. Изучение качества воды в скважинах и родниках Солнечногорского района Московской области
Изучение качества воды в скважинах и родниках Солнечногорского района Московской области

Изучение качества воды в скважинах и родниках Солнечногорского района Московской области

Состояние здоровья населения является одним из показателей благополучия общества и государства. С 1991 года у россиян наблюдается рост количества заболеваний сердечно - сосудистой, эндокринной, мочевыводящей систем, развитие новообразований. Врачи утверждают, что наибольшая доля влияния на заболевания кроется в качестве питьевой воды.

По заключению специалистов, в отдельных районах земли 80% всех болезней вызваны именно недоброкачественной водой. В связи с этим многие люди используют воду из источников (родники, скважины).

Химический состав воды подземных источников и степень ее загрязнения зависят от многих причин: от глубины, с которой забирается вода, попадания в водоносный слой загрязнения от промышленных предприятий, свалок, сельскохозяйственных полей и т.д.

Важными характеристиками качества воды являются жесткость воды, водородный показатель рН воды, общая минерализация, содержание катионов тяжелых металлов, анионов, микробиологические и органолептические показатели.

Цель работы: исследование химического состава природной воды скважин и родников Солнечногорского района Московской области и его сравнение с нормативами Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Пробы воды для исследования были взяты в населенных пунктах д.Андреевка, пос. Алабушево, пос. Поварово.

1. Изучить литературу по физико-химическим методам исследования.

2. Определить методы исследования и использовать их для определения

состава природной воды в пробах.

3. Определить качество природной воды в пробах.

  1. Изучение качества воды химическими и физико-химическими методами - вольтамперометрии и потенциометрии.
  2. Количественная и качественная оценка содержания вредных примесей.
  3. Сравнение качества исследуемой воды с нормативами Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

вода в родниках и скважинах Солнечногорского района Московской области соответствует нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Значение воды в жизни человека. Источники загрязнения воды.

Вода – самое распространенное природное богатство на земном шаре. Она обладает особыми свойствами, без которых ни возникновение, ни существование организмов не было бы возможным.

Вода – основной растворитель в человеческом организме. Благодаря воде переносятся все вещества – соли, кислород, ферменты, гормоны. Она участвует в важнейших реакциях обмена и выделения из организма продуктов обмена. Без пищи человек может существовать около 40 дней, а вот без воды – гораздо меньше: всего 8 дней.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) водой передается 85% известных болезней, от которых ежегодно умирает 25 миллионов человек. Кроме того, загрязненная вода на 30% ускоряет процесс старения.

В зависимости от происхождения воды и ее состава, она может принести как пользу нашему здоровью, так и вред.

Загрязнителей воды существует очень много, но условно их можно разделить на несколько групп. Так, по физическому состоянию выделяются нерастворимые, коллоидные и растворенные примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и другими веществами.

Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные и животные. Растительные органические загрязнения представляют собой остатки растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла и др. Загрязнения животного происхождения – это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др.

Бактериальные биологические загрязнения свойственны, главным образом, бытовым сточным водам и стокам некоторых промышленных предприятий. Среди последних – бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), а также национальные стандарты различных стран устанавливают параметры качества питьевой воды (таблица 1).

Таблица 1. Нормы качества воды

Показатели качества воды

Нормы качества воды

Вода из нецентрализованного

Директива Совета Европейского Союза по качеству воды, предназначенной для потребления человеком

Всемирная организация здравоохранения

Показатели химического состава

Водородный показатель, рН

Общая жесткость, мг-экв\л

Общая минерализация, мг\л

Железо общее, мг\л

Общее микробное число, число в 100 мл

Общие колиформные бактерии, число в 100 мл

В настоящее время при обосновании гигиенических нормативов качества питьевой воды проводят её всесторонние комплексные исследования.

Для бытовых нужд и приготовления пищи на своих дачных участках мы используем воду из подземных источников - скважин и родников. Родники и скважины представляют собой грунтовые воды, разница состоит в том, что скважина – это горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту.

Химический состав воды подземных источников и степень ее загрязнения зависят от многих причин: от глубины, с которой забирается вода, попадания в водоносный слой загрязнения от промышленных предприятий, свалок, сельскохозяйственных полей и т.д.

Для исследований мы использовали пробы воды из родников и скважин в населенных пунктах – д.Андреевка, пос. Алабушево, пос. Поварово.

Вода в исследуемых нами источниках может быть загрязнена за счёт антропогенного воздействия. Рядом с этими источниками пролегает Октябрьская железная дорога, следовательно, в воде могут содержаться взвешенные частицы, нефтепродукты, бактериальные загрязнения, кислоты, щёлочи, поверхностно - активные вещества (ПАВ).

В Поварово находится машиностроительный завод. Основными загрязнителями красильных производств машиностроительных предприятий являются лакокрасочные материалы и их составляющие: синтетические смолы, органические растворители, пластификаторы, катализаторы и инициаторы пленкообразования, неорганических пигментов.

Вблизи Андреевки находится завод по изготовлению стеклопластика. В подземных водах могут содержаться такие металлы, как кадмий, медь, ртуть, свинец и цинк, а так же нитраты.

В пос. Алабушево размещается асфальтобетонный завод , а также много стихийных свалок. Загрязнителями воды могут быть тяжелые металлы, нитраты и фосфаты.

В природных водах азот встречается в виде ионов NH 4 + , NO 2 , NO 3 - . Соединения азота в больших количествах поступают в воду, в том числе питьевую, в основном при нарушении агрохимических приемов работы.

Предельно допустимая концентрация в питьевой воде нитратов – 45 мг/л.

Фтор может присутствовать в природных водах в виде бесцветного аниона F - . Попадая в организм, фтор отлагается в костях. Избыток его в питьевой воде вызывает повреждение эмали на зубах. Большие дозы подавляют образование коллагена.

Источниками поступления фтора в окружающую среду являются предприятия электронной промышленности.

Предельно допустимая концентрация фторид-ионов в воде составляет 1,5 мг\л.

В природных водах сера чаще всего присутствует в виде сульфат-аниона SO 4 2- и сульфид-аниона S 2- . Сульфид-ион на порядок токсичнее сульфат-иона. При попадании в организм он вызывает нарушение функций печени.

Источниками его поступления в воду являются процессы анаэробного разложения белка, деятельность некоторых микроорганизмов, рудные и сточные воды предприятий цветной металлургии.

Предельно допустимая концентрация сульфид-аниона в воде составляет 0,05 мг\л.

В природных водах фосфор присутствует в виде растворенных неорганических орто-, мета-, ди- и полифосфатов и органических фосфатов.

Значительные количества фосфорсодержащих соединений попадают в воды в результате стока фосфорных удобрений с полей, коммунально-бытовые стоки, содержащие полифосфаты, входящие в состав моющих средств, умягчителей воды.

Присутствие в воде солей тяжелых металлов недопустимо, так как они все токсичны и могут накапливаться в организме человека. С этой точки зрения особую опасность представляют соли ртути, свинца, кадмия, меди и хрома.

Свинец является одним из основных загрязнителей окружающей среды.

Он обладает способностью поражать центральную и периферическую нервные системы, костный мозг и кровь, сосуды, генетический аппарат, нарушая синтез белка, вызывает малокровие и параличи. Свинец способен замещать кальций в костях, что уменьшает их прочность.

Основными источниками загрязнения являются выхлопные газы автотранспорта, свинцовые трубы, аккумуляторы, краски (свинцовый сурик, белила) и сточные воды различных производств.

Допустимая концентрация свинца в воде - 0,03 мг/л.

Кадмий относится к наиболее токсичным металлам. Накопление в организме кадмия приводит к образованию камней в почках, гипертонии, уменьшению гемоглобина в крови, разрушению нервной системы.

Основными источниками поступления кадмия в окружающую среду являются кадмиевые покрытия, аккумуляторы, сигаретный дым.

Предельно допустимая концентрация кадмия в природной воде составляет 0,001 мг\л.

Ртуть может находиться в растворе в виде ионов Hg 2+ и Hg 2 2+ . При определенных условиях ион способен диспропорционировать:

Hg 2 2+ = Hg 2+ + Hg

Пары ртути накапливаются в головном мозге, почках и других органах.

Отравления соединениями ртути вызывают паралич конечностей, затруднение дыхания, смерть.

Источниками поступления ртути в окружающую среду являются ртутные батареи и электроды, вышедшие из строя лампы дневного света, краски, пестициды.

Предельно допустимая концентрация ртути в природной воде составляет 0,0005 мг\л.

Медь присутствует в воде в виде катиона. Накопление избытка меди в организме ведет к нарушению функций печени.

Источниками поступления меди в воду могут служить сточные воды гальванического производства, продукты коррозии медьсодержащих сплавов.

Предельно допустимая концентрация меди в воде 1 мг/л.

В природных водах содержатся в основном соли трехвалентного железа. Степень токсичности железа по сравнению с другими катионами низкая, но высокое содержание его в питьевой воде может вызывать разрушение центральной нервной системы, повышать восприимчивость организма к инфекциям, приводить к повреждению печени, болезням желудочно-кишечного тракта.

Источниками поступления железа в воду являются ржавые трубы, металлолом.

Предельно допустимая концентрация общего железа в воде водоёмов и питьевой воде 5 мг/л.

  1. Качественное обнаружение анионов и катионов в природной воде.
  1. Качественное определение анионов в воде.
  1. Качественное определение нитрат-ионов дифениламином (C 6 H 5 ) 2 NH.

На часовое или предметное стекло помещается 3 капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и 1-2 капли исследуемой воды. Рядом наносится 1 капля анализируемого раствора и перемешивается с помощью стеклянной палочки. В присутствии нитрат - ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

  1. Качественное определение фторид – ионов.

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10% - ного раствора хлорида бария.

Наличие фторид-ионов определяют по образованию объемного белого осадка фторида бария BaF 2 , растворимого в минеральных кислотах и солях аммония:

Ba 2+ + 2F - = BaF 2

  1. Качественное определение сульфид - ионов.

В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляет 1 каплю раствора соли кадмия. Наличие сульфид-ионов определяют по образованию желтого осадка сульфида кадмия:

  1. Качественное определение фосфат - ионов.

А) В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель гидроксида аммония и 2-3 капли раствора соли хлорида бария. Наличие фосфат-ионов определяют по образованию белого осадка фосфата бария, растворимого в соляной кислоте:

3Ba 2+ + 2PO4 3- = Ba 3 (PO 4 ) 2

Б) В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель раствора нитрата серебра. Наличие фосфат-ионов определяют по образованию желтого осадка фосфата серебра, растворимого в азотной кислоте:

3Ag + + PO4 3- = Ag 3 PO 4

  1. Качественное определение катионов тяжелых металлов в воде.

Находящиеся в питьевой воде и в поверхностных водах примеси тяжёлых металлов, как правило, имеют очень малые концентрации. При выполнении качественных реакций необходимо строго придерживаться условий, при которых данная реакция протекает и даёт заметный аналитический эффект.

  1. Обнаружение ионов свинца.

В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель раствора хромата калия. Наличие ионов свинца определяют по образованию желтого осадка хромата свинца:

Pb 2+ + CrO 4 2- = PbCrO 4

  1. Обнаружение ионов кадмия.

В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель раствора сульфида натрия. Наличие ионов кадмия определяют по образованию желтого осадка сульфида кадмия, растворимого в концентрированной соляной кислоте:

5.2.3. Обнаружение ионов ртути.

В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель раствора иодида калия. Наличие ионов ртути определяют по образованию оранжевого осадка иодида ртути:

Hg 2+ + 2I - = HgI 2

5.2.4. Обнаружение ионов меди.

В пробирку вносят 5 мл исследуемой воды и добавляют осторожно по каплям раствор гидроксида аммония до образования осадка. Затем добавляют избыток реагента и наблюдают растворение осадка и образование раствора комплексного соединения меди сине-фиолетового цвета.

5.2.5. Обнаружение ионов железа.

А) Гексоцианоферрат (ΙΙ) калия К 4 [ Fe(CN) 6 ] в слабокислой среде с катионом железа (ΙΙΙ) образует тёмно-синий осадок берлинской лазури.

4Fe 3+ + 3[Fe(CN) 6 ] 4- = Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3

К 1 мл исследуемой воды прибавить 1-2 капли раствора соляной кислоты и 2 капли раствора реактива.

Б) Роданид калия KSCN образует в кислой среде с катионом железа (ΙΙΙ) роданиды железа, окрашенные в кроваво-красный цвет.

Fe 3+ + 6(CNS) - = Fe(CNS) 6 3-

К 1 мл исследуемой воды прибавить 2-3 капли раствора соляной кислоты и 2-3 капли раствора реактива.

3. Количественное обнаружение анионов и катионов в природной воде.

  1. Потенциометрическое определение ионов в природной воде.

Ионометрический метод определения ионов в природной воде основан на измерении величины равновесного потенциала ионоселективного мембранного электрода, погруженного в раствор анализируемого иона. Потенциал измеряют относительно электрода сравнения, снабженного солевым мостиком, заполненного 1М раствором соли, с помощью иономера.

В последнее время в потенциометрии широко применяются ионоселективные электроды, позволяющие избирательно измерять активную концентрацию определяемых ионов в растворе в присутствии посторонних ионов, мешающих определению (Таблица 3).

Таблица 3. Основные характеристики ионоселективных электродов.

Жидкий ионообменник – четвертичные аммониевые соли

Жидкий ионообменник – четвертичные аммониевые соли

Жидкий ионообменник – кальциевая соль додециловой кислоты

Жидкий ионообменник – валиномицин

Помимо высокой избирательности ионоселективные электроды отличаются большой чувствительностью: 10 -4 - 10 -5 моль\л, а в некоторых случаях и 10 -7 моль\л.

Концентрацию анализируемого иона находят по калибровочному графику(рис.1), который строят в координатах Е – (-lgC).

  1. Определение хлорид-ионов и нитрат-ионов.

Снимают зависимость потенциала ионоселективного электрода от концентрации хлорида калия и строят калибровочный график. Измерения проводят в порядке возрастания концентрации стандартных растворов хлорида калия.

Измеряют значения равновесных потенциалов анализируемых растворов. Определяют концентрацию хлорид-ионов в пробах воды, пользуясь построенным калибровочным графиком.

Концентрацию хлорид-ионов вычисляют в граммах по формуле

Х (г) = С (моль\л)* М Cl -

Концентрацию нитрат-ионов вычисляют в граммах по формуле

Х (г) = С (моль\л)* М NO3 -

Рисунок 1. Калибровочный график

  1. Водородный показатель.

Питьевая воды должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Величина рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируются в пределах 6,5-8,5. В большинстве природных вод водородный показатель соответствует этому значению и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. На величину рН влияет содержание карбонатов, гидроксидов, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и др.

Оценивать величину рН можно разными способами.

А) Приближенное значение рН.

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН:

розово-оранжевая - рН около 5,

Б) Наиболее точно значение рН (с точностью до + 0,02 единицы рН) можно определить на иономере методом прямой потенциометрии. Датчиком, регистрирующим величину рН раствора, является стеклянный электрод, электродом сравнения – хлоридсеребряный.

Проверку электродов и настройку иономера проводят по буферным растворам (рН – 1,68; 6,86; 9,18).

В пробы воды погружают электроды и фиксируют значение рН, по которому вычисляют концентрацию ионов Н + и ОН - в растворе.

  1. Определение содержания токсичных ионов тяжелых металлов в природной воде методом инверсионной вольтамперометрии

Количественно определить содержание токсичных ионов тяжелых металлов (цинка, кадмия, свинца, меди) можно методом инверсионной вольтамперометрии.

Сущность этого метода состоит в определении и интерпретации вольт-амперных кривых, полученных при анализе раствора в электрохимической ячейке с помощью электродов – рабочего и электрода сравнения.

Зависимость тока от потенциала для элемента имеет форму пика для инверсионной вольтамперометрии.

Измерения проводят с помощью ВА-анализаторов. Программа измерений включает съемку вольт-амперных кривых пробы стандартного раствора, расчет концентрации и погрешности измерений. В современных ВА-комплексах эти данные обрабатываются с помощью компьютера.

Общая схема ВА-анализа показана на рис 2.

Для определения концентрации ионов используется метод добавок. Он основан на зависимости анодного тока от концентрации:

где К – константа, зависящая от условий опыта.

Из анализируемого раствора Сх готовят раствор с известной добавкой определяемого вещества Сх + Сдоб и снимают вольтамперограммы обоих растворов.

Рисунок 2. Общая схема ВА-анализа.

Ix = K*Cx Iдоб = К*Сдоб

Сх = Сдоб * Ix/Iдоб,

где Ix – максимальный анодный ток анализируемого раствора, Iдоб – ток добавки.

Добавка усиливает значения тока и на вольтамперограмме видны сигналы веществ с самой незначительной концентрацией. Чувствительность данного метода составляет 10 -9 моль\л.

  1. Результаты исследований.

4.1.Результаты качественного обнаружения в пробах воды ионов.

Таблица 4. Результаты качественного обнаружения в пробах воды ионов.

В родниковой воде пос. Поварово качественно обнаружены нитрат-ионы и фосфат-ионы, что может объясняться агрохимическими работами, проводимыми на участках; в пробах, взятых из скважин обнаружены ионы железа.

4.2.Результаты количественного определения ионов в пробах воды.

По стандартным растворам был построен калибровочный график (Приложение 1), сняты значения электродных потенциалов в пробах воды (Приложение 2), рассчитаны концентрации хлорид-ионов в пробах (Таблица 5).

Таблица 5. Результаты количественного определения хлорид-ионов в пробах воды методом потенциометрии.

Концентрация хлорид-ионов, мг\л

Во всех пробах воды концентрация хлорид-ионов меньше, чем допустимая в Сан Пин 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

По стандартным растворам был построен калибровочный график (Приложение 3), сняты значения электродных потенциалов в пробах воды (Приложение 4), рассчитаны концентрации нитрат-ионов в пробах (Таблица 6).

Таблица 6. Результаты количественного определения нитрат-ионов в пробах воды методом потенциометрии.

Концентрация нитрат-ионов, мг\л

Во всех пробах воды концентрация нитрат-ионов меньше, чем допустимая в Сан Пин 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

По стандартным растворам был построен калибровочный график (Приложение 5), сняты значения электродных потенциалов в пробах воды (Приложение 6), рассчитаны рН в пробах (Таблица 7).

Таблица 7. Результаты определения рН в пробах воды методом потенциометрии.

Значения рН исследуемых проб находятся в пределах 7,8-8,5 и соответствуют нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Сняты показания измерений определения тяжелых металлов в воде (Приложения 7,8), результаты оформлены в таблице 8.

Таблица 8. Результаты количественного определения ионов тяжелых металлов в пробах воды методом инверсионной вольтамперометрии.

Во всех пробах воды содержание ионов тяжелых металлов ниже или приближено к ПДК, содержание ионов соответствует нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Таблица 9. Результаты мониторинга природной воды Солнечногорского района Московской области.

Показатель качества воды

По результатам исследований можно сделать вывод о соответствии химического состава анализируемой природной воды нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Сохранение запасов питьевой воды, ее экономное использование – одна из актуальных проблем, решение которой является важной государственной задачей, но, вместе с тем, в значительной степени зависит от каждого из нас.

Исследования проводились на основе наиболее чувствительных и надежных методов анализа, химическими и инструментальными методами по методикам, разработанным на кафедре Общей химии и экологии НИУ МГИЭТ (Лабораторный практикум по курсам «Экология» и «Химия окружающей среды», МИЭТ, 2005).

По результатам исследований сделан вывод о соответствии химического состава анализируемой природной воды нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Вода, в основном, пригодна к употреблению, так как наличие в ней катионов и анионов соответствует нормам ПДК.

  1. А. С. Степановских. Прикладная экология: охрана окружающей среды, «Юнити-Дана», 2002.
  2. И нформационный выпуск «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Московской области в 2013 году», Министерство экологии и природопользования Московской области, 2014.
  3. Л. И. Губарева, О. М. Мизирева. Практикум «Экология человека», М., «Владос», 2007.
  4. Лабораторный практикум по курсам «Экология» и «Химия окружающей среды», М., МИЭТ, 2005.

Приложение 1. Калибровочный график – определение хлорид-ионов в природной воде.

Приложение 2. Значения электродных потенциалов в пробах воды.

Приложение 3. Калибровочный график – определение нитрат-ионов в природной воде.

Приложение 4. Значения электродных потенциалов в пробах воды.

Приложение 5. Калибровочный график – определение рН в природной воде.

Приложение 6. Значения электродных потенциалов в пробах воды.

Приложение 7. Протокол исследования пробы воды из родника в Алабушево методом инверсионной вольтамперометрии.

Наименование пробы: Определение Zn, Cd, Pb, Cu в роднике Алабушево

Дата проведения анализа - 23.11.2014г. Время - 15:46:01

Регистрационные номера проб - 120, 121, 122

Элемент(ы) - Zn , Cd , Pb , Cu

V аликвоты (см 3 )

V минерализата (cm 3 )

Приложение 8. Вольтамперограмма определения тяжелых металлов в пробе воды (Алабушево, родник).

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Изучение качества воды в скважинах и родниках Солнечногорского района Московской области Автор: Латынцева Э.А., Зеленоград, ГБОУ СОШ №718, 10 класс Руководитель: Третьякова Ирина Васильевна, учитель химии ГБОУ Школа №718

Цель работы: исследование химического состава природной воды Солнечногорского района Московской области и его сравнение с нормативами СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения». Задачи исследования : 1.Изучить литературу по физико-химическим методам анализа. 2.Определить методы исследования и использовать их для определения состава природной воды в пробах. 3. Определить качество природной воды в пробах.

Методы: Изучение качества воды химическими и физико-химическими методами - вольтамперометрии и потенциометрии. Количественная и качественная оценка содержания вредных примесей. Сравнение качества исследуемой воды с нормативами СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения». Гипотеза: вода в родниках и скважинах Солнечногорского района Московской области соответствует нормам СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения».

Требования к качеству воды Органолепти- ческие свойства Показатели химического состава Биологические показатели

Показатели качества воды Нормы качества воды СанПиН Питьевая вода 2.1.4.1074-01 Россия СанПиН Вода из нецентрализованного водоснабжения 2.1.4.1175-02 Директива Совета Европейского Союза по качеству воды ЕЭС Всемирная организация здравоохранения Женева Показатели химического состава Водородный показатель, рН 6,0 – 9,0 6,0-9,0 6,2 – 8,5 6,5 – 8,5 Общая жесткость, мг-экв\л 7,0 7,0-10,0 2,9 2,5 Общая минерализация, мг\л 1000 1000-1500 Не норм Не норм Железо общее, мг\л 0,3 - 0,2 0,3 Хлориды, мг\л 10,0 10,0 7,0 7,0 Сульфаты, мг\л 10,0 10,0 5,0 5,0 Марганец, мг\л 0,1 0,1 0,05 0,1 Аммоний, мг\л 2,5 2,5 - 1,5 Фториды, мг\л 1,2-1,5 1,2-1,5 0,7-1,5 1,5 Сероводород, мг\л 0,003 0,003 - - Нитраты, мг\л 45 45 50 50 Свинец, мг\л 0,03 0,03 0,01 0,03

Пробы воды из скважин и родников пос. Поварово пос. Алабушево д. Андреевка Машино-строительный завод Асфальто-бетонный завод Завод по изготовлению стеклопластика Октябрьская железная дорога

Методы изучения состава воды Химические Физико-химические Качественное обнаружение катионов и анионов в пробах воды Количественное обнаружение ионов методами потенциометрии и инверсионной вольтамперометрии

Ион металла, цвет Реагент Эффект реакции Cd 2+ , бесцветный Na 2 S Осадок CdS желтого цвета , растворим в конц . HCl Pb 2+ , бесцветный KI K 2 CrO 4 Осадок PbI 2 желтого цвета Осадок PbCrO 4 желтого цвета Hg 2+ , бесцветный KI (недостаток) KI (избыток) Осадок HgI 2 оранжевого цвета Раствор K 2[ HgI 4 ] бледно-желтого цвета Bi 3+ , бесцветный (NH 2 ) 2 CS Раствор [ Bi ( NH 2 ) 2 CS 3 ] 3+ ярко-желтого цвета Zn 2+ , бесцветный Na 2 S Осадок ZnS белого цвета Fe 3+ , желтый KCNS K 4 [Fe (CN) 6 ] Раствор Fe ( CNS ) 3 кроваво-красного цвета Раствор Fe 4 [ Fe ( CN ) 6 ] 3 темно-синего цвета Cr 3+ , сине-зеленый NaOH (недостаток) NaOH (избыток) H 2 O 2 + NaOH Осадок Cr ( OH ) 3 серо-зеленого цвета Раствор NaCrO 2 зеленого цвета Раствор Na 2 CrO 4 желтого цвета CrO 4 2- , желтый H 2 SO 4 BaCl 2 Раствор Cr 2 O 7 2- оранжевого цвета Осадок BaCrO 4 желтого цвета Cr 2 O 7 2- . оранжевый NaOH BaCl 2 Раствор Na 2 CrO 4 желтого цвета Осадок BaCrO 4 желтого цвета Cu 2+ , голубой K 4 [Fe (CN) 6 ] NH 4 OH Осадок Cu 2 [ Fe ( CN ) 6 ] красно-бурого цвета Раствор [ Cu ( NH 3 ) 2 ] 2+ сине-фиолетового цвета Определение ионов тяжелых металлов

Ион неметалла Реагент Эффект реакции S 2- Cd 2+ Zn 2+ Осадок CdS желтого цвета Осадок ZnS белого цвета NH 4 + Реактив Несслера Осадок [ NH 2 Hg 2 O ] I красно-бурого цвета NO 3 - Дифениламин Синее окрашивание раствора NO 2 - Дифениламин KMnO 4 + H 2 SO 4 KI + H 2 SO 4 + крахмал Синее окрашивание раствора Обесцвечивание раствора Выделение иода, синее окрашивание крахмала F - BaCl 2 CaCl 2 Белый объемный осадок BaF 2 , растворимый в NH 4 F и HCl Белый осадок CaF 2 , нерастворимый в HCl PO 4 3- AgNO 3 BaCl 2 Осадок Ag 3 PO 4 желтого цвета, растворимый в HNO 3 и NH 4 Cl Осадок Ba 3 ( PO 4 ) 2 белого цвета, растворимый в HCl AsO 4 3- AgNO 3 Осадок Ag 3 AsO 4 шоколадно-бурого цвета Определение ионов неметаллов

Результаты качественного обнаружения ионов в пробах воды .

Потенциометрическое определение ионов в природной воде. Теоретическая основа метода - уравнение Нернста

Потенциометрическое определение хлорид-ионов в природной воде. Проба Концентрация хлорид-ионов, мг\л Поварово, родник 0,005 Поварово, скважина 0,014 Алабушево, скважина 0,012 Алабушево, родник 0,016 Андреевка, скважина 0,007 Андреевка,родник 0,006

Потенциометрическое определение нитрат-ионов в природной воде. Проба Концентрация нитрат-ионов, мг\л Поварово, родник 0,033 Поварово, скважина 0,015 Алабушево, скважина 0,01 Алабушево, родник 0,033 Андреевка, скважина 0,023 Андреевка,родник 0,01

Потенциометрическое определение pH в природной воде. Проба рН Поварово, родник 8,5 Поварово, скважина 8,42 Алабушево, скважина 8,4 Алабушево, родник 7,8 Андреевка, скважина 8,5 Андреевка,родник 8,0

Определение содержания токсичных ионов тяжелых металлов в природной воде методом инверсионной вольтамперометрии. Уравнение Ильковича I=KC где I - сила тока К – коэффициент пропорциональности С- концентрация Метод стандартных добавок Ix = K * Cx I доб = К*Сдоб Сх = Сдоб * Ix / I доб,

Общая схема анализа методом инверсионной вольтамперометрии Подготовка прибора, электродов, растворов Проверка электрохимической ячейки Анализ пробы Фотохимическая пробоподготовка Расчет концентрации Съемка ВА-кривой пробы Введение добавки Съемка ВА-кривой пробы с добавкой АС Вывод на печать

Проба Zn 2+ Cd 2+ Pb 2+ Cu 2+ Поварово скважина - - 0,00087 - Поварово родник 0,029 0,00056 0,00062 0,0004 Алабушево скважина - 0,00025 0,00014 - Алабушево родник 0,07 0,0006 0,0007 0,00053 Андреевка скважина 0,0092 0,00043 - - Андреевка родник 0,0054 - 0,00035 0,00038 Результаты количественного определения ионов тяжелых металлов в пробах воды методом инверсионной вольтамперометрии.

Результаты мониторинга природной воды Солнечногорского района Московской области. Проба Показатель качества воды Водор. показ. /pH/ Катионы меди Катионы цинка Катионы свинца Катионы кадмия Хлорид ионы Нитрат ионы Единица измерения Отн. ед. мг /л мг/л мг/л мг / л мг/л мг/л Поварово, родник 8,5 - - 0,00087 - 0,005 0,033 Поварово, скважина 8,42 0,0004 0,029 0,00062 0,00056 0,014 0,015 Алабушево, скважина 8,4 - - 0,00014 0,00025 0,012 0,01 Алабушево, родник 7,8 0,00053 0,07 0,0007 0,0006 0,016 0,033 Андреевка, скважина 8,5 - 0,0092 - 0,00043 0,007 0,023 Андреевка, родник 7,0 0,00038 0,0054 0,00035 - 0,006 0,01

Заключение Исследования проводились на основе наиболее чувствительных и надежных методов анализа, химическими и физико-химическими методами по методикам, разработанным на кафедре Общей химии и экологии НИУ МГИЭТ (Лабораторный практикум по курсам «Экология» и «Химия окружающей среды», МИЭТ). По результатам исследований сделан вывод о соответствии химического состава анализируемой природной воды нормам Сан ПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения». Вода, в основном, пригодна к употреблению, так как наличие в ней катионов и анионов соответствует нормам ПДК.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎