает решение ряда задач: выявление показателей, важных для того или иного вида водопользования, их смысловое значение, выбор и установление размерности этих показателей, создание методик их определения. Особо следует подчеркнуть, что обобщенный показатель качества воды должен обладать свойством интерпретируемости применительно к оценке качества воды, т.е. иметь вполне однозначно трактуемое смысловое содержание. В ряде случаев полезными оказываются вторичные показатели. Это такие обобщенные показатели, непосредственная интерпретация которых для оценки качества вод затруднительна, но их величина, в определенных строго регламентируемых условиях, удовлетворительно коррелирует с величиной какого-либо основного обобщенного показателя. Таким вспомогательным показателем является, например, поглощение в УФ-области спектра или люминесцентное свечение при окислении озоном или под воздействием ультразвука, которые, при сравнительно постоянном компонентном составе объекта, удовлетворительно коррелирует с величинами ХПК и Сорг (содержание органического углерода) [2].
В НИЦ Экологической Безопасности РАН совместно с ЗАО «МЭЛП» создан монитор, предназначенный для непрерывной регистрации общего содержания биогенных и антропогенных органических веществ в природных и очищенных сточных водах. Он может быть использован в системах экологического контроля для раннего выявления аварийных и нелегальных сбросов, для изучения распределения биогенов (трофности) по площади акватории и по длине водотока, для работы в качестве датчика экспресс-анализа вод в стационарных и мобильных лабораториях [3].
В основу действия монитора положен созданный НИЦЭБ РАН новый метод контроля суммарного содержания растворенных в воде органических соединений: регистрация в реальном времени хемилюминесценции, возникающей при озонировании потока пробы воды. Интенсивность хемилюминесценции пропорциональна содержанию растворенных в воде органических соединений, поэтому монитор может быть прокалиброван в единицах «химическое потребление кислорода» - ХПК (мгО/л). Для реакции окисления используется озонированный атмосферный воздух, поэтому монитор не нуждается в заправке реагентами и не производит токсичных отходов анализа.
В таблице 2 приведены выражения некоторых индексов качества, применяемых в экологическом нормировании. Единообразия в построении этих индексов нет - они сложились в рамках различных организаций и ведомств (Росгидромет, ГГО им. Воейкова, РАН).
Таблица 1
Сравнительные характеристики автоматических систем определения органики в воде
Характеристика |
АТП-8М АО «Цвет», Россия |
SERES-DCO SERES, Франция |
COD Analyzer Yuil Engineering, Ю. Корея |
OSM НИЦЭБ РАН, ЗАО МЭЛП», Россия |
|
Диапазон определения ХПК, мгО/л |
(3-32000) |
(30-700) |
(0,1-200) |
(0,1-200) |
|
Число анализов в час |
(1…2) |
(4…6) |
1 |
непрерывная запись |
|
Необходимость в периодической заправке реагентами |
есть |
есть |
есть |
нет |
|
Образование токсичных отходов анализа |
есть |
есть |
есть |
нет |
|
Масса, кг |
36 |
50 |
120 |
7 |
Результаты расчета созданного в системе Росгидромета индекса загрязненности воды ИЗВ позволяют классифицировать водные объекты по семи градациям, приведенным в таблице 3.
Таким образом, складывается методология аналитической оценки природных объектов, как по их функционированию, так и по степени загрязненности, основанная на обобщенных показателях состояния, объединенных в систему индексов качества.
загрязнение оценка вода природный
Таблица 2
Индексы качества в экологическом нормировании
Индекс |
Выражение |
Обозначение |
|
Индекс загрязненности воды |
, m=6 |
PDKi - предельно-допустимая концентрация i-того вещества; Сi - его концентрация в объекте оценки |
|
Индекс загрязненности атмосферы |
, m=(3…6) |
Значения pi=1,7; 1,3; 1,0; 0,9 для веществ классов токсичности I, II, III, IV соответственно |
|
Индекс загрязненности почвы |
, m?6 |
- фоновая концентрация i-того вещества |
|
Индекс токсичности отходов |
, где , m=3 |
- растворимость токсичного компонента в воде |
Таблица 3
Классы качества воды в зависимости от величин ИЗВ
Безразмерная величина ИЗВ |
Классы и характеристика качества воды |
|
< 0,2 |
I - очень чистая |
|
(0,2…1,0) |
II - чистая |
|
(1…2) |
III - умеренно загрязненная |
|
(2…4) |
IV - загрязненная |
|
(4…6) |
V - грязная |
|
(6…10) |
VI - очень грязная |
|
> 10 |
VII - чрезвычайно грязная |
Список литературы
1. Золотов, Ю.А. // Экология и промышленность России. 2006. №3. с. 38.
2. Дмитриев, В.В. // Вопросы прикладной экологии. Сб. научных трудов. СПб.: РГГМУ, 2002. с. 23-30.
3. Пацовский А.П., Кривцова Г.Б., Воронцов А.М. Исследование сонолюминесценции в потоке водной пробы / Сб. трудов НИЦЭБ РАН по результатам Межрегиональной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы экологической безопасности и устойчивого развития регионов» 15 ноября 2006 г. СПб. НИЦЭБ РАН 2006: 118-125 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Состояние качества воды в водных объектах. Источники и пути загрязнения поверхностных и подземных вод. Требования к качеству воды. Самоочищение природных вод. Общие сведения об охране водных объектов. Водное законодательство, водоохранные программы.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.11.2014Химическое, биологическое и физические загрязнения водных ресурсов. Проникновение загрязняющих веществ в круговорот воды. Основные методы и принципы очистки воды, контроль ее качества. Необходимость защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения.
курсовая работа [455,3 K], добавлен 18.10.2014Исследование классификации, видов и источников загрязнения водных объектов РФ. Факторы воздействия на водные объекты. Изучение общих положений организации и функционирования государственного мониторинга водных объектов. Пункты контроля качества воды.
реферат [34,4 K], добавлен 23.05.2013Источники загрязнения природных сред территории. Отбор проб снега, воды, воздуха, донных отложений для оценки их качества. Характеристики технических средств, используемых для этого. Сущность методов абсорбции и адсорбции. Стабилизация и консервация проб.
отчет по практике [165,2 K], добавлен 14.07.2015Очистка и обесцвечивание природной воды коагулянтами и флокулянтами. Условия применения флокулянтов для очистки воды. Методы определения показателей качества питьевой воды. Исследование флоккулирующих свойств новых сополимеров акриламида в воде.
дипломная работа [577,3 K], добавлен 30.07.2010Классификация, виды и источники загрязнения водных объектов РФ. Важнейшие показатели качества воды. Общие положения организации и функционирования государственного мониторинга. Пункты контроля качества воды. Требования к испытательным лабораториям.
курсовая работа [69,2 K], добавлен 12.06.2011Охрана поверхностных вод от загрязнения. Современное состояние качества воды в водных объектах. Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных вод. Требования к качеству воды. Самоочищение природных вод. Охрана воды от загрязнения.
реферат [27,5 K], добавлен 18.12.2009Круговорот воды в природе, поверхностные и грунтовые воды. Проблемы водоснабжения, загрязнение водных ресурсов. Методические разработки: "Водные ресурсы планеты", "Исследование качества воды", "Определение качества воды методами химического анализа".
дипломная работа [105,2 K], добавлен 06.10.2009Свойства природных вод. Антропогенное воздействие на гидросферу. Определение химических свойств природных вод. Химические показатели воды. Содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях озера "Яльчик". Обобщающие показатели качества воды.
курсовая работа [406,1 K], добавлен 02.10.2014Основные источники загрязнения водных объектов. Физико-химические, бактериологические и паразитологические, радиологические показатели качества воды, методы очистки. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения.
реферат [459,5 K], добавлен 28.11.2011