Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание №2. Оценка загрязнения поверхностных вод
Цель работы: освоить методику расчета загрязнения поверхностных водных объектов с использованием предельно допустимой концентрации (ПДК) загрязняющего вещества и индекса загрязнения вод (ИЗВ).
Последовательность выполнения работы:
ТЕОРЕТИЧЕСКЯ ЧАСТЬ
По характеру использования и нормирования качества вод водные объекты подразделяются на две категории: 1) водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования и 2) водоемы рыбохозяйственного водопользования.
Основным механизмом для оценки качества водных ресурсов являются стандарты качества воды, которые основываются на показателях предельно-допустимой концентрации (ПДК) того или иного вещества в водной среде.
ПДК - это максимальная концентрация в воде загрязняющего вещества, при которой оно не оказывает прямого или опосредованного влияния на здоровье человека и не ухудшает гигиенические условия водопользования. В настоящее время для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования установлены ПДК для более 600 веществ и показателей, для водоемов рыбохозяйственного назначения - для 150.
Использование вод для питьевых и культурно-бытовых целей регламентируется СанПиН 2.1.2.12 - 33 - 2005 Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения. Согласно вышеназванным правилам, оценка качества воды производится но широкому спектру показателей: содержание взвешенных веществ, запах, привкус, водородный показатель (рН), биохимическое потребление кислорода (БПК), бихроматная окисляемость(ХПК), тяжелые металлы и т.д. (табл. 1).
Таблица 1. Предельно допустимые концентрации некоторых показателей в воде
водных объектов питьевого и культурно-бытового назначения.
|
Показатель |
ПДК, мг/дм3 |
Показатель |
ПДК, мг/дм3 |
|
Водородный показатель (рН) |
6,5-8,5 |
Кадмий |
0,001 |
|
Минерализация |
1000,0 |
Хром |
0,05 |
|
Хлориды |
350,0 |
Свинец |
0,03 |
|
Сульфаты |
500,0 |
Цинк |
5,0 |
|
Содержание растворенного кислорода |
не менее 4,0 |
Медь |
1,0 |
|
Биохимическое потребление кислорода (БПК) |
2 |
Никель |
0,1 |
|
Бихроматная окисляемость (ХПК) |
15 |
Ртуть |
0,0005 |
|
Цвет |
отсутствие на h=20 см |
Мышьяк |
0,05 |
|
Запах |
до 2 баллов |
Фенолы |
0,001 |
|
Железо общее |
0,3 |
СПАВ |
0,1 |
|
Марганец |
0,1 |
Нефтепродукты |
0,1 |
По уровню опасности для организма человека и биоты загрязняющие вещества делятся на 4 класса опасности: 1 - чрезвычайно опасные, 2- высокоопасные, 3 – опасные, 4 - умеренно опасные.
Уровень опасности вещества (ПДК) определяется по лимитирующему показателю вредности - токсикологическому, общесанитарному или органолептическому.
Под токсикологическим показателем вредности понимают такое количество загрязняющего вещества, при котором поступление этого вещества в организм человека при непосредственном контакте с водой, а также по одному из путей миграции не оказывает прямого или отдаленного последствия на здоровье человека.
Под общесанитарным показателем вредности вещества понимают такое его количество, которое на 5-7 сутки вызывает изменение обшей численности водных микроорганизмов и численности микроорганизмов в каждой из физиологических групп не более, чем на 50%.
Органолептический показатель вредности — изменение состава и свойств качества воды, при котором у нее появляется несвойственный ей запах и привкус.
Для определения уровня загрязнения вод по каждому из показателей проводится сравнение фактического содержания в воде данного загрязняющего вещества (Сi) с его ПДК. Расчет производится по формуле:
К =Сi / ПДКi > 1, где:
К – коэффициент загрязнения (заносится в таблицы полученного задания);
Сi – фактическое содержание загрязняющего вещества (в таблицах приложения, по заданию преподавателя);
ПДКi – предельно допустимая концентрация данного вещества (табл. 1).
Для растворенного кислорода коэффициент К рассчитывается как ПДКi /Сi.
Если полученная величина К превышает или равна единице, то это свидетельствует о загрязнении водного объекта данным веществом.
Обобщенным показателем качества вод, позволяющим дать интегральную оценку уровня загрязненности водного объекта, является индекс загрязнения вод (ИЗВ).
ИЗВ рассчитывается как среднее из превышений ПДК по 6 ингредиентам:
- содержанию растворенного кислорода,
- концентрации органических веществ, определяемых по биохимическому потреблению кислорода за 5 суток (БПК5)
- 4 ингредиентам с наибольшим превышением ПДК. Чаще всего используются азот аммонийный, азот нитритный, нефтепродукты и фенолы.
ИЗВ6 =1/6 Σ(Сi / ПДКi).
По полученному студентами заданию ИЗВ рассчитывается:
ИЗВn = Σ К/n ,
где К – коэффициент загрязнения,
n –количество загрязняющих компонентов с величиной К > 1.
При значениях К < 1 уровень загрязнения воды (класс) определяется по наиболее высокому значению коэффициента концентрации загрязнителя. Например, при К1= 0,9; К2 = 0, 1; К3=0,5; К4=0,2 воды оцениваются как чистые (ИЗВ 0,3-1,0).
В соответствии со значением ИЗВ, поверхностные воды по уровню загрязнения делят на 7 классов:
1 – очень чистые (ИЗВ менее 0,3),
2 – чистые (ИЗВ = 0,3–1,0),
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Используя данные Приложения 1 и формулу, приведенную в теоретической части, рассчитать коэффициент загрязнения К - отношение уровня содержания загрязняющих веществ в водном объекте к уровню ПДК (табл.1) и определить основные загрязняющие вещества для данного водного объекта. Занести данные (К) в таблицу:
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
||||||||||||
|
Хлориды |
||||||||||||
|
Сульфаты |
||||||||||||
|
Минерализация |
||||||||||||
|
БПК5 |
||||||||||||
|
Железо общее |
||||||||||||
|
Никель |
||||||||||||
|
Хром |
||||||||||||
|
Свинец |
||||||||||||
|
Нефтепродукты |
||||||||||||
|
СПАВ |
||||||||||||
|
ИЗВn |
2. Используя полученные данные, рассчитать индекс загрязнения вод (ИЗВ) для приоритетных загрязняющих веществ по формуле, приведенной в теоретической части.
3. Дать сравнительный анализ временного изменения индекса загрязнения вод для водного объекта (построить график: ось Х – месяц, ось У – величина ИЗВ).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
р. Шапорка, (А) выше населенного пункта
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
10,8 |
6,9 |
6,8 |
9,3 |
8,1 |
4,6 |
3,7 |
6,2 |
5,1 |
7,3 |
9,8 |
7,1 |
|
Хлориды |
14,2 |
17,9 |
15,6 |
18,8 |
25,4 |
23,4 |
30,6 |
69,1 |
58,5 |
33,6 |
25,8 |
22,3 |
|
Сульфаты |
44,3 |
54,8 |
43,7 |
56,9 |
58,8 |
32,5 |
56,9 |
34,2 |
47,9 |
50,9 |
35,0 |
46,8 |
|
Минерализация |
352,0 |
376,0 |
304,1 |
345,8 |
342,9 |
355,4 |
352,1 |
356,1 |
368,0 |
389,2 |
350,5 |
314,5 |
|
БПК5 |
2,8 |
2,4 |
2,1 |
1,8 |
1,1 |
1,2 |
2,0 |
2,1 |
2,6 |
2,8 |
2,3 |
1,9 |
|
Железо общее |
0,19 |
0,66 |
1,05 |
1,25 |
0,98 |
1,42 |
0,50 |
0,18 |
0,14 |
0,16 |
0,31 |
0,42 |
|
Никель |
0,03 |
0,12 |
0,14 |
0,02 |
0,16 |
0,11 |
0,09 |
0,05 |
0,16 |
0,17 |
0,21 |
0,17 |
|
Хром |
0,005 |
0,001 |
0,003 |
0,001 |
0,002 |
0,003 |
0,006 |
0,008 |
0,001 |
0,004 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
0,008 |
0,002 |
0,003 |
0,009 |
0,004 |
0,003 |
0,001 |
0,002 |
0,006 |
|
Нефтепродукты |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,1 |
0,4 |
0,09 |
0,6 |
0,9 |
0,1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
|
СПАВ |
0,09 |
0,2 |
0,4 |
0,08 |
0,2 |
0,07 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,3 |
0,4 |
0,8 |
р. Широкая (Б), ниже населенного пункта.
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
11,8 |
7,9 |
7,8 |
9,3 |
8,1 |
4,7 |
3,2 |
7,6 |
5,1 |
4,3 |
9,8 |
4,1 |
|
Хлориды |
15,2 |
17,9 |
15,6 |
18,8 |
25,4 |
23,5 |
30,6 |
69,1 |
58,4 |
33,6 |
25,8 |
22,3 |
|
Сульфаты |
54,3 |
45,8 |
53,7 |
56,9 |
48,8 |
32,5 |
56,9 |
35,2 |
57,9 |
50,9 |
35,0 |
56,8 |
|
Минерализация |
352,0 |
376,0 |
305,1 |
355,8 |
352,9 |
355,5 |
352,1 |
356,1 |
368,0 |
389,2 |
350,5 |
315,5 |
|
БПК5 |
1,9 |
2,5 |
2,3 |
2,8 |
2,1 |
1,8 |
2,0 |
2,1 |
2,6 |
2,8 |
1,8 |
1,9 |
|
Железо общее |
0,17 |
0,66 |
1,05 |
1,25 |
0,98 |
1,52 |
0,50 |
0,18 |
0,15 |
0,16 |
0,31 |
0,52 |
|
Никель |
0,03 |
0,12 |
0,15 |
0,02 |
0,16 |
0,18 |
0,09 |
0,05 |
0,16 |
0,17 |
0,21 |
0,17 |
|
Хром |
0,05 |
0,01 |
0,009 |
0,008 |
0,004 |
0,003 |
0,06 |
0,08 |
0,01 |
0,05 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,01 |
0,02 |
0,06 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,09 |
0,05 |
0,03 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
|
Нефтепродукты |
0,6 |
0,4 |
0,6 |
0,1 |
0,5 |
0,09 |
0,6 |
0,9 |
0,1 |
0,1 |
0,08 |
0,09 |
|
СПАВ |
0,09 |
0,2 |
0,5 |
0,08 |
0,2 |
0,07 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
р. Вострица (В), выше населенного пункта.
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
9,8 |
7,9 |
7,8 |
12,3 |
12,1 |
14,7 |
13,2 |
9,6 |
2,1 |
4,3 |
9,8 |
4,1 |
|
Хлориды |
12,2 |
17,9 |
12,6 |
18,8 |
22,4 |
23,2 |
30,6 |
69,1 |
28,4 |
33,6 |
22,8 |
22,3 |
|
Сульфаты |
54,3 |
42,8 |
63,7 |
66,9 |
48,8 |
32,8 |
56,9 |
82,2 |
87,9 |
80,9 |
52,0 |
46,8 |
|
Минерализация |
322,0 |
376,0 |
302,1 |
322,8 |
322,9 |
313,2 |
322,1 |
326,1 |
368,0 |
389,2 |
320,2 |
312,2 |
|
БПК5 |
1,7 |
2,5 |
2,3 |
2,4 |
2,1 |
1,4 |
1,9 |
1,1 |
1,6 |
1,4 |
1,4 |
1,7 |
|
Железо общее |
0,17 |
0,66 |
1,03 |
1,33 |
0,98 |
1,37 |
0,30 |
0,18 |
0,19 |
0,16 |
0,31 |
0,33 |
|
Никель |
0,03 |
0,04 |
0,14 |
0,08 |
0,16 |
0,11 |
0,09 |
0,04 |
0,19 |
0,17 |
0,01 |
0,17 |
|
Хром |
0,002 |
0,001 |
0,003 |
0,001 |
0,004 |
0,003 |
0,006 |
0,007 |
0,001 |
0,002 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,009 |
0,008 |
0,06 |
0,04 |
0,01 |
0,03 |
0,01 |
0,009 |
0,008 |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
|
Нефтепродукты |
0,7 |
0,4 |
0,7 |
0,1 |
0,2 |
0,09 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,8 |
0,09 |
|
СПАВ |
0,2 |
0,6 |
0,4 |
0,08 |
0,2 |
0,07 |
0,7 |
0,7 |
0,1 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
р. Варайка, (Г) в границах населенного пункта
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
11,4 |
12,2 |
13,4 |
10,1 |
9,1 |
8,7 |
6,2 |
7,6 |
4,1 |
1,6 |
1,9 |
2,2 |
|
Хлориды |
356,9 |
339,9 |
356,6 |
247,8 |
282,4 |
330,9 |
377,4 |
419,1 |
424,5 |
235,1 |
312,4 |
513,8 |
|
Сульфаты |
227,3 |
532,7 |
643,9 |
526,6 |
433,8 |
556,8 |
546,8 |
352,4 |
367,9 |
571,2 |
133,8 |
241,8 |
|
Минерализация |
1147,0 |
1026,0 |
962,4 |
961,5 |
998,4 |
1100,2 |
900,1 |
1935,0 |
999,0 |
899,2 |
1000,2 |
1101,5 |
|
БПК5 |
3,1 |
3,5 |
2,9 |
2,8 |
3,5 |
3,4 |
2,9 |
1,9 |
1,6 |
2,4 |
2,6 |
1,8 |
|
Железо общее |
0,58 |
0,13 |
0,85 |
0,22 |
0,12 |
0,41 |
0,11 |
1,11 |
1,32 |
1,24 |
0,45 |
0,34 |
|
Никель |
0,07 |
0,09 |
0,06 |
0,15 |
0,11 |
0,29 |
0,19 |
0,22 |
0,37 |
0,44 |
0,04 |
0,18 |
|
Хром |
0,008 |
0,004 |
0,003 |
0,007 |
0,005 |
0,003 |
0,006 |
0,009 |
0,004 |
0,002 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,001 |
0,002 |
0,06 |
0,05 |
0,09 |
0,008 |
0,005 |
0,002 |
0,05 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
|
Нефтепродукты |
0,9 |
0,8 |
0,12 |
0,22 |
0,34 |
0,09 |
0,09 |
0,08 |
0,01 |
0,99 |
0,08 |
0,56 |
|
СПАВ |
0,3 |
0,09 |
0,6 |
0,9 |
1,1 |
1,7 |
1,0 |
1,8 |
0,01 |
0,02 |
0,11 |
0,05 |
р. Быстрая, (Д) ниже населенного пункта.
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
13,5 |
17,9 |
9,4 |
10,3 |
10,1 |
4,7 |
3,2 |
7,6 |
12,1 |
4,3 |
9,4 |
4,1 |
|
Хлориды |
12,3 |
17,9 |
12,6 |
14,4 |
22,4 |
23,2 |
30,6 |
69,1 |
24,4 |
33,6 |
22,4 |
22,3 |
|
Сульфаты |
54,3 |
42,4 |
63,7 |
66,9 |
44,4 |
32,4 |
56,9 |
42,2 |
47,9 |
40,9 |
52,0 |
46,4 |
|
Минерализация |
322,0 |
376,0 |
302,1 |
374,4 |
345,9 |
313,4 |
314,1 |
326,1 |
316,0 |
329,2 |
320,8 |
315,2 |
|
БПК5 |
2,5 |
2,3 |
2,4 |
2,1 |
1,9 |
1,4 |
1,9 |
1,9 |
1,8 |
1,5 |
1,4 |
1,7 |
|
Железо общее |
0,47 |
0,66 |
1,03 |
1,33 |
0,94 |
1,37 |
0,30 |
0,14 |
0,19 |
0,16 |
0,31 |
0,33 |
|
Никель |
0,03 |
0,04 |
0,14 |
0,04 |
0,16 |
0,11 |
0,09 |
0,04 |
0,19 |
0,17 |
0,01 |
0,17 |
|
Хром |
0,002 |
0,004 |
0,003 |
0,001 |
0,005 |
0,003 |
0,006 |
0,007 |
0,001 |
0,002 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,009 |
0,002 |
0,006 |
0,004 |
0,007 |
0,006 |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
|
Нефтепродукты |
0,7 |
0,4 |
0,7 |
0,1 |
0,2 |
0,09 |
0,7 |
0,9 |
0,1 |
0,1 |
0,04 |
0,09 |
|
СПАВ |
0,2 |
0,5 |
0,4 |
0,04 |
0,6 |
0,07 |
0,8 |
0,7 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
р. Освейка (Е), выше населенного пункта.
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
8,5 |
10,9 |
12,5 |
9,3 |
8,1 |
5,7 |
3,7 |
2,1 |
5,3 |
9,5 |
5,1 |
11,9 |
|
Хлориды |
9,1 |
30,6 |
69,1 |
14,4 |
23,6 |
11,4 |
13,1 |
30,6 |
59,1 |
64,4 |
43,6 |
22,4 |
|
Сульфаты |
43,7 |
42,4 |
63,7 |
63,9 |
54,9 |
52,4 |
46,9 |
42,2 |
47,9 |
40,9 |
32,0 |
26,4 |
|
Минерализация |
314,0 |
326,0 |
301,5 |
318,4 |
312,9 |
298,1 |
297,9 |
316,3 |
364,0 |
349,1 |
310,1 |
317,2 |
|
БПК5 |
2,8 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
2,6 |
2,9 |
2,4 |
2,6 |
2,1 |
2,7 |
2,3 |
|
Железо общее |
0,87 |
0,16 |
0,81 |
0,98 |
0,94 |
1,37 |
1,54 |
1,14 |
1,19 |
0,16 |
0,31 |
0,83 |
|
Никель |
0,09 |
0,04 |
0,19 |
0,17 |
0,01 |
0,10 |
0,02 |
0,01 |
0,17 |
0,31 |
0,16 |
0,11 |
|
Хром |
0,009 |
0,008 |
0,02 |
0,01 |
0,07 |
0,008 |
0,06 |
0,09 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
0,006 |
|
Свинец |
0,009 |
0,002 |
0,006 |
0,004 |
0,007 |
0,006 |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
0,009 |
0,002 |
0,003 |
|
Нефтепродукты |
1,7 |
1,4 |
1,9 |
1,1 |
0,9 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
0,6 |
0,5 |
|
СПАВ |
0,2 |
0,5 |
0,9 |
0,7 |
0,6 |
0,02 |
0,08 |
0,07 |
0,5 |
0,2 |
0,9 |
0,05 |
р. Крайка (Ж), ниже населенного пункта.
|
Показатель |
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
Растворенный О2 |
11,4 |
7,9 |
7,4 |
9,3 |
4,1 |
4,7 |
3,2 |
7,6 |
2,1 |
4,3 |
9,4 |
4,1 |
|
Хлориды |
22,9 |
27,9 |
32,6 |
44,8 |
32,4 |
23,2 |
27,6 |
19,1 |
24,4 |
33,6 |
22,4 |
22,3 |
|
Сульфаты |
27,3 |
32,7 |
43,9 |
26,6 |
33,8 |
32,3 |
46,9 |
52,4 |
67,9 |
61,1 |
33,8 |
36,3 |
|
Минерализация |
343,0 |
326,0 |
362,1 |
321,7 |
352,9 |
373,2 |
344,1 |
326,1 |
319,0 |
339,2 |
356,2 |
301,7 |
|
БПК5 |
1,7 |
2,5 |
2,3 |
2,1 |
1,8 |
1,4 |
1,9 |
1,1 |
1,6 |
1,4 |
1,4 |
1,7 |
|
Железо общее |
1,21 |
1,13 |
0,96 |
1,35 |
0,82 |
0,41 |
0,59 |
0,11 |
0,14 |
0,22 |
1,30 |
1,10 |
|
Никель |
0,13 |
0,09 |
0,16 |
0,14 |
0,15 |
0,09 |
0,08 |
0,14 |
0,07 |
0,18 |
0,04 |
0,15 |
|
Хром |
0,002 |
0,004 |
0,003 |
0,001 |
0,005 |
0,003 |
0,006 |
0,007 |
0,001 |
0,002 |
0,001 |
0,006 |
|
Свинец |
0,01 |
0,002 |
0,006 |
0,004 |
0,01 |
0,04 |
0,07 |
0,02 |
0,005 |
0,009 |
0,002 |
0,005 |
|
Нефтепродукты |
0,09 |
0,04 |
0,06 |
0,02 |
0,07 |
0,09 |
0,2 |
0,9 |
0,3 |
0,9 |
0,08 |
0,4 |
|
СПАВ |
1,1 |
1,0 |
1,4 |
1,1 |
1,6 |
1,0 |
1,5 |
1,3 |
0,09 |
0,08 |
0,1 |
0,09 |
PAGE 3