Методические указания к лабораторно- практическим занятиям по курсу «Средства и методы мониторинга окружающей среды»

Вид материала

Методические указания

Содержание Елена Прокофьевна Воробьева Санитарно – гигиенические нормативные показатели качества поверхностных вод 3. Биологические показатели Обработка результатов. Работа 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЗРАЧНОСТИ И МУТНОСТИ ВОДЫ Метод диска Метод кольца Шкала осадка Таблица 1. Показатели прозрачности и мутности воды Цветность воды. Определение цветности питьевой воды. Классификация запаха воды Таблица 3. Шкала оценки интенсивности запаха воды Работа 4. ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА (ОКИСЛЯЕМОСТЬ) Принцип метода Очень чистая до 1 мг/ л Чистая 2 мг/ л Работа 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА В ВОДЕ МЕТОДОМ ВИНКЛЕРА Принцип метода Материалы и оборудование Коэффициенты перевода массы воды в объем ... Полное содержание

Подобный материал:

• Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов очного и заочного, 620.25kb.
• Методические указания по практическим занятиям По дисциплине Математические методы, 129.27kb.
• Методические указания к изучению курса и практическим занятиям для студентов спец., 914.85kb.
• Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов агрономического, 453.89kb.
• Методические указания по практическим работам По дисциплине, 193.22kb.
• Методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения специальности, 183.25kb.
• Методические указания для доаудиторной подготовки к практическим занятиям по эпидемиологии, 1893.8kb.
• Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям Для студентов агробиологического, 833.58kb.
• Методические указания к практическим занятиям и индивидуальные домашние задачи по физике, 635.57kb.
• Методические указания к практическим занятиям для студентов экономических специальностей, 560.21kb.

Министерство сельского хозяйства

и продовольствия республики беларусь

Департамент образования, науки и кадров

Белорусская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра сельскохозяйственной биотехнологии и экологии


Мониторинг водных

экосистем


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНО- ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

по курсу «Средства и методы мониторинга окружающей среды»


Для студентов специальности 1 – 33 01 06 – экология сельского хозяйства; специализация 1 – 33 01 06 01 – сельскохозяйственная радиоэкология


Горки 2002


Одобрено методической комиссией агроэкологического факультета 02.04.2002


Составили Е.П. Воробьева, А.В. ЩУР, И.Г. ПУГАЧЕВА.


СОДЕРЖАНИЕ


Введение……………………………………………………………………………………...3

Работа 1. Определение взвешенных веществ…………………………… ………… …… 4

Работа 2. Определение прозрачности и мутности воды………………………………..…4

Работа 3. Определение цветности и запаха воды………………………………………….6

Работа 4. Химическое потребление кислорода (окисляемость)………………...…….….8

Работа 5. Определение растворенного кислорода в воде методом винклера………… 10

Работа 6. Определение биохимического потребления кислорода (БПК)………………12

Работа 7. Экспресс-анализ определения свинца……………………………………..…14

Работа 8. Микробиологические исследования воды………………………………….. 15

Работа 9. Йодометрический метод определения сероводорода в воде……………… 16

Работа 10. Азот аммиачный и аммонийный…………………………………………… 17

Работа 11. Полифосфаты………………………………………………………………… 22

Работа 12. Щелочность…………………………………………………………………… 25

Работа 13. Определение pH………………………………………………………………. 25

Приложение…………………………………………………………………………….…...27

Литература…………………………………………………………………………….…..…28


УДК 573.6:633/635(072)


Мониторинг водных экосистем: Методические указания/

Белорусская и государственная сельскохозяйственная академия;

Сост. Е. П. В о р о б ь е в а, А. В. Щ у р, И. Г. П у г а ч е в а.

Горки, 2002. 28 с.


Приведены методические указания к лабораторно-практическим занятиям в соответствии с программой курса "Средства и методы мониторинга окружающей среды".

Для студентов агроэкологического факультета.

Таблиц 12. Библиогр. 3.

Рецензент Т.Э. Минченко, канд. с.-х. наук, доцент.


© Составление. Е.П. Воробьева, А.В. Щур, И.Г. Пугачева, 2002

© Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002


У ч е б н о- м е т о д и ч е с к о е и з д а н и е


Елена Прокофьевна Воробьева

Александр Васильевич Щур

Ирина Генадьевна Пугачева


Мониторинг водных экосистем


Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по курсу

"Средства и методы мониторинга окружающей среды"


Редактор Е.Г. Бутова

Техн. редактор Н.К. Шапрунова

Корректор Е.А. Юрченко


Подписано в печать 20.05.2002.

Формат 60x84 ¹/₁₆. Бумага для множительных аппаратов.

Печать ризографическая. Гарнитура "Таймс".

Усл печ. л. 1.63. Уч.-изд. л. 1,69.

Тираж 75 экз. Заказ 62. Цена 3075 руб.




Редакционно-издательский отдел БГСХА

213410, г.Горки Могилевской обл., ул.Студенческая, 2

Отпечатано на ризографе лаборатории множительных аппаратов БГСХА

г. Горки, ул.Мичурина, 5

ВВЕДЕНИЕ


Методические указания для лабораторно-практических занятий разработаны в соответствии с учебной базовой программой предмета «Средства и методы мониторинга окружающей среды» утвержденной 13 ноября 2001 года Методическим советом БГСХА. Данная работа является учебным указанием для студентов обучающихся по специальности Н 060200-«Радиоэкология», специализации Н 060201-«Сельскохозяйственная радиоэкология».

Лабораторный курс включает основные методики определения физических, химических, микробиологических параметров качества воды, которые используются для оценки санитарно-гигиенического состояния водной экосистемы.

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны знать:

-особенности проведения мониторинга водных экосистем.

-факторы, вызывающие изменения водной среды и характер распространения загрязнения в ней.

-основы санитарно-гигиенического нормирования вредных примесей в воде.

-методы и методика отбора проб воды для анализа.

-шкалу оценки уровня загрязнения воды.

Студент должен уметь:

-выбрать объекты наблюдений и контролируемые параметры.

-составить список веществ подлежащих контролю.

-дать оценку состояния и прогноз изменений состояния водной среды.


САНИТАРНО – ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

1. Физические показатели качества:
   

• Мутность;
  

• Прозрачность;
  
• t ^оС <2 и >30;
  
• рН <1 и >10 (6-8);
  
• Запах, вкус;
  
• Спектры поглощения;
  
• Растворенный кислород > 8 и < 2 мг/л;
  
• Насыщенный кислород > 90 и < 20;
  
• Удельная электропроводность < 400 и > 1600 мг/см;
  
• Общее количество растворенного вещества <20 и >200 мг/л;
  
• Общая жесткость н < 15 и > 50;
  

2. Химические показатели качества:

• Хлориды < 50 и > 500 мг/л;
  
• Сульфаты < 50 и > 400 мг/л;
  
• Железо, общее количество < 0,5 и > 10 мг/л;
  

• Сульфаты, общее количество < 0,05 и > 1,5 мг/л;
  
• Аммоний N < 0,1 и > 5 мг/л;
  
• Нитриты N < 0,002 и > 0,1 мг/л;
  
• Нитраты N < 1 и > 20 мг/л;
  
• Фосфаты РО₄ < 0,025 и > 2 мг/л;
  

• Общее количество фосфора < 0,05 и > 3 мг/л;
  

Общие показатели органических веществ:

• Химическая потребность в кислороде (перманганатная) < 5 и > 40 мг/л;
  

• Бихромат < 15 и > 100 мг/л;
  
• Биохимическая потребность в кислороде БПК < 2 и > 25 мг/л;
  
• Органический углерод< 3 и > 20 мг/л;
  
• Экстрагируемые вещества < 0,2 и > 5 мг/л;
  
• Органический азот < 0,5 и > 10 мг/л;
  

Показатели неорганических промышленных загрязняющих веществ:

• Ртуть < 0,1 и > 5 мг/л;
  
• Кадмий < 3 и > 30 мг/л;
  
• Свинец < 10 и > 200 мг/л;
  
• Мышьяк < 20 и > 500 мг/л;
  
• Медь < 20 и > 500 мг/л;
  
• Хром (3⁺) < 20 и > 1000 мг/л;
  
• Хром (6⁺) 0 и > 100 мг/л;
  
• Кобальт < 10 и > 500 мг/л;
  
• Цинк < 0,2 и > 10 мг/л;
  
• Легковоспламеняемые цианиды 0 и > 10 мг/л;
  
• Общее количество цианидов 0 и > 20 мг/л;
  
• Фториды < 0,2 и > 3 мг/л;
  
• Сульфаты 0 и > 0,2 мг/л;
  
• Свободный хлор 0 и > 0,1 мг/л;
  

Показатели промышленных органических загрязняющих веществ:

• Анионоактивные детергенты 0 и > 3 мг/л;
  
• Летучие фенолы < 0,02 и > 1 мг/л;
  
• Производ ные нефти 0 и > 1 мг/л;
  

3. Биологические показатели:

• Бактерии сапрофиты (индекс Патле-Бука) < 1 и > 4;
  
• Коли-титр фекального типа 1 и > 0,001;
  
• Общая численность микроорганизмов < 5,1 и > 10;
  
• Снижение интенсивности биохимической трансформации 0 и > 70 %;
  

Работа 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ


Взвешенные вещества являются постоянным компонентом воды в водных экосистемах. Представлены они в виде примесей органического и неорганического происхождения.

Принцип метода основан на выделении механических веществ путем фильтрации определенного объема пробы воды.

Материалы и оборудование.

1. Емкость для отбора пробы воды на 3 л.
   
2. Мерный цилиндр.
   
3. Воронки.
   
4. Колбы емкостью 100-500 мл.
   
5. Бюксы.
   
6. Фильтры.
   
7. Сушильный шкаф.
   
8. Весы.
   

Порядок выполнения работы.

Для определения водных примесей берутся бумажные фильтры, предварительно высушенные в сушильном шкафу в течении одного часа при t = 105^оС и взвешивают в бюксе на аналитических весах. Отобранную пробу воды тщательно взбалтывают, отмеряют мерным цилиндром 200 мл воды, фильтруют через взвешенный фильтр. Затем фильтр с осадком переносят в бюкс. Высушивают при температуре t=150^оС около 2 часов в открытом бюксе. Переносят в эксикатор для охлаждения и взвешивают с фильтром.

Обработка результатов. Содержание примесей расчитывают по формуле:

,мг/л

где: а - вес бюкса с чистым фильтром, мг

b - вес бюкса и фильтра с осадком, мг

v - объем фильтровальной жидкости, мл

1000 - количество мг в 1 л.


Работа 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЗРАЧНОСТИ И МУТНОСТИ ВОДЫ


Прозрачность и мутность воды обусловлены присутствием в ней механических взвешенных частиц (глины, песка, почвы, ила, растительных и животных остатков), а также нерастворенных и коллоидных веществ органического и неорганического происхождения.

Прозрачность воды

Прозрачность определяют несколькими методами:

1. методом цилиндра;
   
2. методом диска;
   
3. методом кольца.
   

Метод цилиндра применяется для оценки механических и химических примесей в лабораторных условиях.

Принцип метода основан на визуальной оценке шрифта в 3,5 мм в столбике воды отобранной пробы.

Материалы и оборудование:

1. емкость для отбора пробы воды на 3л;
   
2. мерный цилиндр высотой 50 см;
   
3. бумажная пластинка со шрифтом;
   
4. измерительная линейка.
   

Методика определения. Проба воды тщательно взбалтывается. Мерный цилиндр помещается на пластину со шрифтом и заполняется водой до тех пор, пока текст перестает быть читаемым. Затем замеряется высота водного столба.

Вода считается чистой, если буквы отчетливо видны при высоте 50 см и более.

Метод диска используется для определения прозрачности в полевых условиях. Берется белый диск диаметром 20 см и при помощи веревки опускается в воду на глубину видимости. Вода считается чистой, если диск виден на глубине не менее 60 см.

Метод кольца применяется для оценки прозрачности воды в полевых и лабораторных условиях. Изготавливается проволочное кольцо диаметром 1-1,5 см и опускается на дно цилиндра емкостью 500 мл, вливается проба воды до тех пор, пока контуры кольца станут невидимыми. Линейкой замеряют высоту воды в см. Получаемые результаты переводят на показания по шрифту.(Таблица 1.)

Принцип метода определения мутности воды основан на визуальной оценке степени осветления воды и характера образовавшегося осадка.

Материалы и оборудование:

1. Мерный цилиндр высотой 30 см
   
2. Измерительная линейка
   
3. Лист черной бумаги.
   

Последовательность выполнения. Пробу воды тщательно взбалтывают и заливают в мерный цилиндр высотой 30 см . отстаивают воду в течение 1 часа при комнатной температуре. Оценку показателя определяют по следующей шкале:


Шкала мутности:

1. Осветление не заметно -5 балл
   
2. Слабое -4 балл
   
3. Сильное -3 балл
   
4. Прозрачное -2 балл
   

Шкала осадка

Характер : Степень :

1. Хлопьевидный 1. Незначительный
   
2. Илистый 2. Слабый
   
3. Песчаный 3. Большой
   
4. Серый 4. Очень большой
   
5. Бурый
   
6. Черный
   

Между прозрачностью и мутностью существует определенная зависимость. Зная величину прозрачности, можно сделать перерасчет на мутность.


Таблица 1. Показатели прозрачности и мутности воды

Прозрачность, см	Мутность, мг/л	Прозрачность, см	Мутность, мг/л	Прозрачность, см	Мутность, мг/л
1	2	3	4	5	6
4	285	14	65,0	24	38,0
5	185	15	61,0	26	35,1
6	158	16	56,0	28	32,5
7	130	17	58,4	30	30,5
8	114	18	48,0	32	28,6
9	102	19	46,0	34	26,9
10	92	20	44,5	36	25,4
11	83	21	43,3	38	24,2
12	76	22	41,4	40	23,0
13	70	23	38,6	42	21,8