2.2.3.1. Проверить, закрыта ли задняя крышка прибора, при необходимости прочно закрыть ее и зафиксировать фиксатором;

2.2.3.2. Перевести переключатель режима работы в положение

2.2.3.3. Включить прибор выключателем питания и кратковременно нажать на кнопку "пуск". Прибор начнет счет импульсов, число которых индуцируется на цифровом табло. Через каждые десять импульсов прибор будет подавать звуковой сигнал;

2.2.3.4. Через три минуты после нажатия кнопки "пуск" нажать кнопку "стоп", записать данные с цифрового табло в табл. 1 протокола отчета и выключить прибор выключателем питания.

Оценку радиационной обстановки в режиме "Поиск" следует провести три раза и вычислить среднее арифметическое значение.

2.2.4. Измерить мощность экспозиционной дозы гамма-излучения:

2.2.4.1. Перевести переключатель режима работы в положение "МД"

2.2.4.2. Включить прибор выключателем питания и нажать кратковременно кнопку "пуск". При этом на цифровом табло должны появиться точки после каждого разряда 0.0.0.0. и должен начаться счет импульсов;

2.2.4.3. Через (20 ± 5 с) измерение закончится, что будет сопровождаться звуковым сигналом, а на цифровом табло фиксируется число с одной запятой, например 0,012, соответствующее мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, мР/ч;

2.2.4.4. Показание на цифровом табло сохранится до повторного нажатия на кнопку "пуск" или выключения прибора;

2.2.4.5. Для выполнения повторного замера достаточно кратковременно нажать кнопку "пуск";

2.2.4.6. Взаимодействие ионизирующих излучений с объектом носит случайный характер, поэтому может наблюдаться значительный разброс в показаниях прибора;

2.2.4.7. Для получения более стабильных значений мощности экспозиционной дозы следует выполнить 5 замеров, записать полученные данные в табл. 2 протокола отчета л вычислить среднее арифметическое значение;

2.2.4.8. После измерений выключить прибор.2.2.5. Измерить плотность потока бета- излучения с загрязненных поверхностей:

2.2.5.1. Перевести переключатель режима работы в положение "МД" и включить прибор выключателем питания;

2.2.5.2. Поднести прибор плоскостью задней (закрытой) крышки к исследуемой поверхности на расстояние 1 см и кратковременно нажать кнопку "пуск". Выполнить измерение и занести показание (N) в табл. 3 протокола отчета;

2.2.5.3. Открыть заднюю крышку прибора, выполнить измерение с открытой задней крышкой аналогично описанному в предыдущем подпункте и занести показание на табло прибора (N) в табл. 3 протокола отчета;

2.2.5.4. Закрыть заднюю крышку прибора, выключить прибор.

Измерение плотности потока бета-излучения с загрязненной поверхности следует произвести три раза и по подученным данным вычислить среднее арифметическое значение.

4. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Провести грубую оценку радиационной обстановки в помещении лаборатории по данным табл. 1, рассчитав среднее число импульсов и звуковых сигналов за время измерения, затем среднее число тех же параметров в минуту, и сравнить их с соответствующими параметрами естественного радиационного фона.

По данным табл. 2 вычислить среднее значение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в помещении лаборатории, сравнить его с ПД и сделать выводы об их соотношении с естественным радиационным фоном.

4.3. По данным табл. 3 рассчитать среднее значение величин(N ) и (n ) и определить величину плотности потока бета-излучения с поверхности по формуле

q = К (n - N ), част./см2мин,

где К =0,5 част./см2мин.импульс коэффициент счета прибора;

N показание прибора с закрытой задней крышкой без учета запятой на табло, импульсов; n показание прибора с открытой задней крышкой без учета запятой на табло, импульсов.

Полученное значение сравнить с ДЗ поверхности помещений постоянного пребывания персонала и сделать вывод об их соотношении.

Перечислить основные направления по защите населения от ионизирующих излучений (см. теоретическую часть данной лабораторной работы и соответствующий раздел учебника по экологии).

Лабораторная работа N 4

КОНТРОЛЬ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА ЖИЛОЙ ЗОНЫ ГОРОДА

Цель работы: овладеть навыками работы с приборами контроля за шумовым состоянием воздушной среды и оценить величину шумового загрязнения в селитебной (жилой) зоне под влиянием транспортных потоков.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Шум можно определить как всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных сигналов или нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное иди раздражающее действие на организм человека. Вредное влияние .шума на организм .человека проявляется в широком диапазоне: от субъективных раздражении до объективных патологических изменений в органах слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой системах. Шум возбуждает, нервную систему и лишает человека нормального сна и отдыха, снижает работоспособность и ухудшает здоровье. В селитебной зоне городов и других населенных пунктов доминирующими источниками внешнего шума являются транспортные потоки.

Органом слуха человека оценивается не абсолютное, а относительное изменение звукового давления, поэтому ГОСТ 12.1.00383установлено понятие уровня звукового давления в децибелах (дБ),величина которого определяется зависимостью

L=20lg(P/P0)(1)

где Р среднеквадратичная величина звукового давления, создаваемого источником звука. Па; Ро -2 10-5 Па - среднеквадратичное звуковое давление, соответствующее порогу слышимости при частоте звука 1000 Гц. .

Звуковая энергия, излучаемая источником шума, распределяется по различным частотам. Это распределение представляет собой спектр колебаний.

Для измерения уровней звукового давления применяют специальные приборы шумомеры. Звуковые колебания давления, попадая на мембрану микрофона шумомера, преобразуются в слабые электрические сигналы. которые усиливаются, выпрямляются и подаются на вольтметр, шкала которого откалибрована в децибелах. В современных шумомерах используют две частотные характеристики чувствительности А и С. Характеристика С практически линейна в измеряемом диапазоне частот. Характеристика .А, имеющая завал на низких частотах, имитирует кривую чувствительности уха человека, и применяется для гигиенической оценки шума. Уровень звука, измеренный по шкале А, обозначают в дБА и называют "уровнем звука в дБА". К достоинству шкалы можно отнести то обстоятельство, что удвоение громкости звука вдвое грубо соответствует увеличению его уровня на 10 дБА.

Транспортный шум является непосредственным, так как его уровень изменяется по времени более чем на 5 дБА. Чтобы охарактеризовать транспортный шум одним числом, вводится понятие эквивалентного (по энергии) уровня звука la экз в дБА. Эквивалентный уровень звука данного непостоянного шума представляет собой уровень звука постоянного широкополосного неимпульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как данный непостоянный шум. Эквивалентный уровень звука рассчитывают на основании данных, полученных при измерениях шумомером. по формуле

(2)

где N - общее количество отсчетов уровней звука за время измерения; ni - число отсчетов уровня звука в i-ом интервале уровней звука с диапазоном 5 дБА: Li - средний, уровень звука в данном интервале, дБА; 1=1, 2,...,п.

Максимальный уровень звука la макс. ДБА- уровень звука, соответствующий максимальному показанию шумомера при визуальном отсчете.

Нормативы шумового загрязнения воздушной среды установлены "Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки" (СН 307784)и ГОСТ 12.103681. Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются эквивалентные уровни звука la эха. ДВА. Оценка непостоянного шума должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука.

Шум на селитебной территории измеряет в соответствии с ГОСТ23337-78 "Шум. Методы измерения, шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий" не менее чем в трех точках, расположенных на расстоянии 2 м ;т ограждающих конструкций зданий. Допустимые уровни шума в селитебной зоне составляютla экв = 55 дБА и la макс = 70 дБА. В помещениях зданий шум следует измерять не менее чем в трех точках, равномерно распределенных по помещениям не ближе 1.м от ограждающих конструкций помещений. Допустимые уровни шума в помещениях устанавливаются при условии обеспечения нормативной вентиляции помещений (для жилых помещений при открытых форточках, фрамугах, узких створках окон) и составляют la экв = 40 дБА и la макс " 55 дБА.

Борьба с транспортным шумом ведется по четырем основным направлениям:

техническому - снижение шума в источнике, т.е. создание и применение мало шумных транспортных средств благодаря техническому прогрессу;

административно-организационному - снижение шума путем регламентации по месту, времени и качественному составу движения транспортных средств;

градостроительному (архитектурно-планировочному) снижение шума на пути его распространения в городской среде, т.е. от источника транспортного шума до объекта защиты;

строительному (объемно-конструктивному) снижение шума на объекте защиты путем увеличения. звукоизолирующей способности наружных ограждений, изменений объемно-планировочных решений самого объекта и т.п.

Снижение уровней шума задача в основном техническая, но, судя по прогнозным оценкам, в ближайшие 1520 лет наряду с техническими решениями проблемы все большую роль будут играть градостроительные .(архитектурно-планировочные) и строительные мероприятия.

Для защиты селитебной территории от транспортного шума в качестве экранирующих сооружений применяют шумозащитные экраны, а также земляные насыпи, откосы выемок, здания нежилого назначения и полосы зеленых насаждений.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материально-техническое обеспечение лабораторной работы

Исследование шумового состояния воздушной среды в селитебной зоне осуществляют на лабораторной установке конструкции кафедры БЖЭ ТГТУ. Она включает в себя шумомеры 00023 и 00026 фирмы "RFT"для точного определения уровня звукового шума с любой временной характеристикой и приспособление для размещения микрофона шумомера снаружи или внутри помещения в соответствии с требованиями ГОСТ 2333778.

2.2 Порядок проведения эксперимента

2.2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой по исследованию транспортного шума и заданием на исследование, вариант которого выдает преподаватель.

Подготовить к работе шумомер 00026 в следующем порядке: переключатель 1 (нагрев микрофона) поставить в положение "О"; переключатель 2 (внешнее управление) в положение "О"; переключатель 3 (показания) в положение "I"; переключатель 4 (режим работы) в положение "L"; переключатель 5 (оценка частоты) в положение "А"; переключатель б (оценка времени) в положение"S"; клавиши "стоп" и "Т/В" должны быть отжаты.

Включить прибор в сеть нажатием клавиши "0/1", при этом высвечивается цифровое табло. Спустя 30 секунд прибор приходит в состояние готовности к работе.

2.2.2. Исследовать параметры шума транспортного потока в селитебной зоне при помощи шумомера 00026. Для этого нажать клавиши "Т/В" (задать интервал отсчетов уровней звука в дБА в 4 секунды) и снимать показания с цифрового табло в момент, когда высвечивается вертикальная черта "стоп" в девой стороне индикаторного поля. Необходимо провести не менее 50 отсчетов уровней звука в дБА и подученные данные занести в табл. 1 протокола отчета.

Выключить прибор путем отжатая клавиши "0/1".

2.2.3. Исследовать параметры шума от внешних источников в помещении лаборатории при помощи шумомера 00023. Для этого включить тумблер "сеть"; переключатели 1 и 2 (диапазоны) поставитьна максимальный под диапазон; переключатель 3 (частотное приведение) поставить в положение "А"; переключатель 4 (приведение повремени) в положение "S"; переключатель 5 (нижняя граничная частота) на 20 Гц. Спустя 30 секунд прибор приходит в состояние готовности.

В течение 10 минут провести не менее 50 отсчетов уровней звука в 2SA с интервалом S с. Показания прибора снимают, суммируя показания переключателей 1, 2 и стрелочного прибора (значение уровня звука принимают по максимальному показанию при колебании стрелки прибора в момент отсчета) и заносят в табл. 2 протокола отчета.

После окончания измерений выключить питание шумомера тумблером "сеть".

3. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Математическую обработку экспериментальных данных из1,2,3,4 ведут по следующей методике.

По данным табл. 1 протокола отчета заполнить табл. 2 и по формуле (2) рассчитать эквивалентный уровень звука транспортного потока в селитебной зоне. Сделать выводы о соотношении полученных данных значений la экв и la макс по отношению к допустимым .уровням по СН 307784 и дать рекомендации по снижению шума(см. раздел 1). :. ..

По данным табл. 3 протокола отчета заполнить табл. 4 и по формуле (2) рассчитать la экв в помещении лаборатории. Сделать выводы о соотношении подученных значений la экв и la макс по отношению к допустимым уровням по. СН 307784 и дать направления по снижению шума (см. раздел. 1 и соответствующий раздел учебника экологии).

Лабораторная работа N 5

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ И ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ

Цель работы: овладеть навыками работы с приборами потенциометрического и фотометрического анализа воды, изучить нормативные документы ;.и оценить качественные показатели питьевой воды.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Возможность использования природных вод зависит от требований, предъявляемых каждым видом водопользования к качеству воды. Требования к качеству Питьевой воды, подаваемой централизованными хозяйственно-питьевыми системами водоснабжения и водопроводами одновременно для питьевых, хозяйственных, технических и коммуникально-бытовых целей, регламентирует ГОСТ 287482. Питьевой называется вода, которая потребляется человеком непосредственно или косвенно, а также для приготовления напитков и других кулинарных целей.

Питьевая вода не должна содержать микроорганизмы л химические вещества в концентрациях, которые могут представлять:, вред для здоровья. Для общественного питьевого водоснабжения основное значение имеют свежесть, прозрачность и бесцветность воды, а также отсутствие неприятного запаха и вкуса. Поэтому государственный стандарт регламентирует бактериологические, токсикологические и органолептические(запах, привкус, цветность, мутность)показатели, воды Постоянный контроль, за качеством воды должен осуществляться в местах, .водозабора, в процессе ее обработки на очистных сооружениях, перед поступлением в водопроводную и распределительную сеть по бактериологическому и химическому составами по органолептическим показателям.

Оперативный контроль качества природной воды на водозаборах целесообразно вести при помощи передвижной микролаборатории, в состав которой входит комплект приборов, использующих потенциометрический и фотометрический методы анализа проб воды; монитор типа Аквамер 54/55 и фотоэлектрокодориметр КФ77.

Монитор типа Аквамер 54/55 предназначен для автоматического контроля качества воды по четырем важным показателям температура, водородный показатель, хлоридный показатель и растворенный кислород. Фотозлектрокодориметр КФ77 используют для оценки качества воды по двум показателям: мутность и цветность. Следовательно, эти показатели качества воды могут быть определены в полевых условиях;

Температура. Температура" воды является одной из важнейших характеристик, в значительной мере определяющей направления и тенденции изменения ее качества. Аквамер 54/55 проводит постоянное измерение температуры воды при помощи термометра сопротивления с точностью до 0,1°С.

В водопроводных и насосных установках температуру определяют, погружая термометр в струю стекающей воды. Температурные пределы питьевой воды 7...12°С.

Водородный показатель (рН). Величина рН природной воды служит важным показателем кислотности иди щелочности и является результирующей величиной кислота основного взаимодействия ряда ее минеральных и органических компонентов. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах. От нее зависят развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, агрессивное действие воды на различные сооружения и т.д.

Метод определения рН, используемый в Аквамере 54/55, основана измерении разности потенциалов, возникающих на границах между внешней поверхностью стеклянной мембраны электрода и исследуемым раствором, с одной стороны, и внутренней поверхностью мембраны и стандартным раствором кислот с другой. Так как внутренний стандартный раствор стеклянного электрода имеет постоянную активность ионов водорода, потенциал на внутренней поверхности мембраны не изменяется измеряемая разность потенциалов определяется потенциалом, возникающим на границе внешней поверхности электрода и исследуемого раствора.

Измерения рН производят относительно потенциала другого электрода, называемого электродам сравнения, потенциал которого практически не зависит от активности ионов водорода. Электродвижущая сила, возникающая в измерительных ячейках, составленных из индикаторного (стеклянного) электрода, электрода сравнения исследуемого раствора и растворов с постоянной активностью водородных ионов является функцией активности ионов водорода (рН) в исследуемом растворе и температуры.. Эта функция линейна в пределах измеряемых значений рН. В приборе имеется температурная компенсация, позволяющая устранять .ошибки, обусловленные различием температуры анализируемых проб воды. Аквамер 54/55 позволяет проводить измерения с погрешностью 0,05 единиц рН. , ,

Водородный показатель рН питьевой воды должен находиться в пределах 6,5-8,5.

Хлориды. Хлориды присутствуют в заметных количествах почти во всех природных водах. Диапазон их концентрации весьма широк вплоть до перенасыщения растворов легко растворимых солей, в частности, хлорида натрия.

Однако в большинстве вод рек, озер, водохранилищ их содержание невелико по сравнению с другими главными компонентами.

Хлориды один из наиболее устойчивых компонентов воды. Их содержание практически не изменяется при протекающих в водах физико-химических и биохимических процессах трансформации химического состава вод.

Значительное повышение концентрации хлоридов в поверхностных или грунтовых водах может быть связано с загрязнением промышленными и бытовыми сточными водами. Следует учитывать, что хлориды постоянный спутник фекалов и поэтому повышение их концентраций может служить одним из сигналов фекальных загрязнений.

Метод определения рС1, используемый в Аквамере 54/55, аналогичен описанному выше при .определении рН, только вместо стеклянного электрода применен хлорселективный электрод с хлоридноймембраной.

Содержание хлоридов (по рС1) в питьевой воде. не должно превышать 350 мг/д (рС1 >2),

Растворенный кислород. Содержание кислорода в воде зависит от ряда физических, химических, биологических и микробиологических процессов. Соприкасающаяся с воздухом вода содержит кислород в концентрации, которая при равновесии определяется атмосферным давлением растворенных солей.

Отклонения концентрации кислорода от равновесной могут вызываться:

резким изменением барометрического давления, температуры воды, аэрацией воды в различных гидротехнических сооружениях;

физико-химическими и химическими процессами, например. Потреблением кислорода на химическое окисление вещества, поглощением кислорода при коррозии металлов и т.д.:

*биохимическими процессами, такими как аэробное биохимическое окисление органических веществ. дыхание водных организмов, продуцированный кислород в процессе фотосинтеза.

Содержание кислорода является важным показателем загрязненности водоема, его биологического состояния, доминирующих в нем процессов образования, деструкции органических веществ, интенсивности самоочищения. Весьма важное значение имеет изучение кислородного режима водоема при оценке условий обитания в нем ихтиофауны.

Концентрация кислорода в воде водных объектов у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения должна быть не менее 4 мг/д.

Датчиком на кислород в приборе Аквамер 54/55служит кислородоселективный электрод, изменяющий свое внутреннее сопротивление в зависимости от количества кислорода, диффундирущего на катод электрода через селективно пропускающую мембрану.

Мутность, мутной называют воду непрозрачную в проходящем свете; отдельные взвешенные частицы в ней не различию невооруженным взглядом и при отстаивании в течение 5...6 часов из раствора не выделяются. Мутность воды определяется содержанием взвешенных веществ, основными источниками которых являются: 1) поступление с поверхностным стоком; 2) размыв берегов и дна: 3)развитие фитопланктона и высшей водной растительности; "4) поступление с промышленными стоками; 5) эоловы наносы. Снизить мутность питьевой воды можно путем отстоя с последующим применением различных фильтров.

Метод определения мутности воды, использованный в данной лабораторной работе, основан на измерении величины оптической плотности исследуемой пробы воды и установлении концентрации взвешенных веществ по калибровочной кривой, построенной в координатах: оптическая плотность концентрация взвешенных веществ в мг/л. Для ее построения готовят в соответствии с требованиями гост 335174 шкалу эталонных растворов на основе стандартной суспензии из каолина с содержанием 1 мг в 1 см3 и дистиллированной воды. Оптическую плотность проб воды измеряют на фотоэлектроколориметре(зеленый светофильтр) в кюветах с толщиной слоя 5см.

Мутность питьевой воды по стандартной шкале не должна превышать 1,5 мг/л.

Цветность. Окраска питьевой воды зависит от содержания органоминеральных и микооорганических примесей. Отклонение цветности питьевой, воды от стандартной, как правило, свидетельствует о наличии большого количества минеральных примесей и живых микроорганизмов.

ГОСТ 335174 регламентирует оценку цветности исследуемой воды фотометрическим методом по калибровочной кривой, построенной в координатах: оптическая плотность пробы воды градусы цветности. Для построения калибровочной кривой (стандартной шкалы цветности) готовят шкалу эталонных растворов на основе двухромистого "калия, сернокислого кобальта, концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды. Заданное в ГОСТ 335174 соотношение указанных составляющих дает эталонные растворы различной цветности с соответствующей оптической плотностью, выраженной в градусах цветности. Оптическую плотность проб измеряют на фотоэлектроколориметре (синий светофильтр.; в кюветах с толщиной слоя воды. 5 см.

Цветность питьевой воды по стандартной шкале не должна превышать 20 градусов.

Водоемы и водотоки считаются, загрязненными, если показателисостава и свойств вода в них изменились под влиянием производственной;, и непроизводетвённой деятельности и стали полностью идентично непригодными для одного из видов водопользования.

Критерием загрязненности воды является ухудшение ее качества(например, по параметрам, изученным, в данной лабораторной работе) и приобретение свойств, вредных, для человека, флоры и фауны, в зависимости от вида водопользования.

Основными мероприятиями по охране поверхностных вод от загрязнения являются:

внедрение замкнутых водооборотов в промышленных узлах и на отдельных предприятиях; обеспечение надлежащего разбавления производственных и коммунально-бытовых стоков путем регулирования стока рек;

механическая очистка (коагулянта, нейтрализация и отстаивание сточных вод);

физико-химическая очистка (электростатический и полный обмен, сорбция и т.д.);

биологическая очистка сточных вод.

Основными мероприятиями по охране подземных вод являются:

профилактические (контроль и наблюдение за качество подземных вод, надежное в санитарном отношении устройство водозаборов подземных вод и т.п.);

локальные, т.е. ограничивающие продвижение загрязнений по водоносному пласту от очага загрязнения;

восстановительные, имеющие цель ликвидировать загрязнение водоносного горизонта и восстановить природное качество подземных вод.

Для того чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, связанное с демографическим взрывом промышленным развитием, необходимо:

государственное планирование урбанизации и индустриализации с целью избежать избыточной концентрации городов и промышленности;

применение "более чистой технологии", т.е. промышленной технологии без сточных вод с ограниченными, насколько это возможно. Стоками. Необходимо учитывать затраты на очистку сточных вод и вред, наносимый окружающей среде;

внедрение технологии очистки сточных вод. Позволяющей регенерировать загрязняющее вещество, чтобы избежать возникновения проблем его удаления и вторично исподьзовать дочищенную воду.

2.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материально техническое обеспечение лабораторной работы

Контроль качества воды осуществляется Аквамером 55/54 фирмы "Телеко" (Польша) и фотоэлектродозиметром КФ77. Лабораторный стенд включает: монитор типа Акзамер 55/54, выносной комплект датчиков с соединительным кабелем, емкость для исследуемой воды, прибор КФ77 с набором светофильтров и кювет для исследуемых растворов, стеклянные воронки, стаканы.

2.2 Порядок выполнения эксперимента

2.2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой по исследованию качества питьевой воды и заданием на исследование, вариант которого выдает преподаватель. Подготовить к работе Аквамер55/54, для этого: наполнить емкость водой до уровня, отмеченного синей чертой, и погрузить в see выносной комплект датчиков;

включить тумблер "Сеть" аквамера в положение 1, а тумблер "Индикация" в положение "Вкл.". Спустя 5 минут прибор приходит в режим готовности к работе.

2.2.2. Исследовать параметры качества питьевой воды Аквамером 55/54 и полученные данные занести в табл. 1 протокола отчета. Для этого следует последовательно нажимать на клавиши "О","1"^..,"5" прибора, используя данные табл. 1»

2.2.3. Выключить тумблеры прибора Аквамер 55/54 "Индикация" и "Сеть".

Таблица 1

Нажимаемая клавиша монитора	Измеряемый параметр качества воды	Символ измеряемого параметра на панели монитора
0	Температура, °С	Т
1	Хдоридный показатель, pсl	рС1
2	Водородный показатель РН	РН
3	ЭДС, тВ	тВ
4	Удельная проводимость S/m
5	Растворенный кислород МГ/Л

2.2.4. Подготовить к работе прибор КФ77: последовательным вращением регуляторов настройки "грубо" и "точно", обозначенных соответственно символами " » " и " Вкл ", переместить красную точку, нанесенную на каждом регуляторе, в верхнее положение. Открыть крышку кассетного отсека прибора и в левое гнездо кассеты приема проб установить кювету с дистиллированной водой, а в правое гнездо кювету с исследуемым раствором (взвесью), после чего закрыть крышку кассетного отсека.

2.2.5. Определить мутность пробы воды, для этого:

2.2.5.1. В гнездо "Светофильтр" прибора установить зеленый светофильтр и включить прибор в электрическую сеть нажатием кнопки "^";

2.2.5.2. Передвинуть кассету с пробами в крайнее правое положение, чтобы кювета с дистиллированной водой оказалась на пути светового луча;

2.2.5.3. Вращением регуляторов настройки "грубо" и "точно" добитьсят установки стрелки фотоколориметра на "О" по верхней шкале прибора;

2.2.5.4. Передвинуть кассету с пробами в крайнее левое положение, чтобы кювета с исследуемым раствором оказалась на пути светового луча;

2.2.5.5. Считать по верхней шкале фотоколориметра величину оптической плотности анализируемого раствора (взвеси) и занести полученное значение в табл. 2 протокола отчета.

2.2.6. Определить цветность проб воды. Для этого в прибореКФ77 установить в гнездо "Светофильтр" синий светофильтр и измерить величину оптической плотности анализируемого раствора по методике, описанной выше при определении мутности пробы воды(см. п. 2.2.5).

.Полученное значение оптической плотности исследуемого раствора занести в табл. 2 протокола отчета,

2.2.7. Выключить прибор, отжав кнопку "^", извлечь кюветы"с исследуемыми жидкостями и закрыть крышку кассетного отсека.

3. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ АНАЛИЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Так как монитор типа Аквамер:Б4/55 предназначен для автоматического контроля качества воды :по четырем показателям(температура, хлоридный показатель, водородный показатель, растворенный кислород) в полевых условиях, никакой математической обработки результатов, записанных в столбце 3 табл. 1 протокола отчета по данной лабораторной работе, проводить не требуется.

Необходимо выбрать нормативные значения показателей качества воды по ГОСТ 287482, записать их. в столбце 4 табл. 1 и сделать выводы о соответствии измеренных значений параметров качества воды требуемым.

В столбце 5 табл. 2 записать нормативные требования к качеству воды по мутности и цветности (см. теоретическую часть данной работы)

По калибровочным, кривым "оптическая плотность мутность " и " оптическая плотность цветность" определить мутности цветность исследованных проб воды, записать полученные значения в табл.;" 2 и сделать выводы о соответствии, измеренных значений нормам.

Сделать обобщенный вывод о соответствии значений параметров качества питьевой воды, полученных в ходе выполнения лабораторной работы, нормативным требованиям. Дать направление по повышению качества питьевой воды (см. теоретическую часть данной лабораторной работы и соответствующий раздел учебника по экологии) .

Лабораторная работа N 6

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ В ПУНКТАХ ХОЗЯЙСТВЕННОПИТЬЕВОГОИ КОШУНАЛЬНОБЫТОВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Цель работы. закрепить навыки работы с приборами анализа состава и свойств воды, изучить нормативные документы и оценить качественные показатели поверхностных вод в пунктах коммунально-бытового и хозяйственно-питьевого водопользования.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Нормативы качества поверхностных вод для хозяйственно-питьевого (ХозП) и культурно-бытового водопользования установлены Правилами охраны поверхностных вод (1991.г). В: них использованы 3 группы показателей: органолептические, обще санитарные и санитарно-токсикологические. "

С помощью органолептических показателей оцениваются (в балах) вещества, изменяющие вкус, запах и цвет воды. Обще санитарными показателями оцениваются вещества и свойства воды, влияющие на скорость протекания процессов самоочищения. Санитарно-токсикологические показатели характеризуют содержание ядовитых для человека веществ и представляют собой перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК).

ПДК вещества в воде это концентрация данного вещества, выше которой вода не пригодна для установленного вида водопользования.

Общие требования к составу и свойствам воды для различных видов водопользования приведены в табл. 1.

Таблица1. Общие требования к составу и свойствам водных объектов в пунктах ХозП и КультБ водопользования

Показатели состава и свойств водного объекта	Категории водоп.
	ХозП водоснабжение, а также водоснабжение пищевых предприятий, КудьтБ водопользование: для купания, спорта, отдыха и водоемов в черте насе ленных мест
1	2	3
Взвешенные вещества	Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на: 0,25 мг/л 0,75 мг/л
Плавающие примеси	На поверхности воды не должно быть пленок нефтепродуктов, пятен минеральных масел искуплений других примесей
Запахи и привкусы	Интенсивность более 1 балла не допускается
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике воды 20.см (менее 20 град) 10 см
Температура	Летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению .со среднесуточной температурой самого жаркого месяца года за последние 10 лет
Водородный показатель рН	Не должен превышать по сухому остатку 1000мг/л, в том числе хлоридов 350 мг/д (рС1>2)и сульфатов 500 мг/д
Минеральный состав	Не должен превышать по сухому остатку 1000мг/л, в том числе хлоридов 350 мг/д (рС1>2)и сульфатов 500 мг/д

Отчета по данной лабораторной работе, проводить не требуется.

Необходимо выбрать нормативные значения показателей качества воды по ГОСТ 287482, записать их в столбце 4 табл. 1 и сделать выводы о соответствии измеренных значений параметров качества воды требуемым.

В столбце 5 табл. 2 записать нормативные требования к качеству воды по мутности и цветности (см. теоретическую часть данной работы)..

По калибровочным, кривым "оптическая плотность мутность "и~" оптическая плотность цветность" определить мутности цветность исследованных проб воды, записать полученные значения в табл.;" 2 и сделать выводы о соответствии, измеренных значений нормам.

Сделать обобщенный вывод о соответствии значений параметров качества питьевой воды, полученных в ходе выполнения лабораторной работы, нормативным требованиям. Дать направление по повышению качества питьевой воды (см. теоретическую часть данной лабораторной работы и соответствующий раздел учебника по экологии) .

Оценка качества и свойства воды для каждого вещества ведется последовательно по всем группам показателей, т.е. вначале идет органолептическая оценка, потом проверяются обще санитарные характеристики и в конце санитарно-токсикологические (в СанПиН463088 приведен перечень ПДК вредных веществ 1345 наименований). Периодичность и правила отбора и анализа проб воды определяются ГОСТ 287482. Пробы отбираются не реже 1 раза в месяц, а при наличии сброса загрязненных стоков ежеквартально. Оценка качества воды в водоеме является основным условием для выдачи разрешения на сброс сточных вод. Контроль за состоянием водных объектов осуществляют как водопользователи, так и органы госконтроля.

Оперативный контроль качества воды в водозаборах целесообразно вести с помощью передвижной микролаборатории, что дает возможность определить основные показатели качества воды в полевых условиях, как это было показано ранее в лабораторной работе N 5.

Водные объекты считаются загрязненными, если показатели состава и качества воды делают ее непригодной для одного из видов водопользования. Критерием загрязненности воды служит индекс загрязнения, характеризующий степень ухудшения ее качества приобретения вредных для человека, флоры и фауны свойств. Принципы классификации водных объектов по степени загрязнения по результатам оперативного контроля качества воды приведены в табл. 2.

Следовательно, показатели качества воды в местах водозабора позволяют определить степень загрязнения, от которой зависят способы очистки и охраны поверхностных вод.

Температура. С повышением температуры уменьшается насыщение

воды кислородом, повышается скорость изменения ее качеств чаще всего в неблагоприятную сторону. Причиной этого является сброс поверхностные воды нагретых стоков.

Таблица 2. Классификация водных объектов по степени загрязнения

Степень загрязнения	Основные показатели загрязнения	Индекс загрязнения
	Запах, привкус (балл)	ПДК орг. степень превышения	Растворенный кислород, мг/л
	2	1	4	0
Умеренная	3	4	3	1
Высокая	4	8	2
Чрез. высокая	4	8	1	3

Вкус и привкус. Для питьевой воды различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий и горький. Все другие ощущения называются привкусом (болотистый, затхлый, металлический и др.). Они зависят в основном от содержания органоминеральных примесей. Количество примесей можно сократить с помощью набора различных фильтров. ГОСТ 335174 допускает субъективную оценку вкусового качества воды по критериям, представленным в табл. 3.

Таблица З Критерии оценки вкусовых качеств питьевой воды

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер вкуса и привкуса	Оценка (балл)
Нет	Вкус и привкус не ощущается	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторных исследованиях	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздерживаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильный, что делают воду непригодной к употреблению	5

Запах. Вода из объекта водозабора может иметь характерный запах (болотный, затхлый, гнилой, нефтепродуктов и др.). Разновидность запаха, как правило, связана с физико-химическими и химико-биологическими процессами, протекающими в водной среде. В водозаборах, где идут процессы гниения, наблюдается запах нефтепродуктов (болотный газ). При фекальных загрязнениях обнаруживается хлорный и аммиачный запах. После биохимической очистки интенсивность запаха значительно снижается. Для экспресс-анализа ГОСТ 335174 допускает* субъективный метод оценки запаха по критериям табл. 4.

Таблица 4. Критерии оценки интенсивности запаха

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха
Нет	Запах не ощущается
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторных исследованиях
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на него внимание
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздерживаться от питья
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает водунепригодной к употреблению

Окраска (цветность). Отклонение цветности воды в водозаборе от стандартной, как правило, свидетельствует о наличии большого количества минеральных примесей, которые могут не иметь привкуса и запаха, и живых микроорганизмов. Цветность можно изменить путем фильтрования с предварительным нагревом для изменения микро органической фауны. При цветности более 20 .градусов необходимо провести тщательный .количественный анализ микробиологических и токсикологических показателей, воды. ГОСТ 335174 регламентирует оценку цветности. фотометрическим методом,, подробно описанным в лабораторной работе N 5.

Мутность. Содержание взвешенных веществ, в основном минеральных примесей, определяет мутность воды. Снизить мутность питьевой воды можно путем отстоя с последующим применением различных фильтров. Основными источниками взвешенных веществ являются поступления с поверхностным стоком и промышленными стоками. ГОСТ 335174 предусматривает оценку мутности воды фотометрическим методом (см. теоретическую часть лабораторной работы N 5).

Водородный показатель рН отражает концентрацию ионов водорода. От величины рН зависит развитие и жизнедеятельность водных растений. В щелочной среде миграционная способность химических элементов уменьшается, что создает перенасыщение локальных участков продуктами техногенеза. В кислых средах миграционная способность, а следовательно и рассеивание техногенных элементов, увеличивается. Усиливается и агрессивное действие воды на различные сооружения. Для определения рН в данной работе применен потенциометрический метод.

Хлориды. Повышенное содержание хлоридов ухудшает вкусовые качества воды и ограничивает ее применение для многих технических и хозяйственных целей, в том числе для орошения сельскохозяйственных угодий. Значительное повышение концентрации хлоридов в водозаборе может быть связано с загрязнением промышленными или бытовыми сточными водами и может служить одним из сигналов фекальных загрязнений. В данной работе для определения концентрации хлоридов применен потенциометрический метод.

Основные мероприятия по охране поверхностных вод от загрязнения описаны выше в теоретической части лабораторной работы N 5.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Материально-техническое обеспечение лабораторной работы. Лабораторный стенд включает Аквамер 54/65 фирмы "Телекс"(Польша), фотоэлектроколориметр КФ77, водяную баню, колбы плоскодонные емкостью 350 мл 4 шт., часовое стекло и мерный стакан. Источником проб водозабора является емкость Аквамера.

Порядок проведения экспериментов:

Ознакомиться с лабораторными установками по экспресс методу исследования степени загрязненности объекта водопотребления. (Варианты задания на исследования задаются преподавателем);

В плоскодонный колбы долить до 100 мл исследуемой воды из соответствующих емкостей Аквамера. Определить характер проявления запаха и результат занести в табл. 1 (1 и;2 пробы) протокола отчета. После чего колбы помещают в водяную баню, закрыв предварительно часовым стеклом, и нагревают до 60°С. Сдвинув часовое стекло, быстро определяют характер проявления запаха и результаты заносят в табл. 2 (3 и 4 пробы) протокола отчета;

В плоскодонные колбы наливают 100 мл исследуемой воды из емкостей Аквамера. Набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 35с и выплевывают. Полученные ощущения заносят в табл. 2 протокола отчета;

В емкость Аквамера опускают образец белого цвета и при появлении изменения белого цвета образца фиксируют глубину погружения. Для повышения достоверности субъективной оценки глубину определяют 3 эксперта. Результаты заносят в табл. 8 отчета;

Подготовить к работе Аквамер, для чего включить тумблер "Сеть" в положение 1, а тумблер "Индикация" в положение "Вкл.". Спустя 5 минут прибор готов к работе;

Переключая поочередно клавиши "0", "I", "2" и "5" Аквамера, записать показания цифрового индикатора в табл. 4 отчета;

Подготовить к работе фотоколориметр КФ77: выставить регуляторы чувствительности " " и " " таким образом, чтобы нанесенная на каждом регуляторе красная точка заняла верхнее положение; включить прибор в сеть нажатием кнопки " ^ ".Открыть крышку кассетного отсека, в левое гнездо кассеты вставить кювету с дистиллированной водой: а в правое гнездо кювету с исследуемым раствором (взвесью), после чего закрыть крышку кассетного отсека;

Определить мутность пробы воды. Для этого установить зеленый светофильтр в гнездо "Светофильтр" прибора КФ77 и переместить.кассету с пробами рычагом перемещения кассеты в крайнее правое положение. Регуляторами настройки установить стрелку фотоколориметра в нулевое положение по верхней шкале прибора. Перевести рычаг перемещения кассеты с пробами в крайнее левое положение, снять показание по верхней шкале прибора и занести в табл. 5 протокола отчета;

Определить цветность воды. Для этого в фотоколориметре КФ77 установить синий светофильтр и измерить величину оптической плотности анализируемой пробы по методике, описанной выше при определении мутности. Полученные значения оптической плотности занести в табл. 5 протокола отчета.

4. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Используя оценочные табл. 1.-.4 теоретической части данной лабораторной работы, дать оценку вкуса и привкуса, запаха, окраски, температуры, хлоридного и водородного показателя и занести результаты в соответствующие таблицы протокола отчета,

По калибровочным кривым "оптическая плотность мутность" и "оптическая плотность цветность" определить мутности цветность исследованных проб воды, записать полученные значения в табл. 5 и сделать выводы о соответствии измеренных значений нормам.

Используя табл. 1.- 5 протокола отчета и дополнительные данные по вариантам задания, определить степень загрязнения объектов водопользования.

При отрицательных оценочных результатах предложить мероприятия по улучшению качества питьевой воды (см. теоретическую часть данной лабораторной работы и соответствующий раздел, учебника по экологии).

Размещено на Allbest.ru