Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГОУ ВПО Уралская ГСХА
Курсовая робота на тему: Экологическая характеристика поверхностных вод на территории Свердловской области на примере реки Чусовая
Выполнил студент 5 курса ФТЖ
Мансуров К.Н.
Проверил доцент кафедры частного
животноводства и экологии к.б.н.
Неверова О.П.
Екатеринбург 2010
Оглавление
Введение
1. Объекты и методы исследования
1.1 Объект исследований
1.2Методы исследования
2. Проблемы использования воды на территории Уральского региона
3. Первоуральско-Ревдинский животноводческий комплекс и его влияние на загрязнение реки
4. Результаты исследований
Заключение
Практические рекомендации
Библиографический список
Отходы животноводства оказывают влияние на состояние водоисточников (поверхностных и подземных). Следовательно, необходимо провести экологический мониторинг в зонах влияния отходов животноводства с применением биоиндикационных методов как более объективных.
Актуальность проблемы
В настоящее время принята программа по Свердловской области развития сельскохозяйственных предприятий животноводства. В области много животноводческих объектов и более 10 действующих птицефабрик. Проблема с утилизацией отходов этих комплексов до недавнего времени не были разработаны.
Поэтому для решения настоящей проблемы следует провести экологический мониторинг р. Чусовой в районе влияния Первоуральско – Ревдинского промузла и Певоуральско-Ревдинского животноводческого комплекса.
Цель данной работы - изучение качества воды реки Чусовой вблизи Первоуральско-Ревдинского животноводческого комплекса с целью ее экологической характеристики.
Пробы брали один раз в месяц вблизи предприятий животноводства. Все данные, занесенные в таблицу, усредненные.
Для комплексного получения данных следовало решить следующие задачи:
1. Дать оценку санитарно–гигиеническому качеству воды в водной экосистемы р. Чусовой вблизи Первоуральско-Ревдинского животноводческого комплекса.
2. Определить способность водных экосистем к самоочищению от кантоминантов.
1. Объекты и методы исследования
1.1 Объект исследований
Для экологического мониторинга был определен водоисточник реки Чусовая вблизи Первоуральского животноводческого комплекса относимого по остроте к району с катастрофической экологической ситуацией в Свердловской области.
Река Чусовая протекает на территории Свердловской и Пермской областей и является одним из крупных притоков р. Кама, площадь водосбора реки составляет 23000 км2 , а длина 592 км.
В створе выше г. Первоуральск вода характеризуется как «грязная» - 4 класса разряда А с критическим показателем загрязнения марганца. В створе 1,7 км ниже г. Первоуральск качество воды значительно ухудшается за счет влияния «грязных» вод р. Ревда и сточных вод Первоуральско–Ревдинского промузла до 4 класса разряда Г – вода «очень грязная». В 2007 году воды в этом створе характеризовались как «экстремально грязная» - 5 класса. Не смотря на уменьшение среднегодовых концентраций фосфора фосфатов с 14,8 до 4,1 ПДК, марганца с 19,7 до 9,1 ПДК, меди с 13,9 до 11,5 ПДК, по сравнению с прошлым годом эти показатели остаются критическими.[5]
В целом по участку реки на территории Свердловской области в течении 5 лет качество воды р. Чусовая ухудшалось от «грязной» 4 класса разряда Б в 2004 и 2008 гг. до «очень грязной» 4 класса разряда «В» в 2005 году и до «экстремально грязной» в 2006 – 2007 гг.. Число критических показателей загрязненности воды (КПЗ) (медь, шестивалентный хром, железо, марганец) варьируется от «0» в 2008 году до 5 в 2006 году. Класс качества реки Чусовая на территории Свердловской области в основном определяется качеством воды в створах 1,7 и 17 км ниже г. Первоуральск.
От створа 17 км ниже г. Первоуральск, вода в котором «грязная» - 4 класса разряда Б, прослеживается улучшение качества воды.
В 2008г. в бассейне р. Чусовая на территории Свердловской области отмечена тенденция к улучшению качества воды за счет снижения содержания марганца, меди, железа, цинка, нитритов и фосфатов [6].
Характерными загрязняющими веществами р. Чусовая, независимо от гидрологических особенностей года, являются: органические вещества, железо, медь марганец. На содержание в воде реки фторидов, фосфатов, нефтепродуктов, фенолов, азота аммония и нитритов существенное влияние оказывают сбросы сточных вод, поэтому повторяемость превышений ПДК варьируется в различных пределах. Загрязненность фосфатами, органическими веществами и азотом нитридным – от неустойчивой до характерной; азотом аммонийным и фторидами – от единичной до характерной; нефтепродуктами от отсутствия в списке загрязняющих веществ до характерной загрязненности. В 2008 году отмечено уменьшение повторяемости превышений ПДК цинка до неустойчивой загрязненности по сравнения с 2004 – 2007 гг., когда загрязненность была характерной.[6]
1.2.Методы исследования
Анализ водопроводной воды и поверхностных водоисточников проводили по 18 показателям: нитраты, нитриты, аммиак, железо, фтор, фекальные загрязнения, жесткость и др. используя методическим указанияvм[19,20].
Работа выполнялась в лаборатории кафедры «Экология и зоогигиена» Уральской ГСХА.
1.2.1 Определение жесткости воды
Степень жесткости воды определяется градусами. За 1 градус жесткости принимается содержание 10 мг CaO.
В колбу берут 100 мл исследуемой воды, 2 капли метилоранжа и титруют до слабо–розового окрашивания. Принято считать, что 1 мл 0,1н раствора HCl соответствует 2,8 мг CaO. Поэтому количество 0,1н HCl, пошедшего на титрование, умножают на 2,8 и получают градусы карбонатной жесткости.
После определения карбонатной жесткости в эту же колбу добавляют 20 мл щелочной смеси и кипятят 3 мин, затем охлаждают и добавляют дистиллированную воду до объема 200 мл, фильтруют. Для опыта берут 100 мл фильтрата, 2 капли метилоранжа и титруют 0,1н раствором HCl до слабо-розового цвета. Полученное количество мл, пошедшее на титрование, вычисляют из 20 и разницу умножают на коэффициент равный 2,8, что будет соответствовать градусам общей жесткости.
1.2.2 Определение общего железа в воде
Метод определения общего железа с радонистым аммонием основан на взаимодействии в сильнокислой среде окисного железа и радонита с образованием окрашенного в красный цвет комплексного соединения радонового железа. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации железа.
Приближенный метод. В пробирку наливают 10 мл воды, 1-3 капли концентрированной HCl, 2 капли 3% H2O2 и 4 капли 50% роданистого аммония. По интенсивности окрашивания раствора определяют содержание железа.
1.2.3 Определение нитратов
Приближенный метод. В пробирку наливают 1 мл исследуемой воды, прибавляют 1 мл сульфафенолового раствора так, чтобы его капли падали на поверхность воды. Параллельно ставят пробу с дистиллированной водой (контроль). Смесь в пробирках взбалтывают, оставляют в покое на 10 мин и определяют содержимое нитратов.
1.2.4 Определение азота нитритов
Приближенный метод. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и добавляют 0,5 мл реактива Грисса, , а без нагрева при комнатной температуре определение производит через 20 мин после добавления реактива Грисса. И определяют содержание нитритов.
Определение степени загрязненности воды аммиачными соединениями.
Приближенный метод. В пробирку наливают 10 мл воды, 0,2 мл 50% раствора сегнетовой соли, 0,8 мл раствора Несслера. Количественное содержание определяют по изменению окраски раствора.
1.2.5 Определение меди
В колбу наливают 20 мл исследуемой воды и приливают последовательно 0,2 мл 50% раствора сегнетовой соли, 1 мл раствора 5% NH3, 0,1 мл 1% раствора крахмала и 1 мл 1% раствора диэтилдитиокарбоната натрия. Содержимое перемешивают. В присутствии меди раствор окрашивается в желтый цвет.
1.2.6 Определение фекального загрязнения воды
В пробирку наливают 10 мл воды. 3 капли 10% NaOH. Признаком фекального загрязнения является желтое окрашивание.
1.2.7 Определение синильной кислоты
В колбу наливают 15 мл воды, 5 мл 10% винной кислоты. Колбу закрывают предметным стеклом, на нижнюю поверхность которого наносят висячую каплю 1% AgNO3. при наличии синильной кислоты капля мутнеет.
1.2.8 Определение сульфатов
Источником растворенных в воде сульфатов являются различные осадочные породы, в состав которых входит гипс. Наличие сульфатов в воде может быть связанно с попаданием в водоем хозяйственно – бытовых и промышленных сточных вод.
Комплекснометрический метод основан на осаживании иона сульфата хромовокислого Na барием.
Методика исследования. 200 мл исследуемой воды нагревают до кипения, добавляют 5 мл суспензии ( 0,5 г хромовокислого бария и 1 мл 2,5н HCl), кипятят 3 минуты, затем добавляют 3 капли 5% NH3. Доводят объем до 250 мл дистиллированной водой, фильтруют. Для опыта берут 100 мл фильтрата, добавляют к нему 10 мл 10% KI, 10 мл 2,5н раствора HCl. Колбу ставят в холодную воду на 20 мин. Затем добавляют 1 мл 1% крахмала и титруют 0,05н Na2S2O3 до обесцвечивания. Расчет производят по формуле.
X=( 2,5 * н *1,6 * 1000)/в
Где:
н – нормальность Na2S2O3
в – количество Na2S2O3, пошедшего на титрование.
1.2.9 Определение хлоридов
Приближенный метод. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, добавляют 3 капли азотной кислоты (1:3) и прибавляют 3 капли 10% раствора нитрата серебра. Раствор встряхивают и по объему выпавшего осадка определяют наличие хлоридов.
1.2.10 Прямое определение фтора по методу С.М. Драчеву
В мерной колбе емкостью 1 л растворяют 0,3 г оксихлорида циркония. Отдельно растворяют 0,07 г ализаринмонофосфата натрия в 50 мл дистиллированной воды и медленно вливают раствор циркония при постоянном перемешивании.