Гидрохимический анализ Барского пруда

МБОУ «Абрамовска СШ им. А. И. Плотникова»

Гидрохимический анализ Барского пруда

Моторина Юлия

8 класс

Руководители:

Гусенков С.В.

Сухорукова Н.Ю.

с. Абрамово, 2020 г.

Содержание.

Введение …………………………………………………………………………. 3

Паспорт водоема ………………………………………………………………… 4

Исследования качества воды …………………………………………………… 4

Современное использование …………………………………………………… 9

Практическая работа ……………………………………………………………. 9

Массово-разъяснительная работа ……………………………………………...10

Заключение……………………………………………………………………….10

Литература……………………………………………………………………….

Введение

В связи с большой антропогенной нагрузкой, испытываемой природными комплексами в последнее время, становится актуальной разработка и апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние природно-антропогенных ландшафтов. Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния всех остальных. Поэтому, оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других компонентов. Наиболее остро изменения окружающей природной среды отражаются на биотических компонентах, в том числе и на животном мире.

В последнее время оказываются сильные антропогенные воздействия на поверхностные водоёмы. Это и различные сбросы промышленных и бытовых вод, и шумовое загрязнение, и нарушение структуры водоемов при механическом перемешивании слоёв воды, а также нарушение термического режима. Всё эти факторы приводят к различным изменениям в водных экосистемах, что отражается и на общем состоянии природы и на человеческом обществе.

Актуальность  нашего исследования обусловлена тем, что водоемы в окрестностях села Абрамово мало изучены.

Цель работы: экологическая оценка качества воды водоема – Барский пруд.

Задачи:

1. Изучить литературу по методике исследования водоемов;
2. Дать характеристику пруда «Барский»;
3. Определить органолептические показатели воды;
4. Определить химический состав воды;
5. Сделать вывод

Паспорт водоема

Пруд: Барский;

Район: Арзамасский;

Село: Абрамово.

Дно: заиленный песок.

Склон берега: пологий.

Древесная растительность представлена преимущественно ивой, дубом.

Прибрежно-водная растительность представлена стрелолистом обыкновенным, осокой, тростником.

Водная растительность редкая (элодея, ряска)

Животные, живущие рядом с водой и в воде: лягушки, водомерки, стрекозы, карась, на дне личинки стрекоз, ручейники, малощетинковые черви.

Исследования качества воды

I. Органолептические показатели воды.

1. Содержание взвешенных частиц.

        Данный показатель качества воды определяют фильтрованием определённого объема воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

        Для анализа возьмем 500 мл воды. Фильтр перед работой взвесим на аналитических весах. Отфильтруем воду. После фильтрования осадок с фильтром высушиваем до постоянной массы при 105 оС, охлаждаем в эксикаторе и взвешиваем на аналитических весах.

        Содержание взвешенных веществ в испытуемой воде определяем по формуле:

(m1 – m2) * 1000 / V, мг/л

Где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, г;

m2 – масса бумажного фильтра до опыта, г;

V – объём воды для анализа, л (мл).

(1,005 – 0,430) * 1000 /500 = 1,15

2. Цвет (окраска).

        При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.

        Для определения цветности воды возьмем мерный цилиндр и лист белой бумаги. В сосуд наберём воду и на белом фоне бумаги определяем цвет воды.

        Окраска обнаружилась на высоте 9 см.  Цвет воды зеленоватый.

3. Прозрачность.

        Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц или глины, песка, микроорганизмов, содержания химических веществ.

        Для определения прозрачности воды используем прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливаем воду, подкладываем под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв – 0,5 мм, и сливаем воду до тех пор,  пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измерим высоту столба воды линейкой и выразим степень прозрачности в см. При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.  

        Высота столба исследуемой воды составило 2,5 см.

4. Запах.

        Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами.

        Запах воды водоёмов, обнаруживаемый непосредственно в воде, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 60 оС. Характер и интенсивность запаха определяем по предлагаемой методике.

ХАРАКТЕР И РОД ЗАПАХА ВОДЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗАПАХА ВОДЫ

Исследуемая вода имеет травянистый слабый запах.

II. Определение качества воды методами химического анализа.

1. Водородный показатель (рН).

        Значение рН воды водоёмов хозяйственного, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5.

        В пробирку налили 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешали и по окраске раствора определили рН:

- розово-оранжевая – рН около 5;

- светло-желтая – 6;

- зеленовато-голубая – 8.

В нашем случае вода имеет приближенное значение рН – 6.

2. Жёсткость воды.

        Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой, или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и  магния. Постоянная жесткость  вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

        Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года.

        При жесткости до 4 ммоль*экв/л  вода считается мягкой, 4 – 8 ммоль*экв/л – средней жесткости,  8 – 12 ммоль*экв/л – очень жесткой.

        Определяем карбонатную жесткость воды.

        Нальем в колбу 10 мл анализируемой воды, добавим 5 – 6 капель фенолфталеина. Если при этом окраска не появится, то считается, что карбонат-ионы в пробе отсутствуют. В случае возникновения розовой окраски пробу титруют 0,05 Н раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Концентрацию карбонат-ионов рассчитываем по формуле:

Где Ск – концентрация карбонат-иона в мг/л;

V(HCl) – объем соляной кислоты, израсходованной на титрование, в мл.

        Затем в той же пробе определяем концентрацию гидрокарбонат-ионов. К пробе добавьте 1 – 2 капли метилового оранжевого. При этом проба приобретает желтую окраску. Титруем пробу раствором 0,05 Н соляной кислоты до перехода желтой окраски в розовую. Концентрацию гидрокарбонат-ионов рассчитываем по формуле:

Где  Сгк – концентрация гидрокарбонат-ионов, в мг/л;

V(HCl) – объем соляной кислоты, израсходованной на титрование, в мл.

        Карбонатная жесткость Жк рассчитывается, суммируя значения концентраций карбонат- и гидрокарбонат-ионов по формуле:

Жк = Ск * 0,0333 + Сгк * 0,0164

Где 0,0333 и 0,0164 – коэффициенты, равные значениям, обратным эквивалентным массам этих анионов.

Концентрация карбонат-ионов в исследуемой пробе воды составляет 180, а гидрокарбонат-ионов – 61. Соответственно карбонатная жесткость воды составляет 6,9944 ммоль*экв/л. Вода средней жесткости.

3. Определение аммиака и ионов аммония.

        В пробирку диаметром 13 – 14 мм налили 10 мл исследуемой воды, прибавили 0,2 – 0,3 мл 30 %-ного раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Неслера. Через 10 – 15 минут провели приблизительное определение по таблице:

ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ СУММАРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ АММИАКА И ИОНОВ АММОНИЯ В ВОДЕ

Наша исследуемая вода имеет 0,08 мг азота/л и 0,1 мг NH4+/л.

4. Определение хлоридов.

        Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

        В водах рек северной части России хлоридов содержится обычно немного, не более 10 мг/л, в южных районах – до десятков и сотен мг/л.

        Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема.

        В пробирку отмерили 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определили по осадку.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ

Исследуемая вода имеет примерную концентрацию хлоридов 1 – 10 мг/л

5. Определение сульфатов.

        В пробирку налили 10 мл исследуемой воды, 0,05 мл соляной кислоты и 2 мл 5 %-ного раствора хлорида бария, перемешали. По характеру выпавшего осадка определили ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут, - 5 – 10 мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, - 10 – 100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат- ионов (более 100 мг/л).

Концентрация сульфат-ионов в исследуемой воде составляет менее 5 мг/л.

6. Обнаружение свинца.

        В пробирку с пробой воды внесли 1 мг 50 %-ного раствора уксусной кислоты и перемешали. Добавили 0, 5 мл 10 %-ного раствора дихромата калия, при наличии в исследуемой пробе ионов свинца. Пробирку встряхнули и через 10 минут приступили к определению. Содержимое пробирки рассмотрели сверху на черном фоне, верхнюю часть пробирки до уровня жидкости прикрыли со стороны света картоном.

Наличие свинца в исследуемой пробе воды не выявлено.

7. Обнаружение железа.

        В пробирку поместили 10 мл исследуемой воды, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора перекиси водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

Проявляется слабо-розовое окрашивание, значит содержание железа менее 0,1 мг/л.

Современное использование

Сейчас Барский пруд находится на территории МЛПУ « Абрамовская участковая больница» и является излюбленным местом отдыха детворы и взрослого населения. Летом здесь можно искупаться и половить рыбу. В 2006 году в пруд запустили карасей, и в летний период с утра здесь можно увидеть рыбаков с удочкой.  Теперь пруд стал местом отдыха жителей села и людей, находящихся на стационарном лечении в больнице. Воду из водоема также берут для полива  приусадебных участков.

Практическая работа

        Барский пруд приводится в порядок периодически. Учащиеся МБОУ «Абрамовская СОШ» проводят здесь расчистку берегов водоема, вылавливают выброшенный мусор. Проводится и обустройство территории пруда. Здесь установлены лавочки для отдыха. Администрация Абрамовской больницы  запретила мыть  автомобили около водоема, полоскать белье.

Массово-разъяснительная работа

        Учащиеся школы обратились к администрации села с просьбой выпустить плакаты с обращением к местному населению о бережливом отношении к историческим местам села, а именно к Барского пруда.  В школе была проведена конференция с приглашением представителей сельской власти, на которой обсуждался вопрос о надлежащем уходе и сохранении таких мест, как Барский пруд. Школа взяла на себя ответственность за постоянным наблюдением и уборкой территории пруда. Было решено ежегодно в весенний, летний и осенний периоды силами учащихся отряда «Милосердие» проводить уборку территории пруда.

Заключение

Таким образом, мы получили следующие данные: Барский пруд имеет воду средней жесткости с малым содержанием железа, хлоридов и сульфатов. Встречаются и соли аммония в небольших количествах. Запах слабый, содержание взвешенных частиц небольшое.

Литература

1. Алексеев С.А, Груздева Н.В, Гущина Э.В, Муравьёв А.Г. «Практикум по экологии». – М.: издательство «АО МДС», 1996. –  I87 с.
2. Иванова Н. «Биология». – М.: издательство «Чистые пруды», 1998. – С. 5
3. Иванова Н. «Биология». – М.: издательство «Чистые пруды», 2006. – С. 16
4. Крицман В.А. «Книга для чтения по неорганической химии». – М.:  издательство «Просвещение», 1993. – 189 с.
5. Кукушкин Ю. Н. «Химия вокруг нас». – М.: издательство «Высшая школа», 1992. – 191 с.
6. Левина Л. С. «Химия в школе». – М.: издательство «Школа – пресс», 1998. –  95 с.