КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему:
«Проблемы водоснабжения России»
Оглавление
Введение
Глава I Литературный обзор
1.2 Формирование химического состава подземных вод
Глава II Экспериментальная часть
2.1 Организация контроля за качеством воды централизованных
систем питьевого водоснабжения
2.2 Методы определения показателей качества питьевой воды
2.2.1Метод определения содержания вкуса, запаха, цветности
и мутности
2.2.2 Метод определения общей жесткости
2.2.3 Метод определения содержания сухого остатка
2.2.4 Метод определения общего железа
2.2.5 Метод определения содержания нитратов
2.2.6 Методика определения массовой концентрации сероводорода
и сульфидов в водах
2.2.7 Методы определения массовой концентрации фторидов
2.2.8 Определение йода в воде
2.3 Метрологическое обеспечение лабораторных исследований
Глава III Обсуждение результатов
Выводы
Литература
Состояние водоснабжения населения России по оценке, Госкомсанэпиднадзора, неудовлетворительное. Качество питьевой воды, подаваемой населению, не отвечает показателям примерно в 22 %. Около 1/3 населения используют для питья воду из децентрализованных источников, которая в 31,6 % случаев не отвечает требованиям. В целом около 50 % населения Российской Федерации употребляют для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества.
В нашей республике так остро не ощущается нехватка воды, как в других регионах России, но проблема качества питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ и НД, остается сложной.
Из этого вытекает актуальность выбранной темы – исследование качества питьевой воды в г. Нальчике.
Исходя из этого, целью данной работы является оценка состояния источников питьевой воды в г. Нальчике.
Исключительно большое разнообразие качественного и количественного химического состава природных вод вынуждает искать пути их систематизации. Все разнообразие природных вод можно разделить на следующие основные группы: поверхностные, подземные, атмосферные осадки.
К поверхностным принадлежат воды открытых водоемов: океанов, морей, озер, рек, водохранилищ каналов и пр. Их состав определяется геоморфологическими факторами (рельеф, формат почвенно-геологическими условиями), условиями питания, климатическими факторами, а также хозяйственной деятельностью человека.
К подземным водам относятся: грунтовые, межпластовые, артезианские, трещинные, карстовые.
Состав подземных вод в основном определяется условиями их образования.
К природным водам относятся атмосферные осадки, выпадающие в виде дождя и снега. Эти воды наполняют запасы поверхностных и подземных вод, а также могут аккумулироваться в искусственных сборниках или естественных резервуарах, которые используются в качестве источников водоснабжения. Состав этих вод определяется чистотой атмосферы, количеством выпадающих осадков и условиями, сопутствующими их выпадению, гидрологическими свойствами грунтов бассейна сбора воды, и, наконец, способом ее сбора, накопления и хранения. [1]
Классификаций вод по химическому составу было предложено немало. Основной для систематизации в существующих классификациях являлись самые различные признаки:
· величина минерализации,
· преобладающий компонент или их группа,
· наличие повышенных количеств каких либо специфических компонентов газового (СО2, Н2S и др.) или солевого состава,
· соотношения между величинами концентрации разных ионов.
· Классификация по величине минерализации
· пресные – до 1 г/кг
· солоноватые – 1 – 25 г/кг
· с морской соленостью – 25 – 50 г/кг
· рассолы – выше 50 г/кг
· Классификация С. А. Щукарева основана на делении вод по 6 главным ионам, присутствующим в воде в количестве, большем, чем 12,5% экв. Такими могут быть только: Nа·, Мg··, Са··, Сl´; SO4´´ и НСО3´.
· Классификация О. А. Алекина сочетает принцип деления по преобладающим анионам и катионам с делением по количественному соотношению между ними [2].
· Все природные воды делятся сначала по преобладающему аниону на 3 класса:
· гидрокарбонатные и карбонатные (НСО3´ + СО3´´)
· сульфатные (SO4´´)
· хлоридные (Сl´).
· Каждый класс по преобладающему катиону подразделяется далее на 3 группы:
· кальциевую
· магниевую и
· натриевую.
Каждая группа в свою очередь подразделяется на 4 типа вод, определяемых соотношением между ионами в эквивалентах.
1. НСО3´ > Са·· + Мg··
1. НСО3´ < Са·· + Мg·· <НСО3´ + SO4´´
2. НСО3´ + SO4´´< Са·· + Мg·· или Сl´ < На
3. НСО3´ = 0
Классификация В.А. Александрова служит для характеристики лечебных вод. Воды по этой классификации подразделяются на 5 классов по аниону, превышающему 12,5% - экв, (гидрокарбонатный, сульфатный, хлоридный и нитратный, смешанный) каждый из которых делится по преобладающим катионам.
Кроме этих 5 классов различающихся по ионному составу, предусматривается одновременное разделение вод по их особым свойствам.
А) Воды с активными ионами:
- железистые (Fe >10мг/л)
- мышьяковистые (As >1мг/л)
- иодно-бромистые (Вr >25мг/л, I >10мг/л)
- с другими активными ионами (F, B, Li, CO и др.)
Б) Газовые воды:
- углекислые (СО2>0,75мг/л)
- сероводородные (H2S>10мг/л)
- радоновые (Rn >10ед. максимальное)
- другие (азотные, метановые и др.).
В) Термальные воды:
- теплые (t = 20÷37°)
- горячие (t > 37°)
Примером классификации, сочетающей окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства воды с ее ионным составом может служить геохимическая классификация А.П. Павлова и В.Н. Шемякина [3].
- воды инфильтрационно-атмосферного генезиса,
- седиментационного генезиса,
- ювенильные,
- смешанные.
Проблема формирования химического состава подземных вод является сложной.
Можно выделить три разновидности атмосферного цикла:
океан → атмосфера → океан
суша → атмосфере → суша
океан → атмосфера → суша → атмосфера → океан.
Последний вид водообмена является наиболее важным и сложным, его возможность довольно долго дискутировалась в метеорологии [4].
Атмосферный цикл очень непродолжителен, его время измеряется сутками. Круговорот водяного пара в атмосфере в среднем составляет 0,027 года.
Среднее содержание растворенных веществ в атмосферных осадках невелико – 21мг/л. Однако многократность атмосферного цикла в течение года обусловливает довольно интенсивный обмен не только между океаном и атмосферой, сушей и атмосферой, но и между сушей и океаном [5].
Источником питания их служат атмосферные осадки, поверхностные воды и воды, образующиеся при конденсации водяных паров; основным источником вещества являются горные породы, газы воздушного и биохимического происхождения.
Химический состав подземных вод формируется под воздействием агрессивных компонентов (СО2, Н+, О2) на горные породы. В результате растворения, обменных реакций, а также диффузионного выщелачивания из пород извлекаются различные элементы и их соединения. Живые организмы при этом участвуют как в разрушении горных пород и их растворении, так и в преобразовании химического состава воды.
Воды сульфатного типа приурочены к осадочным, магматическим и метаморфическим породам различного литолого-петрографического состава и генезиса.
Система NaCl – MgSO4 – Na2SO4 – H2O, характеризующая воды сульфатно-натриевого подтипа, формируется при наличии в породах гипса как первичного, так и вторичного происхождения.
Первичный гипс в осадочных толщах, накопившихся в морях повышенной солености, обычно залегает в виде пластов, прослоев, гнезд, рассеянных кристаллов и т.д., а в подверженных выветриванию соленосных отложениях образует “гипсовую шляпу”.
Вторичный гипс известен в зоне гипергенеза в осадочных толщах, отвечающих морям нормальной или пониженной солености, а также в магматических и метаморфических породах. Рассеянные в породах сульфиды, среди которых наиболее часто встречается пирит, разлагаются с образованием гипса.
Воды хлоридно-магниевого подтипа сульфатного типа, характеризующиеся системой NaCl – MgSO4 –MgCl2 – H2O, распространены сравнительно редко и изучены недостаточно. Наиболее хорошо они исследованы в областях, где воды в основном являются грунтовыми и генезис их связан с выщелачиванием или молодых морских отложений, или континентальных пород различного возраста с последующим воздействием на воды процессов испарительной концентрации.