Основные проблемы качества воды

  • ID: 15693 
  • 16 страниц

Содержание:


Основные проблемы качества воды

Введение

Вода - наиболее распространенное на Земле вещество. Она находится в трех фазах: газообразной (пары воды), жидкой и твердой. Различают воду атмосферную, поверхностную (гидросфера) и подземную. В атмосфере вода встречается в парообразном состоянии в воздушной  , окружающей  , в капельно-  состоянии - в облаках,   и в виде дождя,   - в виде снега,   и кристалликов льда   облаков. В жидком   вода находится в  : вода  , морей,  , рек,  , прудов и  . В твердом   вода в виде   и снега находится у   планеты, на горных  , зимой   водоемы на значительных  . В горных   литосферы вода   в виде пара.   капиллярная, гравитационная,   вода.

Водные   на Земле огромны,   образуют гидросферу -   из мощных сфер   планеты. Гидросфера,  , атмосфера и   взаимосвязаны, проникают   в другую и находятся в  , тесном  . Все   в своем составе   воду. Водные   слагаются из статических ( ) запасов и   ресурсов. Гидросфера   Мировой океан,  , реки и  , болота,  , водохранилища,   и горные ледники,   воды, почвенную   и пары атмосферы.   площадь океанов и   в 2,5 раза больше   суши, а объем   на Земле составляет 1,5·  км3. Более 95%   - соленая. [2, С. 84]

Цель данной работы — рассмотреть   качества воды.   этого будут   такие задачи.

1.   основные свойства  .

2. Проанализировать   показатели качества   вод.

1. Основные свойства воды

«Вода,  , - простейшее   соединение водорода с  , молекулярная   18,016, жидкость   запаха, вкуса,   (в толстых слоях  ), несжимаема,   1 г/см3, при 0°С   в лед, при  °С - в пар» -   совокупно характеризуют   словари самое   вещество планеты.

  характеристики привычны   с детства, как   и то, что вода   с поверхности водоемов,   лед плавает,   около водных   климат мягче,   березовый сок -   раствор питательных   - самопроизвольно поднимается   вверх до макушки   высокой березы,   в воде растворяются   вещества. Вместе с   каждое из этих   наблюдается только   аномальным и специфичным   воды.

Аномальны   точки замерзания и   воды: если   из значений этих   у соединений водорода с   (Н2Те), селеном ( ) и серой ( ), входящими   с кислородом в VI группу   системы элементов, то   должна была   и кипеть при   -90 °С и +70 °С соответственно. Будь   так, то облик   планеты выглядел бы   по-иному.

Не согласуется с   законами и то, что   плавает в воде и   ее замерзание начинается с   водоемов. Ведь   вещество по мере   уменьшается в объеме с   увеличение своей  . Исходя из  , максимальную   вода должна   при температуре 0°, а   должен тонуть в  , как   все твердые   в своих расплавах.   происходило бы в природе,   полностью вода   закономерности?

В этом   при наступлении   верхний, охлажденный до 0 °С,   воды должен   бы опускаться на дно  , вытесняя   более теплые  . Те, охладившись,   начинали бы опускаться   и такая циркуляция   бы до тех пор,   температура всей   в водоеме не достигла бы 0 °С.   льда начиналось бы у   водоемов и все   в условиях длительных   температур воздуха   бы полностью.

В действительности   не происходит потому,   вода при   приобретает максимальную   уже при +4 °С.   дальнейшем понижении   воды до 0 °С плотность ее   последовательно уменьшается.   вертикальное перемещение   воды в водоемах   зимнем охлаждении   тогда, когда   всей ее массы   -4 °С. Дальнейшее охлаждение   к понижению температуры   слоев воды,   как менее   остаются у поверхности и   замерзают сверху  .

В процессе  , то есть   льда, объем   скачкообразно увеличивается   на 10%. Вследствие этого   льда составляет 0,92 г/  и он плавает на поверхности  . Теплопроводность   намного меньше,   воды, поэтому он   предохраняет водоемы от   промерзания.

К аномалиям   относят и ее исключительно   теплоемкость по сравнению с   твердыми и жидкими  . Чтобы   1 г воды на 1°С необходимо   4,184 Дж (1 калорию)   тепла. Если   этот показатель за  , то, например,   железа его   составит 0,1, для   - 0,2, для спирта и   - 0,3, для дерева - 0,6 и т. д.   теплоемкость воды   огромное значение   формирования климата  : очень   нагреваясь с накоплением   запасов тепловой   и также медленно  , вода   сезонные и внутрисуточные   температуры воздуха на   участках крупных   объектов. Кроме  , благодаря   свойству вода   используется в быту в   теплоносителя. [1, С. 36]

С необыкновенно   теплоемкостью воды   связаны ее также   скрытая теплота  , то есть   льда, и скрытая   испарения.

Для   растопления льда   затратить 335 Дж (80  ) тепла, то   столько же, сколько   для нагрева 1 г   до +80 °С. В природе этот   обусловливает растянутость   таяния покрывающего   льда, что   Землю от катастрофических   наводнений.

Еще   затратой тепла   процесс испарения  . Чтобы   в пар 1 г нагретой до   °С воды, требуется   2255 Дж (539  ) тепловой  , что   больше в сравнении с   жидкостями (скипидар -  , ртуть –  , ацетон -  , спирт   - 853 Дж/г и т. д.).   эта величина  , многие из   и речек пересыхали бы   в летний период, а   баланс Земли   бы совсем иным.

  всех распространенных   вода лидирует,   только ртути,   и по исключительно высокому   натяжению, под   понимают силу,   на единицу длины   поверхности раздела   и стремящуюся сократить   поверхность до минимума.   растекании воды   сила заставляет   молекулы ее наружного  , создавая   упругую пленку,   разрыва которой   довольно значительная   (вспомним бегающих по   водомерок и что   лезвие бритвы   удерживаться на водяной  ). Внешняя   данной пленки всегда   наличием неуравновешенных   связей, что   важное для   природных процессов   воды прилипать к   тел или,   говорят, смачивать их.

 , хорошо   водой (песок,  , стекло,   и многие другие),   гидрофильными, а плохо   (парафин, жиры,  , тефлон) -  . Смачивание и   натяжение лежат в   явления, называемого  . Состоит   в том, что   в узком канале   воды способен   подниматься на большую  . Именно с   тесно связаны   воды в почве,   жизненных соков по   и стеблям растений, а   крови и тканевых   в человеческом теле. [4, С.  ]

2. Основные показатели качества природных вод

Вода -   растворитель, что   ее высокой диэлектрической   (равной 81 при 21°С) -  , показывающей, во   раз сила   двух электрических   в среде меньше,   в вакууме.

Большинство из   в земной коре   в той или   степени растворимы в  . В заметных   растворяются в ней   и другие природные  . Вследствие   вода, в какой бы   она ни находилась -  , твердой   газообразной, всегда   какое-то количество  .

Вода   из природных водных   характеризуется своим  , под   понимают совокупность   воды, обусловливаемых   и концентрацией содержащихся в   неорганических, органических и   веществ.

Для   нет понятия   (чистой) воды:  , естественно, в   своих биоценозов   развивается и в засоленном   океане, и в пресных  , и в застойных  . А вот   потребительских интересов   качество природной   играет громадную  , что   необходимость изучения ее   в каждом из водных  .

Полный  -химический   природных вод   несколько десятков   по трем группам   - физическим, химическим и  . Первичное   значение анализа   в оценке пригодности   конкретного водного   для хозяйственно-  нужд населения.   нормативные требования к   питьевой воды   в табл. 1. (см.

Приложение 1

)

2.1. Величины физических показателей

К физическим показателям воды относятся: температура, запах, вкус, цветность, мутность и прозрачность.

  воды поверхностных   объектов зависит   от природных факторов и   посезонно колебаться от 0,1 до 30 С.   воды имеют,   правило, стабильную   вне зависимости от  . Для   целей оптимальной   температура воды в   7... 11 °С. Скачкообразное   температуры в водном   за счет антропогенных   более чем на 3 °С   оказаться губительным   его зооценозов.

  природной воды   пахнущие органические и   вещества, попадающие в   естественным путем (  разложения организмов,   и др.). Наличие   у воды определяется   дегустаторами-аналитиками.   устанавливается его   (болотный, землистый,   и т. п.), а затем  , которую   в баллах: от 0 (полное   запаха) до 5 (отталкивающий  ).

Вкус   зависит от концентрации   в ней соединений   (NaCl, КСl,  , MnCl2,  , MgSО4,  , FeSО4), а   ряда органических   природного характера.   и оценивают вкус   по той же методике,   и ее запах. По ГОСТ   четыре вида  : соленый (  NaCl), горький ( , MgCl2,  ), кислый (  кислоты) и сладкий (  органические соединения).   виды вкусовых   называют привкусами.

  воды. Будучи по   сути бесцветной,   некоторых открытых   объектов ряда   мира, в том   севера и северо-  России, имеет   природную окраску - от   до коричневой. При   она не устраняется   отстаивании и фильтровании  .

Причиной   цветности воды   повышенное содержание в   гуминовых веществ,   в состав торфа и  . Интенсивность   таких вод   количественно методом   и выражают в градусах   платиново-кобальтовой  .

Мутность   характеризует содержание в   взвешенных и коллоидных   (частиц глины,   песка, ила,   организмов и т. п.) и выражается в мг/л. В   и озерных водах   обычно выше,   в подземных.

Прозрачность  , выражаемая в см,   вариантом косвенного   ее мутности. Для   прозрачности пробу   помещают в плоскодонный   цилиндр, расположенный на   4 см над стандартным  .

Предельная   столба воды,   который чтение   еще возможно, и   ее прозрачность. Маломутные (1 2 мг/л) воды   обычно прозрачность   30 см. [3, С. 163]

2.2. Химические показатели воды

К химическим   качества воды   все те, которые   содержание в ней   примесей. Важнейшими из   этой группы  : рН, общая   и общая жесткость  , содержание в   соединений железа,  , фтора и  , величина   кислорода, а также   примесей органического  .

Для   водных объектов   является определение   в воде тех   иных катионов   цветных металлов,  , сероводорода и   элементов, включая  .

рН - это   показатель воды,   молярную концентрацию в   активных ионов   (Н+). Наличие их  , во-первых, с  , что   вода слабо   на ионы

Н2 ↔ Н+ + ОН-

и, во-вторых, с  , что   поглощения атмосферного   газа в любой   воде всегда   угольная кислота,   по уравнению

СО2 +   ↔ Н2СО3 ↔ НСО3- + Н+.

Источником поступления Н+ в водные объекты являются и природные органические кислоты.

  рН определяется как   логарифм молярной   Н+ в воде, взятый с   знаком, то есть рН = -lg С(Н 

При рН 7,0,   соответствует содержанию Н+ 10-7 г/л (  мг/л), вода характеризуется   нейтральная. Значение рН   7,0 указывает на ее кислый  , а более 7,0 - на  . Важно  , что   изменении рН на единицу   Н+ изменяется в 10 раз.  , если   рН воды снизилась с 7,0 до 5,2, то   значит, что   Н+ в ней увеличилось в 10-5,2 / 10-7 = 10,8 = 63  .

Большинство   вод имеют   реакцию, близкую к   (рН 6,7... 7,3), но нередко   и отклонения как в   (рН 5,0... 4,5 - вода  ), так и в   (рН 7,5... 8,4- вода   и некоторых озер)  . При рН   5,0 развитие гидробионтов   угнетается, а многие из их   погибают полностью. [2, С. 88]

  минерализацией (солесодержанием,   остатком) называют   при 105 ºС  , получающийся   выпаривании досуха   воды, предварительно   через плотный  . Этот   характеризует содержание в   всех растворенных   примесей, а также   органических веществ,   не улетучиваются при   температуре.

Общая   воды конкретных   объектов относительна  . Речные   содержат от 50 до 1600 мг/л (  100...   мг/л) растворимых примесей.   равнинных озер,   правило, более  .

В большинстве   степень минерализации   вод определяют   ионов: Na+, К+, Са2+,  +, НСО3-,  -, Сl-. Исключение   вода болот,  , как  , большие   органических примесей.

  жесткость воды   суммарное содержание в   катионов кальция и  . Из общего   показателя принято   карбонатную и некарбонатную   воды. Карбонатная   определяется содержанием в   бикарбонатов кальция (Са( )2) и магния (Mg( )2). Эта   почти полностью   при кипячении  , когда   подвергаются распаду с   углекислоты с выпадением в   карбонатов

Са(НСО3)2 →   + СО2↑ + Н2О

Mg(HCО3)2 → MgCO3↓+ CО2↑+ Н2О.

  жесткость обусловлена   в воде хлоридных,   и нитратных солей   и магния и при   воды не устраняется.

В   жесткость воды   в мг - экв/л: 1 мг - экв/л   соответствует содержанию 20,04 мг/л   кальция или 12,16 мг/л   магния. Так,   присутствии в воде 60,12 мг/л  + и 18,24 мг/л Mg2+   жесткость ее составляет 4,5 мг -  /л (60,12 / 20,04 + 1 8,24 / 12,16).

По значению   жесткости природную   подразделяют на: очень   (0...1,5 мг - экв/л),   (от 1,5 до.3 мг - экв/л), среднежесткую (4,5  6,0 мг - экв/л),   (6,0...10,0 мг - экв/л) и   жесткую (свыше 10 мг -  /л).

Бытовое и   использование жесткой   приводит ко многим   последствиям: образованию   на поверхности теплообменных  , повышенному   моющих веществ,   развариванию пищевых   и т. п. [4, С. 119]

Железо и   присутствуют в воде   водных объектов   в катионной форме,   в виде комплексных   соединений. В поверхностных   (за исключением болотных)   каждого из этих   обычно составляет   доли миллиграмма на 1 л. В   водах их концентрация   существенно выше.

  относительно малоопасными   организма человека,   и марганец придают   неприятный железистый и   привкусы. Кроме  , наличие   металлов в воде   вызвать интенсивное   на стенках водопроводных   железистых и марганцевых  , которые   в процессе своей   энергию, выделяемую   окислении закисных   в окисные. Продукты   этих бактерий   в виде прочных   на стенках, уменьшая  , а иногда и   полностью трубы.

  - повсеместная природная   поверхностных и подземных   (от 0,001 до нескольких мг/л).   всего его   в горных реках,   - в равнинных реках и   водах.

Фтор   своеобразным элементом:   малом содержании в   он полезен и необходим   человека, при   - вреден и даже   ядовит. В частности,   недостатке фтора   заболеваемость населения   зубов, при   - флюорозом (крапчатость   эмали). В ряде   мира питьевую   специально фторируют   повышения содержания в   фтора до санитарных  .

Катионы   цветных металлов ( , цинк,  , ртуть и др.) в   количествах в природных   встречаются относительно   - в основном в районах   полезных ископаемых.

  и цинк малотоксичны по   к человеку и теплокровным  , но губительно   даже в микроколичествах на   и фауну водных  .

Свинец и   высокотоксичны для   организмов, причем   кумулятивными ядами, то   способны накапливаться в  . [5, С. 107]

  в воде кислород   необходимым условием   зооценозов, населяющих   объекты. Обогащение им   вод происходит за   растворения в них   воздуха, а также за   выделения кислорода   растительностью в процессе  .

В хорошо   чистых водных   содержится 8... 9 мг/л   кислорода, чаще - 6  7 мг/л. Наличие в   больших количеств   органических веществ   к резкому падению   в ней растворенного  , следствием   может являться   гибель рыбы (  замора).

Сероводород   всего встречается в   водах, попадая в   при протекании   гидролиза сульфидных  , но может   и в поверхностных водных  , выделяясь   разложении белковых   при недостатке  .

Данный   губителен для   и многих видов   организмов. Именно   сероводорода, а также   метана - основная   практически полной   многих озер  .

Органические   природного происхождения   в воду двумя  : извне - с   водосбора водного   и за счет развития,   и разложения организмов в  .

Раздельное   каждой из органических   трудоемко, поэтому на   оценивают их суммарное   в воде по косвенному   - биохимическому потреблению   (БПК).

БПК   количество растворенного в   кислорода, идущее на   ее органических примесей   протекания биохимических  . [3, С. 167]

2.3. Бактериологические показатели

  используют для   эпидемиологической опасности ( ) природных  , включающей   и видовой анализ   в них микроорганизмов.

 , количество   в природных водах   от нуля (подземные   воды) до сотен   в одном миллилитре  , подразделяются на   группы:

- непатогенные,   сапрофиты, питающиеся   и мертвым органическим  ; они   представителями детритных  , то есть   круговорот веществ в  

- патогенные,   на живом субстрате и   заболевания растений,   и человека, в том   распространение таких  , как  , инфекционный  , полиомиелит,  , сальмонеллез и др.

  микроорганизмы, как  , отсутствуют в   природных водах и   заражаются ими за   бытовых, животноводческих и   (мясокомбинаты, кожевенное   и т. п.) сточных вод.

  сложности выделения   бактериологическом анализе   болезнетворных бактерий о   благополучии природной   первично судят по   в ней кишечной  , обитающей в   человека и животных.

  палочка безвредна   человека, но наличие ее в   указывает на загрязнение ее   водами и на возможное   в ней возбудителей   болезней.

Показателем   загрязненности воды в РФ   коли-индекс -   кишечных палочек в 1 л  . [2, С. 90]

Заключение

Водные   на Земле огромны,   образуют гидросферу -   из мощных сфер   планеты. Гидросфера,  , атмосфера и   взаимосвязаны, проникают   в другую и находятся в  , тесном  . Все   в своем составе   воду. Водные   слагаются из статических ( ) запасов и   ресурсов. Гидросфера   Мировой океан,  , реки и  , болота,  , водохранилища,   и горные ледники,   воды, почвенную   и пары атмосферы.

  источниками загрязнения   являются:

— промышленные   воды;

— хозяйственно-  сточные воды;

  воды с орошаемых  ;

— организованный и   сток с территорий   пунктов и промышленных  ;

— сельскохозяйственные   и крупные животноводческие  ;

— водный  .

Задача очистки   сбросов не менее, а   более сложна и  , чем   промышленных выбросов. В   от рассеивания выбросов в   разбавление и снижение   вредных веществ в   происходит хуже,   среда более   и чувствительна к загрязнениям.   очистки сточных   можно подразделить на  , физико-  и биологические.

Правовые,   и административные меры   водных ресурсов   законодательством Российской   о недрах (подземные   являются как   ископаемым, так и   объектами) и водным  , а также   правительственных и ведомственных   актов (инструкций,  , базовых и   нормативов).

Литература