Дослідження екологічного стану р. Либідь за методом біотестування

3. Промити електрод чистою водою та витерти на сухо. Опустити електрод в ємкість із розчином рН 4. Обережно струсити і чекати, поки не встановиться вимірне значення. Натиснути та утримувати книпку CAL для входу в режим калібрування, на дисплеї з'явиться CAL і блимаючий показник 4. Калібрування закінчиться, коли дисплей перестане блимати і вказуватиме «SA»,потім «ЕND» і повернеться в режим вимірювання.

4. Після відхилення калібрування, рН 4 або рН 10 дисплей покаже його відсоток для відображення статусу електроду. Якщо він буде нижчим 70% або вищим 130%,то електрод потрібно буде замінити. Відхилення 100% є ідеальним.

Калібрування «Електропровідності»

1. Слід переконатися, що датчиком є електрод для вимірювання електропровідності розчину. На дисплеї з'явиться COND, TDS, або SALT.

2. Опустити електрод у ємкість зі стандартним розчином 1413 мкСм/см. Обережно струснути і чекати, поки встановиться виміряння значення. Натиснути та утримувати кнопку CAL для входу в режим калібрування. На дисплеї з'явиться CAL і блимаючий показник 1413 мкСм/см. Калібрування закінчиться, коли дисплей перестане блимати і вказуватиме «SA»,потім «ЕND» і повернеться в режим вимірювання.

3. Якщо зчитування не є 0 мкСм/см і електрод знаходиться у повітрі й не опущена в жоден з розчинів, то калібруйте, доки результатом зчитування не стане 0 мкСм/см.

Вимірювання «рН»

Після калібрування промити електрод чистою водою та витерти насухо. Опустити електрод у розчин, рН якого будемо вимірювати. Обережно струснути і зачекати встановлення результату вимірювання.

«ОВП»

1. Опустити ОВП- електрод. На дисплеї автоматично з'явиться позначка ORP.

2. Для режиму ОВП калібрування не є необхідним. Однак це може слугувати спеціальним ОВП- стандартом для перевірки стану електроду.

3. Промити ОВП- електрод чистою водою і витерти насухо. Опустити електрод у розчин, ОВП якого будемо вимірювати. Обережно струснути і зачекати. Поки встановиться результат вимірювання.

Коли показники вимірювання за межі можливого діапазону, на дисплеї з'явиться «------».

Після вимірювання промити електрод чистою водою. Замінити колби для змочування. Вони повинні бути постійно заповнені зволожуючим розчином (4М КСL).

Вимірювання «Електропровідність»

1. Після калібрування промити електрод чистою водою та витерти насухо. Опустити електрод у розчин , який будемо вимірювати. Обережно струснути і зачекати результатів зчитування.

Натиснути кнопку MODE для вибору режиму електропровідності, TDS солеміру.

Коли показники вимірювання за межі можливого діапазону, на дисплеї з'явиться «------».

Одиниці вимірювання автоматично змінюються з мкСм/см на мСм/см, з мг/л на г/л

Після вимірювання промити електрод чистою водою та замінити захисний ковпачок.

Функціональний режим користування приладом

1. Натиснути кнопку для входу в режим утримання. На дисплеї з'явиться значок HOLD, значення на дисплеї збережеться. Натиснути кнопку знову для повернення у вимірювальний режим.

2. Натиснути і утримати кнопку для входу в режим максимальних та мінімальних значень. На дисплеї з'явиться блимаючий значок max i min .Для виклику max i min величин слід натиснути підсвічену кнопку. Для виходу з даного режиму натиснути та утримати кнопку , поки значки min i max не зникнуть.

3. Впродовж під'єднання електроду для вимірювання електропровідності, потрібно натиснути кнопку для вибору потрібного режиму вимірювання: електропровідності, TDS, рівню солі.

4. Натиснути та утримати кнопку для зміни температурної шкали °C або °F [15].

2.2 Методика біотестування по загибелі ракоподібних Daphnia magna

Призначення і область застосування

Справжня «Методика ...» встановлює процедуру визначення гострої летальної токсичності стічних, поверхневих і підземних вод, донних відкладень (водних витяжок), бурових розчинів, водних розчинів окремих речовин та їх сумішей.

Принцип методики

1. Методика заснована на встановленні відмінності між кількістю загиблих дафній в аналізованій пробі (дослід) і культиваційних воді (контроль).

2. Критерієм гострої летальної токсичності є загибель 50% дафній і більше в досліді в порівнянні з контролем за 96 годин біотестування.

Характеристики похибки вимірювань

Межі, в яких знаходиться відносна похибка визначення токсичності за даною методикою з заданою довірчою ймовірністю Р = 0,95, складають ± 66%.

Найбільше можливе значення середнього квадратичного відхилення випадкової складової відносної похибки визначення токсичності за даною методикою у (д) становить 34%.

Характеристики похибки встановлені за результатами внутрішньолабораторного експерименту з використанням еталонної речовини - калію двухромовокіслого (К2Сr2О7).

Засоби вимірювань, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви

Застосовують наступні засоби вимірювань, допоміжні пристрої, матеріали і реактиви:

- Мікрокомпресор акваріумний АЕН ТУ 16-064-011;

- Апарат для струшування ТУ 64-1-1081;

- Мішалка лабораторна ТУ 25-05-2160;

- Оксиметр будь-якого типу, з похибкою вимірювання не більше 0,5 мг О2/дм3;

- Лупа доладна ГОСТ 7954, ТУ 3-3-227;

- Груші гумові різні (піпеточні цибулини) ТУ 38-106-003;

- Газ мірошницький № 25-43 (число отворів, що припадають на 1 см відповідає номеру) ГОСТ 4403;

- Термолюміностат, що підтримує температуру води (20 ± 2) ° С, освітленість (500 +100) лк;

- Ваги лабораторні за ГОСТ 24104, 2 класу точності, з найбільшою граничною навантаженням 200 г;

- Воронки різні лабораторні ГОСТ 25336;

- Бюкси або стаканчики для зважування, діаметром 30, 40 мм ГОСТ 7148;

- Центрифуга лабораторна медична ТУ 5-375-4261;

- Термометр згідно з ГОСТ 112 з ціною поділки шкали 1 ° С; холодильник, підтримує температуру (4 ± 2) ° С;

- Шафа сушильна електричний загальнолабораторного призначення, ГОСТ 13474;

- РН-метр ГОСТ 25.7416.0171 або аналоги;

- Колби мірні по ГОСТ 1770, місткістю 0,5 і 1,0 дм3 за ГОСТ 1770, 2 класу точності;

- Папір фільтрувальний за ГОСТ 12026;

- Вату і марлю для виготовлення ватно-марлевих пробок;

- Піпетки мірні місткістю від 1 до 10 см3 за ГОСТ 29227, 2 класу точності;

- Піпетки автоматичні дозатори будь-якого типу об'ємом 0,1-0,2 см3;

- Посуд скляний: місткістю 2 дм3 для культивування дафній; місткістю від 100 до 150 см3 для біотестування; місткістю 1 дм3 для транспортування та зберігання проб води;

- Пробірки скляні, місткістю 10 см3 ГОСТ 25336;

- Трубки скляні внутрішнім діаметром 5-7 мм для вилову дафній;

- Циліндри мірні місткістю 0,1; 0,5 і 1,0 дм3 за ГОСТ 1770, 2 класу точності;

- Дріжджі хлібопекарські за ГОСТ 171;

- Культура зелених водоростей (для корму - пологів Chlorella або Scenedesmus);

- Заліза хлорид по ГОСТ 4147

- Калій азотнокислий за ГОСТ 4217

- Калій двухромовокіслий за ГОСТ 4220;

- Калій фосфорнокислий двозаміщений за ГОСТ 2493;

- Магній сірчанокислий за ГОСТ 4523.

Умови виконання біотестування

1. Біотестування проводять у приміщенні, де не зберігають і не працюють з летючими речовинами, не використовують обробку приміщення інсектицидами.

2. Об'єм проби води (водної витяжки), бурового розчину, розчину речовини (суміші речовин) для визначення гострої летальної токсичності повинен бути не менше 1 дм3.

3. Температура аналізованої проби при біотестування повинна бути (20 ± 2)°С, концентрація кисню в пробі на початку біотестування - не менше 6 мг/дм3. Якщо його концентрація нижче 6 мг/дм3, пробу аерується мікрокомпресором. Повітря повинен подаватися рівномірно до досягнення концентрації кисню 6 мг/дм3. Під час біотестування пробу не аерується.

4. Бітестування проводять при розсіяному світлі. Не допускається попадання прямих сонячних променів на тест-об'єкт. Тривалість світлового періоду відповідає природному. Рекомендується використовувати термолюміностат.

5. Щільність посадки однодобових дафній у досліді і контролі повинна становити 10 екземплярів на 100 см3. Повторність триразова.

6. Результати враховують, якщо в кінці біотестування концентрація кисню в аналізованих пробах була не менше 2 мг/дм3, температура води становила (20 ± 2)°С, кількість загиблих дафній у контролі не перевищувало 10%, ЛК₅₀ за 24 год еталонної речовини К₂Сr₂О₇ для культури дафній знаходилася в діапазоні його концентрацій 0,9-2,5 мг/дм3.

Підготовка до виконання біотестування

1. В якості тест-об'єкта використовують лабораторну культуру дафній - Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea).

Умови культивування (і біотестування) дафній відповідають п.5.

Культуру дафній вирощують в скляному посуді місткістю до 2 дм3. Посуд миють питною содою і ретельно обполіскують дистильованою водою. Не можна застосовувати синтетичні миючі засоби та органічні розчинники.

Для культивування дафній використовують питну воду. Питну воду попередньо дехлорірують шляхом відстоювання і аєрірують мікрокомпресором до досягнення концентрації розчиненого кисню не менше 6 мг/дм3.

Початкова щільність культури дафній повинна бути від 10 до 15 особин в 1 дм3. Один раз на тиждень дорослих дафній у віці до 4 тижнів і молодь (для подальшої підтримки культури) пересаджують окремо в посуд зі свіжою водою.

Пересаджують дафній за допомогою скляної трубки внутрішнім діаметром 5-7 мм так, щоб їх не травмувати. Для цього кінець трубки поміщають під поверхню води і тримають до тих пір, поки дафнії не перейдуть в трубку. Аєріровати воду в посуді з дафніями не рекомендується.

Дафній годують один раз на добу суспензією зелених водоростей і один раз на тиждень - суспензією хлібопекарських дріжджів.

Для приготування дріжджового корму 1 г свіжих або 0,5 г повітряно-сухих дріжджів заливають 100 см3 дистильованої води. Після набухання дріжджів суспензію ретельно перемішують і відстоюють протягом 30 хв. Надосадову рідину додають у посуд з дафніями в кількості 5 см3 на 1 дм3 води.

1. В якості водоростевого корму для дафній рекомендується використовувати зелені протококковие водорості - сценедесмус або хлорелу. Їх вирощують у відповідності з 9.6.2. Водорості вносять в культуру дафній з розрахунку 1 см3 суспензії водоростей (щільність клітин складає приблизно 350 млн.кл/см3). Суспензію водоростей одержують центрифугуванням або відстоюванням в холодильнику протягом 2-3 діб. Надосадову рідину зливають, а осад розбавляють в 2 рази дистильованою водою і використовують як корм.

2. Для біотестування використовують дафній у віці до 24 год, яких годують за 2-3 год до початку біотестування. Щоб отримати необхідну кількість тест-об'єктів для біотестування, 20-30 самок дафній з виводковими камерами, повними яєць або зародків, за одну добу до біотестування пересаджують в скляний посуд ємністю від 0,5 до 1,0 дм3 з водою для культивування і вносять корм. Після появи молоді (кожна самка може вимітати від 10 до 40 молодих дафній) дорослих особин видаляють.

3. Не рідше одного разу на місяць культуру однодобового дафній перевіряють на придатність до біотестування. З цією метою встановлюють середню летальну концентрацію за 24 год біотестування (ЛК₅₀ за 24 год) розчину еталонної речовини двухромовокіслого калію (К2Сr2О7). Для цього готують вихідний розчин К2Сr2О7 1 г/дм3, використовуючи дистильовану воду. Далі, розбавляючи вихідний розчин культиваційних водою, готують серію розчинів від 0,5 до 4,0 мг/дм3 К2Сr2О7 з інтервалом 0,5 мг/дм3 (дослід). Контролем служить культиваційних вода. Біотестування цих розчинів проводять тривалістю 24 год згідно з процедурою

На підставі отриманих результатів розраховують ЛК₅₀ за 24 год двухромовокіслого калію у відповідності з додатком В.

Якщо отримана ЛК₅₀ за 24 год знаходиться в експериментально встановленому діапазоні реагування тест-об'єкта, який дорівнює 0,9-2,5 мг/дм3 К2Сr2О7 культура дафній придатна для біотестування.

Якщо за 24 год К2Сr2О7 не знаходиться в зазначеному діапазоні реагування, перевіряють умови культивування тест-об'єкта, щоб з'ясувати причини погіршення стану культури. При необхідності культуру замінюють на нову.

Виконання біотестування

При біотестування виконують такі операції:

1. Пробу води (водну витяжку) або буровий розчин відповідного розбавлення, а також розчини різних концентрацій речовини (суміші речовин) наливають у скляні посудини по 100 см3 (дослід). Інші посудини наповнюють таким же об'ємом відфільтрованої води в ємкості, де культивуються дафнії (контроль). Повторність в досліді і контролі три разова.

2. У кожену дослідну і контрольну посудину поміщають по 10 дафній віком до 24 ч. Їх швидко переносять скляною трубкою діаметром 5-7 мм, зануривши її у воду.

3. Тривалість біотестування становить 96 год. Під час біотестування дафній не годують.

4. В кінці біотестування візуально підраховують кількість живих дафній. Живими вважають дафній, які вільно пересуваються в товщі води або спливають із дна посудини не пізніше, ніж через 15 сек після його легкого струшування. Решту дафній вважають загиблими.

5. Після підрахунку дафній в контролі і досліді в кожній посудині визначають концентрацію розчиненого кисню. Обробка і оцінка результатів

1. На підставі результатів трьох паралельних визначень кількості живих дафній у контролі та досліді знаходять середні арифметичні кількості живих дафній у контролі (досліді) за формулою (10.1)

де:  - результат 1-го вимірювання кількості живих дафній у контролі (досвід);

i - номер вимірювання кількості живих дафній у контролі досвіді); i = i, I;

I - кількість паралельних вимірювань кількості живих дафній у контролі (досвід); I = 3.

Розраховують у відсотках кількість загиблих дафній у досліді по відношенню до контролю за формулою

(10.2)

2. Висновок про наявність або відсутність гострої летальної токсичності проби води (водної витяжки), бурового розчину або розчину речовини (суміші речовин) роблять на підставі величини А. Якщо величина А становить 50% дафній і більше, вважають, що аналізована проба виявляє гостру летальну токсичність. У цьому випадку для кількісної оцінки токсичності аналізованої проби води (водної витяжки) або бурового розчину встановлюють її середнє летальное розбавлення за 96 год біотестування (ЛР50 за 96 годин).

Для кількісної оцінки токсичності речовини (суміші речовин) встановлюють середню летальну концентрацію речовини (суміші речовин) за 96 год біотестування (ЛК50 за 96 годин) [23].

2.3 Загальні відомості про показники води, які досліджували

Температура води у водоймі є результатом декількох процесів, що одночасно протікають, таких як сонячна радіація, випаровування, теплообмін з атмосферою, перенос тепла течіями, турбулентним перемішуванням вод та ін. Звичайно прогрівання води відбувається зверху вниз. Річний і добовий хід температури води на поверхні і глибинах визначається кількістю тепла, що надходить на поверхню, а також інтенсивністю і глибиною перемішування. Добові коливання температури можуть складати декілька градусів і звичайно проникають на невеличку глибину. На мілководді амплітуда коливань температури води близька до перепаду температури повітря [13, 22].

Температура води - найважливіший чинник, що впливає на фізичні, хімічні, біохімічні і біологічні процеси, що протікають у водоймі від якого значною мірою залежать кисневий режим і інтенсивність процесів самоочищення. Значення температури використовують для обчислення ступеня насичення води киснем, різноманітних форм лужності, стани карбонатно-кальцієвої системи, при багатьох гідрохімічних, гідробіологічних, особливо лімнологічних дослідженнях, при вивченні теплових забруднень [13].

Помислові підприємства, що скидають у природні водойми теплу воду, спричиняють теплове забруднення водойм. Особливо сильне забруднення викликають теплові й атомні електростанції, що скидають у водойми воду нагріту до 45 градусів.

Водневий показник рН характеризує концентрацію вільних іонів водню в розчині. Для зручності був введений спеціальний показник рН, який є десятковим логарифмом концентрації іонів водню, узятий із зворотнім знаком, тобто рН = -1g[Н+]. Якщо говорити простіше, величина рН визначається кількісним співвідношенням у воді іонів Н+ і ОН-, що утворюється в процесі дисоціації води. Дисоціація є процес, що обумовлює розпад молекул речовини (води) на декілька більш простих радикалів чи іонів. Якщо у воді знижений вміст іонів водню [рН>7] у порівнянні з іонами ОН, то вода буде мати лужну реакцію. При підвищеному вмісті іонів Н+ (рН <7) вода буде мати кислу реакцію. В ідеально чистій дистильованій воді ці іони будуть врівноважувати один одного. У таких випадках вода нейтральна і рН=7. У разі розчинення у воді різних хімічних речовин цей баланс може бути порушений, що призводить до зміни рівня рН.

Загалом, рН води - одна з головних робочих характеристик якості води, яка визначає характер хімічних і біологічних процесів, що відбуваються у воді. Залежно від рН може змінюватися швидкість протікання хімічних реакцій, ступінь корозійної агресивності води, токсичність забруднюючих речовин тощо. Контроль за рН особливо важливий на всіх стадіях водоочищення, тому що його відхилення в ту чи іншу сторону може не тільки істотно позначитися на запахові, присмакові і зовнішньому вигляді води, але і вплинути на ефективність водоочисних заходів. Оптимальна величина рН коливається на всіх рівнях систем водоочищення відповідно до складу води, характеру матеріалів, застосованих у системі розподілу, а також залежно від застосованих методів водооброблення.

Звичайно рівень рН знаходиться в межах, за яких він безпосередньо не впливає на споживчі якості води. Так, у річкових водах рН звичайно знаходиться в межах від 6,5 до 8,5, в атмосферних опадах - від 4,6 до 6,1, у болотах - від 5,5 до 6,0, в морській воді - від 7,9 до 8,3. Тому WНО не пропонує будь-якої величини для рН, що рекомендується за медичними показниками. Разом з тим відомо, що при малому рН вода має високу корозійну активність, а при великих рівнях (рН>11) вода набуває характерної милкості. При цьому можливий неприємний запах, і вода може викликати подразнення очей і шкіри. Саме тому для питної і господарсько-побутової води оптимальним вважається рівень рН, що знаходиться у діапазоні від 6,5 до 8,5.

Залежно від рівня рН воду можна умовно розділити на кілька груп:

Сильно кисла вода < рн З

Кисла вода -рН 3- рН 5

Слабо кисла вода - рН 5-рН 6,5

Нейтральна вода - рН 6,5- рН 7,5

Слаболужна вода - рН 7,5- рН 8,5

Лужна вода - рН 8,5-рН 9,5

Сильно лужна вод - рН > 9,5 [2].

Вимірювання електропровідності. Чиста дистильована вода не володіє електропровідністю. Коли в воду додаються домішки у вигляді добрив, вона починає бути провідником. Аналіз води виявить наявність домішок і розчинених речовин у побутовій воді з-під крана, які й проводять електрику.

Електропровідність - це чисельне вираження спроможності водяного розчину проводити електричний струм. Електрична провідність природної води залежить в основному від концентрації розчинених мінеральних солей і температури. Природні води являються в основному розчинами сумішей сильних електролітів. Мінеральну частину води складають іони Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3-. Цими іонами й обумовлюється електропровідність природних вод. Присутність інших іонів, наприклад, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3-, HPO4-, H2PO4- не сильно впливає на електропровідність, якщо ці іони не містяться у воді в значних кількостях (наприклад, нижче випусків виробничих або господарсько-побутових стічних вод). За значеннями електропровідності природної води можна приблизно судити про мінералізацію води за допомогою попередньо встановлених залежностей [20].

Концентрації поживних речовин (солей) є показником ступеня електропровідності розчину. Розчинені солі дають іони, які і проводять струм в розчині. Основним компонентом гідропонного розчину служать розчинені солі.

Кожна сіль в розчиненому розчині має свою величину електропровідності, наприклад наведено у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Величина електропровідності солей

Елемент	Гранична концентрація	Середній рівень
Азот	150-1000	250
Кальцій	100-500	200
Магній	50-100	75
Фосфор	50-100	80
Калій	100-400	300
Сірка	200-1000	400
Мідь	0,1-0,5	0,05
Бор	0,5-5,0	1,0
Залізо	2,0-10	5,0
Марганець	0,5-5,0	2,0
Молібден	0,01-0,05	0,02
Цинк	0,5-1,0	0,5

Електропровідність (ЕС) в міллісіменс (млСм) і повністю розчині речовини (TDS) в частинах на мільйон (ррm) [27].



Таблиця 2.3

Таблиця розчинності солей

Бажаний рівень	Дозволений рівень	Можлива шкода від солей (передозування)
ЕС як млСм від 0,75-2,0	від 2,0 до 3,0	від 3,0 до рівня TDS як ррм
від 500 до 1300	від 1300 до 2000	від 2000 і більше

У випадку з поживними розчинами 1 млСм чи один mMho/cm2 дорівнюватиме приблизно 650 ррм повністю розчинних речовин.

Солоність води - ґрадація вмісту розчинних солей у природних водах:

§ прісна вода - до 0,5 - 1 г/л;

§ солонувата вода - від 1 до 3 г/л;

§ слабосолона вода - від 3 до 10 г/л;

§ солона і дуже солона вода - від 10 до 50г/л;

§ розсімл (або ропа) - понад 50 г [27].



РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД р. ЛИБІДЬ

3.1 Дослідження екологічного стану р. Либідь за фізико-хімічними ипоказниками

Для визначення вище зазначених показників були відібрані п'ять проб води на різних дослідних точках (станціях) (рис 3.1.).

Проба №1-вода взята з під крана в Національному педагогічному університеті ім. М.П. Драгоманова.

Проба №2-вода взята з притоки Буслівка біля залізничного мосту ,що впадає в р. Либідь.

Проба №3-вода взята під залізничним мостом з р. Либідь перед притокою.

Проба №4-взята з р. Либідь без колектора природні умови,ліворуч лисої гори.

Проба №5- взята з Дніпра біля Поштової площі.



Рис. 3.1 Карта дослідних станцій

Проби були взяті в різний час ,а саме 23.10.2011 по 04.02.2013. Вели спостереження за зміною обраних показників. Результати дослідження оформлені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

Фізико-хімічні показники проб води взяті з дослідних станцій за період з 23.10.2011 по 04.02.2013

Дата дослідження 23.10.2011
№ проби	t, °C	pH	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	14	7,63	796	528	395
2	14	7,72	1231	883	665
3	13,5	7,83	896	590	442
4	13,5	7,67	924	615	462
5	10	7,68	452	302	228
Дата дослідження 27.11.2011
№ проби	t, °C	pH	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність
1	12,6	7,6	551	374	282
2	5	7,06	681	457	341
3	5	6,91	906	606	453
4	5	6,98	895	586	444
5	3	7,11	1083	724	544
Дата дослідження 19.03.2012
№ проби	t, °C	pH	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	13,2	7,22	552	389	294
2	3	7,68	943	648	591
3	3	7,6	704	561	443
4	3	7,56	746	583	408
5	4	7,62	593	504	349
Дата дослідження 3.10.12.
№ проби	t, °C	рН	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	20	7,52	740	548	367
2	19	7,15	843	738	554
3	18,5	7,92	793	583	448
4	18,5	7,43	885	621	451
5	16	7,88	430	283	215
Дата дослідження 5.11.12.
№ проби	t, °C	рН	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	13	7,65	643	487	347
2	10.5	7,43	891	721	578
3	10	7,91	748	549	482
4	10	7,82	634	633	421
5	7	7,62	521	341	237
Дата дослідження 3.12.12.
№ проби	t, °C	рН	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	13	7,57	627	543	391
2	4	7,23	747	841	617
3	4	7,03	793	687	511
4	4	6,93	741	641	491
5	2	7,18	510	317	304
Дата дослідження 10.01.13
№ проби	t, °C	рН	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	11	7,18	593	416	341
2	3	7,24	776	709	567
3	3	6,83	683	567	421
4	3	7,05	703	608	411
5	2	7,23	402	343	271
Дата дослідження 4.02.13.
№ проби	t, °C	рН	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	12	7,32	567	456	354
2	3	7,43	765	654	561
3	3	6,76	757	657	421
4	3	7,14	764	723	453
5	3	6,87	457	267	223
Дата дослідження 5.03.13
№ проби	t, °C	р,Н	Cond, мS (електропровідність)	TDS,ppm (солоність)	SOLD,ppm (солоність)
1	12,5	7,45	648	435	307
2	4	7,67	1143	597	596
3	4	7,54	765	604	452
4	4	7,34	867	578	487
5	3,5	7,65	543	609	323

Спостереження зміни температури протягом визначеного часу. Найвищі показники температури у жовтні 2012 року (19-20°С) , в зиму показники значно зменшились у зв'язку з похолоданням і до березня залишились майже не змінними (2-4°С). Водопровідна вода має в зимку температуру (11-13°С) завдяки проходженню по водопостачальним мережам будинку інституту та нагріванню.

Дослідження (водневого показнику) рН

Водневий показник (рН) проб, взятих для аналізу, визначали за допомогою рН-метра приладу EZODO-7200. Спостерігаємо зміну рН у різні пори року. Восени показники були дещо вищі ніж в зимку,але знову блище весни знову почали зростати. Восени і на весні вода має середньо лужне рН.

Вивчення електропровідності (Cond, мS)

Визначали електропровідність п'яти проб води в різний проміжок часу. Максимального значення електропровідність досягла у в восени притока р. Либідь - Буслівка, причиною цього- велика кількість стічних вод.

Вивчення солонсті(SOLD,ppm /TDS,ppm) солоності

Визначали солоність п'яти водойм за різний проміжок час. Дані показали, що р. Либідь за осіньо - весняний період має мало змінні показники, на відміну від своєї притоки, це можна пояснити тим ,що у Буслівку потрапляє значна кількість солей, разом зі стоками.

3.2 Визначення рівня токсичності води за методикою біотестування по загибелі ракоподібних Daphnia magna

Дана методика встановлює процедуру визначення гострої летальної токсичності стічних, поверхневих і підземних вод, донних відкладень (водних витяжок), бурових розчинів, водних розчинів окремих речовин та їх сумішей.

Методика заснована на встановленні відмінності між кількістю загиблих дафній в аналізованій пробі (дослід) і культиваційних воді (контроль).

Критерієм гострої летальної токсичності є загибель 50% дафній і більше в досліді у порівнянні з контролем за 96 годин біотестування.

Для проведення даного досліду також взято п'ять проб води в період другої декади лютого 2013 р. з вищезазначених точок. Воду відстоювали при t 20C° протягом однієї доби.

Попередньо були відібрані дафнії з виводковими камерами, повними яєць, за одну добу до біотестування пересаджені в скляний посуд ємкістю від 0,5 до 1,0 дм3 з водою для культивування і внесено корм. Дафній годували один раз на добу розчином дріжджів. Після появи молодих особин дорослих дафній відсадили.

Для проведення даного досліду використано особин віком до 24 годин, які були поміщені в раніше підготовлений скляний посуд з ємкістю води по 1,0дмі - по десять особин у дослідні проби і контроль. Дафній годували за 2 години до початку досліду. Дослідження тривало 96 годин, при t 20С° , при цьому дафній не годували . Дослідження мало три разову повторність для більш точного результату. Після 96годин підраховано кількість загиблих особин. Загиблими є ті дафнії які після збовтування через 15 секунд не рухаються. Результати дослідження відображені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2

Кількість виживших дафній протягом 96 годин дослідження

№ дослідної проби	контроль	НПУ	Буслівка	Либідь (під залізничним мостом)	Либідь (без колектора)	Дніпро (Поштова площа)
1	10	8	6	3	5	8
2	10	7	4	4	5	8
3	10	8	5	2	4	9
Середнє значення	10,	7,6	5	3	4,7	8,3
% відносно контролю	100	76,0	50,0	30,0	47,0	83,0

Висновок: дослідження показало що у воді з притоки Буслівка загинуло 50% відсотків дафній, з р. Либідь, що протікає під мостом поблизу вокзалу Київ-Волинський, відсоток загиблих особин становить 70%, а у воді з річки Либідь ліворуч Лисої гори, де вона протікає без колектора, загибель становить більше 53% особин. Це свідчить про високу токсичність води, що призвела до летального наслідку ракоподібних (індикатора чистоти води).

Можна констатувати, що води малих річок Києва перебувають у критичному стані. Для порівняння: проба води з р. Дніпро мала набагато кращий результат, тут загибель становила лише 17% від 50% бар'єра.

3.3 Рекомендації, що до поліпшення екологічнотану р. Либідь

1. Для поліпшення екологічного стану р. Либідь слід дотримуватися природоохоронного законодавства. Слідкувати за утриманням в належному стані природоохоронних санітарних зон, які для малих річок становлять 25м. Уникати їх засмічення і забруднення твердими відходами та рідкими стоками. Не допускати ведення забудов на прибережній частині річки, та складування будь- яких матеріалів на берегах річки. Уникати її замулення. Проводити природоохороні акції, очищення насамперед прибережних зон.

2. Обов'язково повинна проводитись інспекторська перевірка усіх без винятку промислових підприємств- забруднювачів, які розташовані поблизу річки, або скидають у неї свої стічні води. Вести постійний контроль за недопущенням понаднормових скидів у водойму. У випадку не виконання встановлених норм накладати санкції на підприємства.

3. Заміна очисних споруд на підприємствах з метою більш якісного очищення стічних вод того чи іншого виробництва. Підприємства зобов'язані створити належний рівень очищення стічних вод перед скиданням у водойму. Не допускати “теплового забруднення” водойми. Обов'язково охолоджувати стічні води перед скиданням.

4. Не допускати забруднення річки поверхневими водами, які стікають з водозбірної площі. Особливо це стосується водотоків, які протікають безпосередньо по території міста. Необхідно створити відвідні каналізації , з метою затримання поверхнево- схилових стоків з території міської забудови і автошляхів, які приносять у малі річки значну кількість завислих частинок, тим самим підвищуючи каламутність води у річці. Також слід шукати надійні не шкідливі методи очищення води у самій водоймі наприклад за допомогою якогось абсорбента.

5. Постійне зростання об'ємів забрудених природних та стічних вод внаслідок антропогенного впливу потребує пошуку нових безпечних методів їх очистки. Існуючі хімічні та фізико-хімічні методи очищення забрудненої води (хлорування, озонування, осмос тощо), що полягають у активній хімічній дії або фізичному впливі на воду, дозволяють видалити з неї забруднюючі речовини.

6. Для покращення екологічного стану річки Либідь, можна застосувувати Сокирницький клиноптиліт. Проведені дослідження доводять, що після контакту навіть досить забруднені стічні води (наприклад скиди металургійного виробництва) з Сокирницьким клиноптилолітом протягом двох перших діб вміст у ній важких токсичних металів відповідає вимогам ГОСТ на питну воду в Україні. При цьому санітарно-технічні показники води не погіршуються. Проведені дослідження засвідчують, що при контакті даного клиноптилоліту з водою в результаті іонного обміну між твердою та водною фазами відбувається збагачення води іонами кальцію та калію [25]. Результати дії Сокирницького клиноплоліту по зв'язуванню подані у табл. 3.3.

Умови досліду:

маса сорбенту -- 1 г;

об'єм води -- 250 мл;

час контакту в статичному режимі -- 1 доба [25]



Таблиця 3.3

Вміст важких металів у воді р. Либідь (м. Київ) до і після контакту з Сокирницьким клиноптилолітом у статичному режимі (за Слободяником та інш., 2007 р.)

Іони металів	Концентрація, мкг/мл
	Початкова	Після контакту з Сокирницьким клиноптилолітом
Pb	1,42	<0,1
Cd	0,15	< 0,01
Zn	0,65	<0,1
Mn	0,25	< 0,01
Fe	1,26	<0,05



ВИСНОВКИ

1. Малі річки - один з важливих компонентів природного середовища. Вони відіграють важливу роль в житті та господарській діяльності людини. На даний час малі річки перебувають в критичному екологічному стані. їх використовують для скидання промислових і господарсько- побутових стічних вод. В річки змиваються нечистоти з промислових майданчиків, вулиць і доріг, змиваються добрива і отрутохімікати з полів. Малі річки є першим і дуже вразливим ланцюгом усієї річкової системи. Найбільше забруднення малих річок спричиняє житлово-комунальне господарство і промислові підприємства. Найбільшого негативного впливу зазнають річкові системи, до яких у великих містах надходять забруднені стоки. Водозбірна площа річкових систем постійно знаходиться під впливом рідких, газоподібних і твердих відходів, тому вони потребують охорони.

2. Річка Либідь є найвідомішою серед малих річок м. Києва. За багатьма показниками ця річка є досить забрудненою. Це пов'язано з тим, що річка зазнає значного антропогенного навантаження. Салітебна зона становить для неї 80,4% загальної протяжності річки. До тогож р. Либідь протікає по території семи районів і поблизу неї розташовано близько 350 підприємств. Вміст важких металів, нафтопродуктів та інших забруднюючих речовин значно перевищує допустиме ГДК.

3. В результаті дослідження екологічного стану поверхневих вод р. Либідь отримали такі дані: температура води коливається залежно сезону в межах від 2С° до 20С°. Водневий показник також не стійкий і коливаеться у кожній дослідній пробі в залежності від сезону від рН-6,76 до рН-7,88 в середньому становить рН-7,6. Електропровідність напряму залежить від вмісту розчинених солей, її максимум спостерігається у притоки р. Либідь-Буслівки у осіньо-весняному сезоні (457млСм- 883млСм)

Дослідження рівня токсичності показало що вода з притоки Буслівка відповідала гострій летальній токсичності (загинуло 50% відсотків дафній). Річка Либідь, що протікає під мостом поблизу вокзалу Київ-Волинський, відповідала гострій летальній токсичності (відсоток загиблих особин становить 70%). Вода з річки Либідь поблизу Лисої гори, де вона протікає без колектора, також мала гостру летальну токсичність( загибель становить більше 53% особин).Загалом результати досліджень свідчать про високу токсичність води у р. Либідь і її притоці р. Буслівка.

Можна констатувати, що води малих річок Либідь і Буслівка - Києва перебувають у критичному стані. Для порівняння: проба води з р. Дніпро мала набагато кращий результат, тут загибель становила 17% дафній, що на 33% менше від 50% бар'єра, що характеризує госту летальну токсичність.

Результати на токсичність підтверджує фізико-хімічний аналіз, що показав високу солоність та електропровідність води: найбільшою вона була у водах з гострою летальною токсичністю, що пов'язано з високим надходженням забруднюючих речовин, що також підтверджує повідомлення інших дослідників про надходженням стічних вод, особливо нафтопродуктів та важкких металів.

4. Наведені рекомендації щодо поліпшення екологічного стану р. Либідь, в які входять пункти: по дотриманю природоороного законодавства, інспекторської перевірки, заміни очисних споруд, попередження забруднення р.Либідь поверхневими стічними водами і рекомендації щодо застосування методів очищення води.



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Боровський А.Л. Екологія поверхневих вод: Підручник для студ. вищ. навч. закладів.-Рівне/ Рівненський ін- т слов'янознавства Київського славістичного ун- ту. - 2005.- 357 с.

2. Величко О.М., Зералов Д.М., Екологічний моніторинг: Навч. Посібник/ Національний транспортний ун-т /.- К.: Науковий світ,2001.-200с.

3. Вишенський В.І. Антропогенний вплив на річки України: Дис. Док-ра географ. наук: 11.00.11/ Укр. науково-дослідн. гідромеорол. Ін.-т - К.,2003.-403 с.

4. Вишенський В. Озера і річки Києва // Хрещатик.- [Електроний ресурс]

5. Вишневський В.І. Річки і водойми України. Стан і використання. - К.: Віпол, 2000. - 376 с.

6. Вишневський В.І., Косовиць О.О. Гідрологічні характеристики річок України. - К.: Ніка - центр, 2003. - 324 с.

7. Водний Кодекс Укра нова їни. Постанова ВР №214/95 - ВР від 06.06.95

8. Гриб Й.В., Клименко М.О., Сондак В.В., Відновна гідро екологія порушених річкових та озерних систем (гідрохімія, гідробіологія, гідрологія,кправління) том І,- Рівне: ПТІФ «Волинські обереги»,1999.-347с.

9. Джигерей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища- Львів: «Афіша»,2000.-272 с.

10. Дорогунцов С.І. Водні ресурси України (проблеми теорії та методології) / Рада по вивченню продуктивних сил України НАН України - К.: Видавничо- поліграфічний центр «Київський університет», 2002. - 227с.

11. Экология малой реки / А.И. Мережко, А.П. Пасичный, К.Б. Якубовский и др. - К., 1988. - 153с.

12. Екологічна газета України «Зелений світ» столичні новини, №70 (233) серпень 2009.-16с. [Електраний ресурс]

13. Зенин А.А., Белоусова Н.В. Гидрохимический словарь.- Л.: Гидрометеоиздат,1988.- 476 с.

14. Зуб Л.М., Карпова Г.О. Малі річки України: характеристика, сучасний стан, шляхи збереження [Електроний ресурс]

15. Iнструкція користувача рН-, ОВП-метр. Кондуктометр. Солемір. Термометер водонепроникний тестер. Модель 7200.

16. Київський Географічний щорічник. Науковий збірник - Вип. 6. - 2006. - К.:КВ УГТ, 2006.-212с.

17. Клименко М.О. Моніторинг довкілля: / М.О. Клименко, А.М. Грищенка, І.М. Вознюк. - К.: Академія, 2006. - 360с.

18. Малірічки України: Довідник /А.В. Яцик, Л.Б. Бишовець, Е.О. Богатов та ін. - К.: Урожай, 1991.- 294 с.

19. Малі річки Києва [Електроний ресурс]

20. Никаноров А.М. Гидрохимия: учеб. пособие - Л.: Гидрометеоиздат,1989.

21. Романенко В.Д. Основи гидроекології. - К.: Генеза, 2004. - 661с.

22. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши./ Под ред. А.Д. Семенова. -- Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-548 с.

23. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002.-118 с.

24. Яцик А.В., Шевчук В.Я. Енциклопедія водного господарства, природокористування,природо відведення сталого розвитку.- К.: Генеза, 2006.-1000 с.

25. М.С.,Петренко О.В.,Яновська Е.С., Затовський І.В. Перспективи застосування Сокирницького клиноптилоліту для очищення забрудненої природної та стічної води.Сотрудничество для решения проблем отходов: Матер. IV Междунар. Конф. (31 января, 1 февраля 2007 г., г. Харьков, Украина).-Х., 2007.-336 с.

26. Стан водних ресурсів у м. Києві (регіональна доповідь) (Електроний ресурс)

27.Кислотно-щолочный баланс-рН: электропроводность [Електроний ресурс]

Размещено на allbest.ru