лабораторные работы по практической экологии

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ
Омск • 2008
Федеральное агентство по образованию
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра инженерной экологии и химии
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ
Методические указания к лабораторным работам
по дисциплине «Практическая экология»
для студентов специальности
200503 «Стандартизация и сертификация»
Составители: Ж.Д. Павлова, Е.В. Шаповалова
Омск
Издательство СибАДИ
2008
1
УДК 628.3
ББК 20.1 я 81
Рецензент канд. техн. наук, доц. Е.Л. Колбина (ОмГТУ)
Работа одобрена научно-методическим советом специальности 200503
«Стандартизация и сертификация» в качестве методических указаний к
лабораторным работам по дисциплине «Практическая экология» для студентов
специальности 200503 «Стандартизация и сертификация».
Лабораторные работы по практической экологии: Методические
указания к лабораторным работам по дисциплине «Практическая экология» для
студентов специальности 200503 «Стандартизация и сертификация»/ Сост.: Ж.Д,
Павлова, Е.В. Шаповалова. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 32 с.
В методических указаниях приведены сведения об основных источниках
загрязнения природных и сточных вод, о методах определения компонентовзагрязнителей, содержатся сведения о наиболее распространенных методах
очистки сточных вод. Лабораторные работы, включенные в методические
указания, знакомят студентов с методами контроля и очистки природных и
сточных вод.
Работа предназначена для студентов, обучающихся по специальности
«Стандартизация и сертификация», а также для других специальностей,
связанных с оценкой качества водных ресурсов.
Табл. 17. Библиогр.: 8 назв.
© Составители: Ж.Д. Павлова,
Е.В. Шаповалова, 2008
2
ВВЕДЕНИЕ
Вода является необходимым условием жизни на Земле. Она
входит в состав всех тканей живых организмов. Живая клетка на 60 –
90% состоит из воды. Природные воды (морские, речные, дождевая,
снеговая и др.) являются составляющими глобального круговорота
воды в природе. Любой природный водоем связан с окружающей
средой, из которой в воду поступают различные загрязнения.
Загрязняющим веществом считается избыточная примесь,
которая нарушает нормативы качества воды. В воду загрязнения
могут поступать с атмосферными осадками, поверхностными или
подземными стоками, а также в виде непосредственных сбросов.
По типу загрязняющих веществ загрязнения можно
классифицировать следующим образом:
-механическое
загрязнение
–
вызвано
компонентами,
оказывающими лишь механическое воздействие (взвеси мелких
частиц,
волокон,
выбрасываемых
целлюлозно-бумажной
промышленностью, и т.д.);
-химическое загрязнение – обусловлено химическими
веществами, входящими в состав ядохимикатов, моющих средств и
т.д.;
-биологическое загрязнение – связано с появлением в водоёме
большого количества микроорганизмов;
-физическое загрязнение – изменение физических параметров
водоёма (температуры, освещенности и т.д.).
По характеру вносимых помех загрязнения подразделяются на:
-ингредиентное – внесение в водоёмы веществ, чуждых
естественным биоценозам (бытовые и промышленные отходы);
-параметрическое – изменение параметров водной среды;
-биоценотическое – воздействие на состав и структуру
популяций живых организмов, обитающих в водоёме;
-стационально-деструктивное
–
изменение
структуры
экосистемы водоёма в процессе его использования.
3
1. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПРИРОДНЫХ ВОД
Промышленность. Основными источниками загрязнения
гидросферы являются чёрная металлургия, пищевая, химическая,
лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленности. В
сточных водах этих производств содержатся особо токсичные
соединения мышьяка, фтора, тяжелых металлов. Эти соединения
могут поглощаться водными микроорганизмами – фитопланктоном, а
затем передаваться по трофической цепи и накапливаться в
организмах других гидробионтов.
Среди органических загрязнителей особо опасны канцерогенные
вещества, способные вызывать онкологические заболевания.
Механические загрязнения водоёмов вызывают заболевания
дыхательных путей организмов, что приводит к их массовой гибели.
Тепловые загрязнения возникают в результате сброса нагретых
сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными
предприятиями. При этом уменьшается растворимость кислорода в
воде, изменяются естественные условия обитания организмов, что
вызывает эвтрофикацию водоёмов (водоём «зацветает»).
Сельское хозяйство. Сточные воды сельского хозяйства
содержат удобрения и пестициды. В настоящее время в мире
насчитывается более 1500 пестицидных препаратов. Эти химические
соединения губительны для рыб, многие из них обладают
канцерогенным и тератогенным (вызывающим уродства) эффектами.
Некоторые
нетоксичные
отходы
сельского
хозяйства
(органические отходы, навоз) приводят к тяжелым последствиям, так
как содержат много биогенных элементов (соединения азота,
фосфора) и способствуют размножению микроорганизмов, синезеленых и бурых водорослей, что вызывает эвтрофикацию водоёма.
Городское коммунальное хозяйство. Бытовые стоки содержат
органические вещества и детергенты. Детергенты – поверхностноактивные вещества (ПАВ), входящие в состав моющих средств,
образуют устойчивую пену, что препятствует доступу кислорода в
воду. Они вызывают жаберные кровотечения и удушье у рыб.
Некоторые из ПАВ обладают канцерогенным и мутагенным
действием. Кроме ПАВ, в бытовых стоках в большом количестве
содержатся болезнетворные микроорганизмы и вирусы.
4
Попадание в воду органических остатков и микроорганизмов
приводит к загниванию воды, к преобладанию анаэробных процессов.
Уменьшается содержание кислорода в воде, гибнет всё живое – вода
становится биологически мёртвой, в ней остаются только анаэробные
бактерии, которые используют химически связанный кислород, а
выделяют токсичные газы – аммиак, сероводород.
Транспорт. Основным источником загрязнения является
водный транспорт. В процессе эксплуатации судов в воду попадают
остатки топлива, масел, других нефтепродуктов. Железнодорожный и
автомобильный транспорт представляет опасность для водоёмов в
случае попадания в них сточных вод после мойки подвижного
состава, а также вымывания из атмосферы вместе с осадками вредных
компонентов выхлопных газов.
Атмосферные воды. В воздухе содержится большое количество
газообразных оксидов серы, углерода, азота, образующихся при
работе
транспорта,
предприятий
теплоэнергетики,
других
промышленных предприятий. Эти газы растворяются в атмосферной
воде с образованием кислот (серной, сернистой, угольной, азотной).
Вместе с осадками кислоты попадают в гидросферу. Следствием
этого является угнетение жизнедеятельности организмов и растений,
различные заболевания. Кислота, попавшая в гидросферу, разрушает
строительные конструкции, материалы, ткани. Кислые осадки,
попадая на поверхность почвы и в литосферу,
переводят в
растворимое соединение токсичные тяжелые металлы (ртуть, свинец
и др.). Эти металлы накапливаются в организмах, передаются по
цепям питания и могут привести к экологической катастрофе.
Аварийные выбросы. При авариях на водном транспорте, на
трубопроводах, проложенных по дну водоёмов, в гидросферу
одновременно поступает огромное количество загрязняющих
токсичных веществ. Особенно опасны нефтепродукты. Они образуют
на поверхности воды пленку, не пропускающую солнечные лучи и
кислород. Это приводит к массовой гибели многих организмов и
подавлению жизнедеятельности других, в результате чего нарушается
биологическое равновесие в гидросфере. Гибнут личинки многих
морских организмов, морские птицы (нефть пропитывает их перья,
они не могут взлететь и погибают). Часть нефтепродуктов оседает на
дно, часть образует эмульсию в толще воды. На восстановление
водной экосистемы после нефтяного загрязнения требуются многие
5
десятки лет.
Морское захоронение отходов (дампинг). Некоторые
государства, не имея возможности размещения на своей территории
мест захоронения опасных отходов, используют для этих целей
Мировой океан. Дампинг – это вынужденная мера. Захоронение на
дне Мирового океана особо опасных отходов может привести через
десятки лет к глобальной катастрофе, так как морская вода – это
коррозионно-агрессивная среда, она постепенно разрушает
контейнеры
с
отходами.
Наиболее
опасно
загрязнение
радиоактивными веществами, особенно стронцием-90 (один из
продуктов расщепления урана), участвующим в биологическом цикле
вместо кальция.
Последствиями загрязнения водных объектов являются:
-заражения людей, сельскохозяйственных растений и животных;
-разрушение водных экосистем;
-увеличение коррозии водного транспорта, повышение затрат на
очистку.
Лабораторная работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ВОДЫ
Цель работы – определение органолептических и санитарнотоксикологических показателей качества воды.
Основные сведения
Нормирование качества воды заключается в установлении для
воды водного объекта совокупности допустимых значений
показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно
обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия
водопользования и экологическое благополучие водного объекта.
Правилами охраны поверхностных вод, введенных в действие с
1.03.91 г., предусмотрены общие требования к составу и свойствам
воды водоемов, предназначенной для хозяйственно-питьевого,
коммунально-бытового и рыбохозяйственного назначения. К
хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование
6
водных объектов в качестве источника хозяйственно-питьевого
водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой
промышленности. К коммунально-бытовому относится использование объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения.
К рыбохозяйственному водопользованию относится использование
водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и
других водных организмов.
Рыбохозяйственные водные объекты делятся на три категории:
высшая (места нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям
особо ценных и ценных видов рыб); первая (водные объекты для
воспроизводства ценных видов, обладающих высокой чувствительностью к кислороду); вторая (водные объекты, используемые для
других
рыбохозяйственных
целей).
Для
всех
видов
водопользователей регламентируются в первую очередь физические
показатели качества воды. Под физическими свойствами воды
понимают ее органолептические свойства (запах, вкус, цвет,
прозрачность), а также температуру, плотность, вязкость и т.п. Запах
воды может быть как естественного (травянистый, болотный,
древесный и т.п.), так и искусственного происхождения из-за
загрязнения воды стоками предприятий. При качественной оценке
запаха определяется его характер. Характер запаха оценивается
словесно (травянистый, землистый, древесный, гнилостный, затхлый,
сернистый, хлорный, углеводородный и т.д.). Количественная оценка
интенсивности запаха дается в баллах по пятибалльной шкале
(табл. 1). Согласно существующим нормам интенсивность запаха
воды при 20 0С не должна превышать 2 баллов.
Таблица 1
Оценка интенсивности запаха и вкуса воды
Оценка
Характеристика запаха и вкуса
в баллах
0
Отсутствует
1
Очень слабый
2
Слабый
3
Заметный
4
Отчетливый
5
Очень сильный
Вкус воды обуславливается присутствием в ней веществ
7
природного происхождения или веществ, которые попадают со
сточными водами, а также продуктов жизнедеятельности организмов.
При качественной оценке вкуса воды используются четыре вида
вкусовых ощущений: горький, сладкий, кислый, соленый.
Количественная интенсивность вкуса оценивается по пятибалльной
шкале (см. табл. 1). Интенсивность вкуса питьевой воды не должна
превышать 2 балла. Цветность воды зависит от наличия в ней
растворенных и взвешенных примесей (коллоидных соединений
железа, гуминовых веществ, взвешенных и окрашенных веществ,
водорослей). В зависимости от количества гуминовых кислот и их
солей (гуматов) цвет колеблется от желтого до коричневого.
Цветность воды определяют
качественно и количественно.
Результаты качественного исследования цветности воды описывают
словесно (бесцветная, светло-желтая, бурая и т.п.). Количественно
цвет воды определяют путем сравнения исследуемой воды со шкалой
стандартных растворов и выражают в условных градусах этой шкалы
(табл. 2). При отсутствии окраски вода считается бесцветной.
Таблица 2
Шкала стандартных растворов
Раствор, мл
Номер
Градус цветности
пробирки
№1
№2
1
0
50
0
2
0,5
49,5
5
3
1,0
49,0
10
4
1,5
48,5
15
5
2,0
48,0
20
6
Исследуемая вода
Прозрачность воды обусловлена ее цветом и мутностью, т.е.
зависит от количества содержащихся в воде взвешенных веществ
(частицы песка, глины, почвы и т.п.). Определяют прозрачность воды
непосредственно в водоеме или в пробах для анализа. Результаты
качественного определения прозрачности воды путем сравнения с
эталоном из дистиллированной воды оценивают словесно (слабо
мутная, очень мутная и др.). Количественная оценка прозрачности
воды проводится по кресту или шрифту. Прозрачность по кресту
устанавливается в водоеме или при контроле качества очистки воды
на очистных сооружениях путем нахождения предельной высоты
8
столба воды, через которую просматривается черный крест на белом
фоне. Питьевая вода должна иметь прозрачность по кресту не менее
30 см. Определение прозрачности по шрифту в лабораторных
условиях основано на нахождении максимальной высоты столба воды
в бесцветном цилиндре, через который можно прочитать стандартный
шрифт. Прозрачность питьевой воды по шрифту должна быть не
менее 30 см. Температура и плотность – общеизвестные параметры
воды. Плотность чистой воды зависит от ее температуры и составляет
при 15 оС 0,99913 г/см3, при 20 оС – 0,99823 г/см3. Плотность
природных и сточных вод зависит также и от растворенных
соединений. Обычно плотность воды близка к единице.
В этой работе необходимо определить основные физикохимические показатели качества исследуемой воды. Все результаты
опытов должны быть занесены в табл. 3. После выполнения всех
исследований сравнить полученные показатели с установленными
нормативами (предельно допустимыми концентрациями) и сделать
вывод о качестве исследуемой воды.
Таблица 3
Физико-химические показатели качества воды
Показатель
Полученный
Нормативный
Соответствие
результат
показатель
норме
Запах
Не более 2 баллов
Цветность
Не более 20о
Кислотность
рН=6,5 – 7,5
Содержание сульфатов
400 мг/л
Содержание хлоридов
300 мг/л
Содержание фосфатов
45 мг/л
Содержание железа
0,5 мг/л
Содержание свинца
0,03 мг/л
Опыт 1. Исследование запаха воды.
Материалы и оборудование: колбы с притертой пробкой
ёмкостью 200 см3, пробы воды.
Ход работы
В колбу с притертой пробкой емкостью 200 см3 налить исследуемую воду до 2/3 объема и сильно встряхнуть вращательным дви-
9
жением в закрытом состоянии. Затем открыть и сразу же определить
обонянием характер и интенсивность запаха. Дать оценку характера и
интенсивности запаха по пятибалльной шкале (см. табл. 1).
Результаты исследований запаха воды представить в виде табл. 4, а
также занести в табл. 3.
Таблица 4
Результаты исследования запаха воды
Номер
пробы
Показатели оценки
Характер запаха
Интенсивность
запаха
1
2
Опыт 2. Исследование цветности воды.
Материалы и оборудование: бесцветные цилиндры емкостью
200 см3 диаметром 30 мм, цилиндры емкостью 10 см3, плотные
фильтры, градуированная пипетка, мерный стакан, концентрированная серная кислота, основной раствор №1, вспомогательный
раствор № 2 или компоненты для их приготовления (бихромат калия
K2Cr2O7 и сульфат кобальта CoSO4∙7H2O), дистиллированная вода,
пробы воды.
Ход работы
Для качественной оценки цветности воды отфильтровать через
бумажный фильтр не менее 40 – 50 см3 исследуемой воды.
Профильтрованную воду налить в бесцветный цилиндр и сравнить с
таким же объемом дистиллированной воды в другом таком же
цилиндре. Анализ выполняется на фоне белого листа бумаги при
дневном освещении. Воду рассматривают сверху и сбоку и указывают
наблюдаемый цвет (бесцветная, светло-желтая, бурая и т.д.).
Количественно цветность воды определяется по хромато-кобальтовой
шкале. Шкала цветности готовится путем смешения раствора №1
(основной) и №2 (вспомогательный). Для приготовления раствора №1
необходимо в небольшом объеме дистиллированной воды растворить
в отдельной посуде 0,0875 г бихромата калия (K2Cr2O7) и 2,0 г
сульфата кобальта (CoSO4∙7H2O). Растворы солей смешать, прибавить
10
1 см3 концентрированной серной кислоты и довести дистиллированной водой до 1 дм3. Раствор №2 содержит 1 см3 концентрированной серной кислоты в 1 дм3 дистиллированной воды (раствор серной
кислоты). Шкала цветности готовится в пяти цилиндрах по 50 см3
путем смешения растворов №1 и №2 в соотношении согласно табл. 2.
Для определения цветности в пробирку (цилиндр) №6, однотипную с
теми, в которых приготовлена шкала, налить 50 см3 исследуемой
воды. Сравнить окраску воды с окраской растворов в пяти цилиндрах
на белом фоне, отыскивая место в шкале, тождественное или
максимально приближенное по окраске. Цветность выражают в
градусах цветности по данным табл. 2. Результаты исследований
цветности воды представить в виде табл. 5, а также занести в табл. 3.
Таблица 5
Результаты исследования цветности воды
Номер
пробы
Показатели оценки
Цвет воды
Градус цветности
1
2
Опыт 3. Определение кислотности воды.
Материалы и оборудование: невысокий стеклянный бюкс
объёмом 20 см3, набор универсальной индикаторной бумаги, шкала
универсального индикатора.
Ход работы
В стеклянный бюкс налить исследуемую воду, погрузить в воду
полоску универсальной индикаторной бумаги и быстро сравнить
полученный цвет бумаги со стандартной шкалой универсального
индикатора. Результат занести в табл. 6 и 3.
Таблица 6
Результаты исследования кислотности воды
Номер
Показатели
пробы
Цвет индикаторной бумаги
рН
1
2
11
Опыт 4. Определение содержания сульфатов.
Материалы и оборудование: стеклянные пробирки объёмом
10 см3, соляная кислота HCl (1:5), хлорид бария 5%, стандартная
шкала для определения содержания сульфатов в воде, мерный
цилиндр объёмом 25 см3, мерные пипетки объёмом 5 см3.
Ход работы
Предварительно следует провести качественное определение
сульфатов. Для этого в пробирку налить 10 см3 испытуемой воды,
добавить 0,5 см3 соляной кислоты (1:5) и 2 см3 5%-ного раствора
хлорида бария. Пробирку осторожно встряхнуть. Появление белой
мути указывает на содержание в воде сульфат-иона. Чтобы убедиться,
что наблюдаемый осадок образован именно сульфатами, а не
фосфатами или карбонатами, часть полученного раствора отделить в
другую пробирку и добавить несколько капель соляной кислоты. Если
осадок не растворяется в соляной кислоте, это указывает на наличие в
воде сульфат-ионов.
Для полуколичественного определения сульфат-ионов сравнить
исследуемый раствор со стандартной шкалой (табл. 7). Результат
определения занести в табл. 3.
Таблица 7
Стандартная шкала для определения содержания сульфатов в воде
Номер пробирки
1
2
3
4
5
6
Количество сульфатов, мг/мл
10
20
50
100
200
400
Опыт 5. Определение содержания хлоридов.
Материалы и оборудование: стеклянные пробирки объёмом
10 см3, раствор нитрата серебра 10%, раствор азотной кислоты 2Н,
мерный цилиндр объёмом 25 см3.
Ход работы
В пробирку налить 5 см3 воды и добавить 3 – 4 капли 10%-ного
раствора нитрата серебра. Появление осадка или мути указывает на
присутствие в воде хлоридов.
12
По табл. 8 провести полуколичественное определение хлоридов.
Для того чтобы убедиться, что осадок образовался за счет хлоридионов, в пробирку добавить несколько капель азотной кислоты.
Нерастворившийся осадок или муть свидетельствует о содержании в
воде именно хлоридов. Результаты определения занести в табл. 3
Таблица 8
Данные для определения содержания хлоридов в воде
Характеристика осадка или мути
Содержание хлоридов, мг/л
Опалесценция или слабая муть
1 – 10
Сильная муть
10 – 50
Образуются хлопья, осаждаются не сразу
50 - 100
Белый объемный осадок
Более 300
Опыт 6. Определение содержания фосфатов.
Материалы и оборудование: химический стакан объёмом
100 см3, мерный цилиндр объёмом 100 см3, раствор соляной кислоты
(1:5), раствор молибдата аммония, раствор хлорида олова, мерные
пипетки объёмом 5 см3.
Ход работы
В химический стакан объёмом 100 см3 налить 50 см3 пробы
воды, добавить 1 см3 соляной кислоты (1:5), 1 см3 раствора молибдата
аммония и по каплям ввести раствор хлорида олова (всего 3 капли).
По интенсивности окраски полученного раствора судят о количестве
фосфат-ионов в исследуемой воде (табл. 9). Результаты испытаний
занести в табл. 3.
Таблица 9
Данные для определения содержания фосфатов в воде
Окраска раствора
Содержание фосфатов, мг/л
Светло-голубая
0,1 – 10
Голубая
10 – 45
Синяя
Более 45
Опыт 7. Определение содержания катионов железа.
Материалы и оборудование: стеклянные пробирки объёмом
10 см3, мерные пипетки объёмом 10 см3, мерные колбы объёмом
50 см3, раствор серной кислоты 1Н, раствор сульфосалициловой
13
кислоты 10%, стандартная шкала для определения содержания
катионов железа в воде.
Ход работы
Для определения содержания в воде солей железа налить 10 см3
исследуемой воды в мерную колбу, добавить 1 см3 серной кислоты
(для создания кислой среды). Далее прибавить 5 см3 10%-ного
раствора сульфосалициловой кислоты. Раствор долить до метки
дистиллированной водой и перемешать. Для сравнения с растворами
стандартной шкалы приготовленный раствор налить в пробирку до
уровня, одинакового со стандартными растворами. Окраску
сравнивать, рассматривая растворы сверху. В присутствии ионов
железа раствор окрашивается в розовый цвет. По стандартной шкале
(табл. 10) определить содержание в воде катионов железа.
Таблица 10
Стандартная шкала для определения содержания катионов железа в воде
Номер пробирки
1
2
3
4
5
Содержание катионов железа, мг/л
0,05
0,10
0,15 0,20 0,30
Содержание катионов железа в пробе воды считать равным тому
значению, которое соответствует стандартному раствору шкалы с
окраской раствора, наиболее близкой окраске пробы. Результаты
занести в табл. 3.
Опыт 8. Определение содержания катионов свинца.
Материалы и оборудование: стеклянные пробирки объёмом
10 см3, раствор хромата калия 0,5 М, стандартная шкала для определения содержания свинца в воде, мерные пипетки объёмом 5 см3.
Ход работы
В пробирку поместить 5 см3 пробы, прибавить 0,5 см3 раствора
хромата калия. Окраску полученного раствора сравнить со
стандартной шкалой (табл. 11).
14
Таблица 11
Стандартная шкала для определения
содержания катионов свинца в воде
Номер пробирки
1
2
3
4
Содержание катионов свинца, мг/л 0,01 0,05 0,10 0,50
Полученный результат занести в табл. 3.
Сделать вывод о качестве исследуемой воды.
2. АНАЛИЗ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ТИПА
Характеристика промышленных сточных вод
Многие промышленные и хозяйственные процессы связаны с
образованием сточных вод, содержащих токсичные вещества.
Сточные воды – это вода, возвращаемая в окружающую среду после
использования. К сточным водам относятся:
-канализационные воды;
-сбросы промышленных предприятий;
-дренажные воды;
-отходы сельскохозяйственных ферм;
-стоки с полей с растворёнными в них удобрениями и
пестицидами;
-нагретые воды систем охлаждения и т.д.
Основные вещества – загрязнители, содержащиеся в сточных
водах различных промышленных производств, приведены в табл. 12.
Важнейшей задачей в условиях промышленного развития и
временной неизбежности попадания отходов в водные биогеоценозы
является установление допустимых нагрузок на водные объекты в
результате водопотребления.
Водопотребление – это использование воды, связанное с
изъятием её из мест локализации с частичным или полным
безвозвратным расходованием и с возвращением в источники
водозабора в загрязненном состоянии. Обычно контролю
подвергаются наиболее опасные вещества, способные накапливаться
в донных отложениях, передаваться по трофическим цепям, в
частности тяжелых металлов, таких как железо, медь, никель, цинк,
хром и другие.
15
Таблица 12
Основные вещества-загрязнители водных объектов и
характерные источники загрязнений
Основные формы
Тип промышленного
ПДК в воде
Загрязнитель
загрязнителя
производства
водоемов, мг/л
Хлорирование
сточных
Активный
−
Cl2, ClO
вод, производство дезин- Не допускается
хлор
фицирующих средств
Травильные цеха, крашеЖелезо (ІІ,
2+
3+
Fe , Fe
ние тканей, производство
0,3
ІІІ)
реактивов
2+
Медь
Cu
Гальванические цеха
1,0
2+
Никель
Ni
Гальванические цеха
0,1
Производство минеральНитраты
NO3−
ных удобрений, азотной
45
кислоты
Крашение
сернистыми
2−
−
Сульфиды
S , HS , H2S
красителями, разложение Не допускается
белковых соединений
Гальванические и краCr3+, CrO42−,
0,05 для Сr6+,
Хром (ІІІ, VІ)
сильные цеха, дубление
2−
Cr2O7
0,5 для Сr3+
кож
Железо постоянно присутствует в поверхностных и подземных
водах. Высокое содержание железа в поверхностных водах указывает
на загрязнение их промышленными сточными водами, особенно
промстоками металлообрабатывающих производств.
Медь в поверхностных водах присутствует в результате
загрязнения
сточными
водами
предприятий
химической,
металлургической промышленности. Источником меди в воде может
быть коррозия металлов или медьсодержащих металлических частей,
соприкасающихся с водой.
Никель может присутствовать в сточных водах металлообрабатывающих и химических предприятий.
Хром присутствует в сточных водах металлообрабатывающих и
химических производств, кожевенных заводов и загрязненных
стоками этих производств поверхностных водах.
Кроме того, сточные воды содержат различные органические
соединения. Для каждого предприятия должен устанавливаться
предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ. Согласно
16
ГОСТу ПДС вредного вещества – это его масса в сточных водах,
максимально допустимая к отведению с установленным режимом в
данном пункте водного объекта в единицу времени. С целью
обеспечения норм качества воды в контрольном пункте ПДС
устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций
(ПДК) вредных веществ. Контроль качества сточных вод
предусматривает определение органолептических показателей воды
(цвет, запах), химического потребления кислорода (ХПК), количества
растворенного в воде кислорода, а также его биохимического
потребления (БПК), рН среды, содержания взвешенных частиц и
концентрации вредных веществ.
Химическим потреблением кислорода (ХПК) называется
величина, характеризующая общее содержание в воде веществ,
способных окисляться (продукты распада органических соединений и
легко окисляющиеся неорганические соединения). Величина ХПК
выражается количеством миллиграммов кислорода, необходимого для
окисления веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. Обычно окисление
пробы сточной воды производится бихроматом калия в серной
кислоте. Содержание растворенного кислорода определяют в сточных
водах, прошедших химическую или биохимическую очистку, перед
спуском в водоемы. Содержание растворенного кислорода измеряют
в мг/л и процентах по отношению к равновесной концентрации
кислорода при данной температуре. Определение основано на
реакции растворенного кислорода с гидроксидом марганца и
определении образовавшихся высших по степени окисления
соединений марганца. Используются также колориметрические
методы, основанные на изменении интенсивности цвета соединений,
которые образуются при реакции специальных красителей и сточной
воды.
Под биохимическим потреблением кислорода (БПК)
понимается количество кислорода в мг/л, необходимое для окисления
органических примесей аэробными микроорганизмами. Определение
БПК выполняется на основе анализа изменения содержания
растворенного кислорода с течением времени. Величина рН является
мерой активной кислотности воды, создающейся в результате
взаимодействия растворенных электролитов и газов. Значение рН
определяется электрометрическим (с использованием приборов – рНметров) или колориметрическим методом. Колориметрический метод
17
основан на свойстве индикаторов менять свою окраску в зависимости
от концентрации водородных ионов.
Содержание взвешенных веществ (мг/л) в виде осадка
определяется путем фильтрования через бумажные или стеклянные
фильтры или выпариванием пробы исследуемой воды.
Лабораторная работа № 2
ПРИГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛЬНОЙ СМЕСИ
СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ТИПА
Цель
работы
−
ознакомиться
с
характеристикой
промышленных сточных вод и приготовить модельную смесь,
соответствующую сточной воде заданного промышленного
производства.
Материалы и оборудование: кристаллические вещества:
хлорная известь CaOCl2, шестиводный хлорид железа FeCl3∙6H2O,
железный купорос FeSO4∙7H2O, медный купорос CuSO4∙5H2O,
шестиводный хлорид никеля NiSO4∙6H2O, нитрат калия KNO3,
сульфид натрия Na2S, шестиводный хлорид хрома CrCl3∙6H2O, хромат
калия K2CrO4, мерные колбы емкостью 100 см3, часовые стекла,
стеклянные воронки, весы аналитические ВРЛК-200.
Ход работы
Получите у преподавателя задание: тип промышленного
производства, сточные воды которого необходимо смоделировать.
Предлагается приготовить модельную смесь сточных вод
гальванического цеха, цеха по крашению тканей и дублению кож, а
также цеха по производству дезинфицирующих средств. Пользуясь
табл. 1, определите, какие загрязнители могут содержаться в стоках
выбранного производства. Выпишите из табл. 12 значения предельно
допустимых концентраций (ПДК) для выбранных компонентовзагрязнителей, а из табл. 13 выберите вещества, необходимые для
введения в модельную смесь нужных компонентов-загрязнителей.
Вычислите молярную массу вещества, которое будет
использовано для приготовления модельной смеси. Рассчитайте,
какое количество реагента необходимо ввести в модельную смесь для
18
достижения величины ПДК по формуле
mB
M
 B ,
(1)
ПДК M K
где mB – масса реагента, необходимая для приготовления 1 дм3
раствора с ПДК=1; ПДК – табличное значение предельно допустимой
концентрации компонента-загрязнителя (см. табл. 12); МВ – молярная
масса реагента, который будет использован для приготовления
модельной смеси; МК – молярная масса компонента-загрязнителя.
Чтобы рассчитать количество реагента, необходимое для приготовления 100 см3 модельной смеси со значением ПДК=1, следует
массу вещества, вычисленную по формуле (1), разделить на 10.
m100 
mB
.
10
(2)
Далее следует выбрать, во сколько раз будет превышено
значение ПДК в модельной смеси для каждого компонента и
умножить значение массы вещества m100 на это число. Это и будет
величина навески, необходимая для приготовления модельной смеси.
Таблица 13
Вещества, необходимые для приготовления модельной смеси
сточных вод промышленного типа
КомпонентыРеактивы для приготовления модельной
загрязнители
смеси
Cl2, HClO, ClO
CaOCl2
2+
Fe
FeSO4∙7H2O
3+
Fe
FeCl3∙6H2O
2+
Cu
CuSO4∙5H2O
2+
Ni
NiSO4∙6H2O
NO3
KNO3
2S , HS , H2S
Na2S
3+
Cr
CrCl3∙6H2O
22CrO4 , Cr2O7
K2CrO4
Такой расчет производится по каждому компоненту,
выбранному для приготовления модельной смеси сточных вод.
Результаты расчета представить в виде таблицы (пример оформления
табл. 14).
Под руководством преподавателя взвесить необходимое
19
количество реагентов на часовом стекле на аналитических весах, с
помощью воронки количественно, то есть без потерь, перенести
навеску в мерную колбу объемом 100 см3, смывая вещество с
часового стекла и воронки небольшими порциями дистиллированной
воды. После того как вся навеска будет перенесена в колбу, долить в
колбу дистиллированную воду до метки.
Приготовленную модельную смесь сдать преподавателю с
указанием того, какие именно компоненты содержатся в ней.
Таблица 14
Характеристика компонентов-загрязнителей
Компонентзагрязнитель
MК
ПДК
Формула
реагента
mВ
mВ в
1 дм3
m100
Превышение ПДК
m
навески
Компонент 1
Компонент 2
Лабораторная работа № 3
ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ МОДЕЛЬНОЙ СМЕСИ СТОЧНЫХ ВОД
Цель работы − определить с помощью экспресс-тестов и
колориметрической
шкалы содержание ионов-загрязнителей в
модельной смеси.
Материалы и оборудование: экспресс-тесты для полуколичественного определения суммарного содержания 2- и 3- валентного
железа, активного хлора, хромат- и нитрат-ионов. Колориметрические
шкалы для полуколичественного определения содержания ионов
меди, никеля и трехвалентного железа, нитрат кадмия Cd(NO3)2,
перекись водорода Н2O2, гидроксид натрия NaOH, часовые стекла,
пинцет, пробирки объемом 10 см3.
Ход работы
Получите у преподавателя модельную смесь сточных вод
определенного типа промышленного предприятия с указанием
содержащихся в ней компонентов-загрязнителей.
20
Опыт 1. Определение суммарного содержания железа с
помощью «феррум-теста».
От полоски индикаторной бумаги отрезать небольшой рабочий
участок размером не менее 5х5 мм. Не снимая полимерного
покрытия, опустить индикаторную полоску на 5 − 10 с в исследуемый
раствор. Через 5 мин сравнить окраску индикаторной бумаги с
контрольной шкалой, прилагаемой к тесту. За результат принимают
значение концентрации, соответствующее ближайшему по окраске
образцу шкалы. При промежуточной окраске за результат принимают
соответствующий интервал концентраций.
Опыт 2. Определение содержания хромат-ионов с помощью
«хромат-теста».
При значениях pH от 2 до 5 от полоски индикаторной бумаги
отрезают рабочий участок размером не менее 10х10 мм. На рабочий
участок наносят каплю анализируемого раствора до образования
равномерного смоченного пятна и через 3 мин сравнивают окраску
индикаторной бумаги с контрольной шкалой.
Опыт 3. Определение содержания нитрат-ионов с помощью
«нитрат-теста».
Отрезать от индикаторной полоски рабочий участок
размером 5х5 мм. Не снимая полимерного покрытия, погрузить
участок в исследуемый раствор на 5-10 с. Через 3 мин сравнить
окраску рабочего участка с контрольной шкалой.
Опыт 4. Определение хлора с помощью теста «активный хлор».
Отрезать от индикаторной полоски бумаги рабочий участок
10х10 мм, нанести каплю исследуемого раствора до образования
равномерно смоченного пятна. Сразу же сравнить окраску рабочего
участка с контрольной шкалой.
Опыт 5. Определение содержания ионов меди.
Для определения содержания ионов меди используют колориметрическую шкалу, содержащую гексацианоферрат (+2) меди. 1 см3
исследуемого раствора помещают в пробирку, добавляют к нему 2 см3
дистиллированной воды и 1 каплю 0,5-молярного раствора гексацианоферрата (+2) калия K4[Fe(CN)6]. Раствор приобретает
21
коричневую
окраску.
Окраску
раствора
сравнивают
с
колориметрической шкалой, принимая за результат содержание ионов
меди в той пробирке, цвет раствора в которой ближе всего к цвету
исследуемого раствора.
Опыт 6. Определение содержания ионов никеля.
Для определения содержания ионов никеля используют колориметрическую шкалу, содержащую различные количества диметилглиоксимата никеля. К 1 см3 исследуемого раствора добавляют 2
капли 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима, затем 2 см3
воды и 2 капли концентрированного раствора аммиака. Образуется
розовый осадок, который при интенсивном перемешивании раствора
окрашивает весь раствор в розовый цвет. Путем сравнения с
колориметрической шкалой определяют содержание ионов никеля в
исследуемом растворе.
Опыт 7. Определение содержания ионов 3-валентного железа.
В пробирку помещают 1 см3 исследуемого раствора, 2 см3
дистиллированной воды, 1 − 2 капли 1-молярного раствора серной
кислоты, 1 каплю 10%-ного раствора сульфосалициловой кислоты.
Раствор приобретает розовую окраску. Сравниваем пробирку с
исследуемым раствором с колориметрической шкалой. За результат
принимаем значение, ближайшее по цвету к одной из пробирок
колориметрической шкалы.
Содержание двухвалентного железа определяем по разности
суммарного содержания железа, определенного с помощью «феррумтеста», и содержания трехвалентного железа, определенного по
колориметрической шкале.
Опыт 8. Обнаружение в растворе сульфид-ионов.
Нормативы не допускают содержания в воде сульфид-ионов,
поэтому наличие или отсутствие этих ионов обнаруживаем
качественной реакцией с нитратом кадмия. При наличии в растворе
даже незначительного количества сульфид-ионов раствор после
добавления капли нитрата кадмия приобретет желтоватую окраску
или появится легкое помутнение. Если в растворе высокая
концентрация сульфид-ионов, то образуется желтый осадок сульфида
кадмия.
22
Опыт 9. Определение содержания трехвалентного хрома.
После того, как произведено определение хромат- и бихроматионов, приступают к определению ионов трехвалентного хрома. Для
этого к 1 см3 исследуемого раствора добавляют по каплям 2-молярный раствор гидроксида натрия до образования осадка гидроксида
хрома, далее добавляют избыток щелочи для полного растворения
гидроксида и образования гидроксокомплексов. Добавляют 1 каплю
30%-ного или 10 капель 3%-ного раствора перекиси водорода Н2О2 и
нагревают. Образуется желтый раствор хроматов. Далее определение
проводят с помощью «хромат-теста», как описано выше. За результат
принимают разность между определением суммарного содержания
хромат-ионов (в том числе и после перевода трехвалентного хрома в
хроматы) и первоначальным количеством хроматов, определенных в
начале работы.
Результаты определения приводят в табл. 15.
Таблица 15
Результаты экспресс-анализа модельной смеси
сточных вод
Количество
КомпонентПДК
компонента,
загрязнитель
3
мг/дм
Компонент 1
Компонент 2
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
Какие воды называются сточными?
Виды сточных вод.
Что называется ПДС?
Дайте определение ПДК.
Объясните понятия ХПК и БПК.
3. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
Необходимость очистки сточных вод является актуальной
проблемой, так как способности природных экосистем к
самоочищению оказывается недостаточно. Естественный процесс
самоочищения медленный, экосистема не успевает восстановиться.
23
Водоёмы не справляются с всё возрастающим потоком загрязнений,
поступающим вместе со стоками, в результате происходят их
деградация и гибель.
В зависимости от характера примесей, количества поступающих
на очистку сточных вод, требуемой степени очистки применяют
механические, химические, физико-химические и биологические
методы.
В табл. 16 приведены способы очистки
сточных вод в
зависимости от характера примесей.
Таблица 16
Примеси
Грубодисперсные
Эмульгированная
Органические
вещества
Минеральные
вещества
Газы
Микроорганизмы
Способы очистки сточных вод
Способы очистки
механические
химические
физикохимические
Отстаивание
–
–
Фильтрование
–
–
Центрифуги–
–
рование
Коагуляция
–
–
Флотация
–
–
Адсорбция
–
–
Нейтрализация Комплексо–
образование
–
Нейтрализация
–
Перевод в
нерастворимое
состояние
–
–
–
–
–
–
Нейтрализация
–
–
Хлорирование
–
Озонирование
биологические
–
–
–
–
–
–
Разложение
микроорганизмами
Кристаллизация
Ионный
обмен
–
Электролиз
Дистилляция
Адсорбция
Термическое
воздействие
Облучение
УФ-лучами
–
–
–
–
–
–
–
–
Механические методы заключаются в удалении нерастворимых
в воде (механических) примесей. К устройствам для механической
24
очистки относятся:
-решетки и сита – для задерживания крупных примесей;
-песколовки – для улавливания минеральных примесей, песка;
-отстойники – для медленно оседающих и плавающих
примесей;
-фильтры – для мелких нерастворенных примесей.
Образующийся осадок может утилизоваться, уничтожаться или
складироваться. Как правило, механическая очистка является
методом предварительной очистки перед другими более
эффективными очистными сооружениями.
Химические методы основаны на применении специальных
реагентов (химических веществ), разрушающих или осаждающих
примеси. К химическим методам относятся:
-нейтрализация – изменение водородного показателя (рН)
сточных вод до значений рН = 6,5 – 7,5; нейтрализацию
осуществляют добавлением к воде кислотных и щелочных
компонентов или фильтрованием воды через эти компоненты;
-коагуляция – это процесс удаления загрязнений при помощи
специально вводимых веществ – коагулянтов; в воде коагулянты
вступают в химические реакции с образованием крупных хлопьев,
которые захватывают мелкие частицы загрязнителей и увлекают их на
дно. Наиболее часто для очистки сточных вод используют следующие
коагулянты: сульфат алюминия Al2(SO4)3, хлорид железа FeCl3,
сульфат железа Fe2(SO4)3, известь Са(ОН)2 и др.
-стерилизация – обеззараживание сточных вод при помощи
сильных окислителей – хлора (хлорирование) или озона
(озонирование); для обеззараживания городских сточных вод широко
применяется метод хлорирования газообразным хлором или хлорной
известью СаОСl2.
Физико-химические методы основаны на использовании
специальных физико-химических процессов, среди которых можно
выделить следующие:
-сорбция – поглощение загрязняющего вещества из раствора и
удерживание его на поверхности специального поглотителя –
сорбента; в качестве сорбента для извлечения органических веществ
часто применяют активированный уголь;
-экстракция – извлечение вещества специальным экстрагентом;
в процессе экстракции сточная вода смешивается с органическим
25
растворителем, при этом загрязняющие вещества из водной фазы
переходят в органическую; затем водная фаза отделяется от
органического растворителя;
-электрохимические методы – очистка при помощи
электрического тока и т.д.
В процессе физико-химической очистки из воды удаляются
мелкодисперсные и растворенные примеси, также разрушаются
трудноудаляемые вещества.
Физико-химическая очистка применяется в основном для
производственных сточных вод. Применение её для очистки бытовых
стоков ограничено по экономическим соображениям. В ряде случаев
физико-химическая очистка обеспечивает такое глубокое удаление
загрязнений, что последующая биологическая очистка не требуется.
Биологическая очистка – это очистка при помощи
микроорганизмов, которые способны превращать органические
соединения в неорганические вещества. При этом разрушаемые
органические соединения служат для микроорганизмов источником
питательных веществ и энергии. Сооружения биологической очистки
условно делят на два типа:
-сооружения, в которых процессы протекают в условиях,
близких к естественным; к ним относятся поля фильтрации и
биологические пруды;
-сооружения, в которых очистка происходит в искусственно
созданных условиях; такими сооружениями являются биофильтры и
аэротенки.
Поля фильтрации – это специально отведенные земельные
участки, разделенные на секции, по которым равномерно
распределяется сточная вода. Вода фильтруется через слой грунта,
после чего собирается в дренажных трубах и канавах и стекает в
водоёмы.
Очистку
осуществляют
находящиеся
в
почве
микроорганизмы, поглощающие органические вещества.
Биологические пруды – это специально созданные неглубокие
водоёмы, в которых протекают естественные процессы самоочищения
сточных вод. Такие пруды могут использоваться как для первичной
биологической очистки, так и для доочистки сточных вод после
биофильтров и аэротенков.
Биофильтры – это сооружения, в которых создаются условия
для усиления естественных процессов самоочищения воды. Сточная
26
вода в биофильтрах проходит через слой специального фильтрующего материала, на поверхности которого образуется плёнка из
различных микроорганизмов, разлагающих органические вещества до
неорганических (как на полях фильтрации).
Аэротенк – это резервуар, в который поступает сточная вода
(обычно после механической очистки), активный ил (совокупность
специальных микроорганизмов-очистителей), а также непрерывный
поток воздуха для поддержания нормальной жизнедеятельности
микроорганизмов. После аэротенка вода в смеси с активным илом
подаётся в отстойники, где ил осаждается.
Для ликвидации кислородной недостаточности и обезвреживания водоёмов применяется аэрация – нагнетание воздуха в воду.
При выборе способа очистки сточных вод следует учитывать их
состав, требования к качеству воды (ПДК, ПДС).
Очистка сточных вод включает три стадии обработки –
первичную, вторичную и, в случае необходимости, третичную.
Важным показателем эффективности очистки является биологическое
потребление кислорода (БПК). По величине БПК судят о содержании
в воде органических загрязнителей.
Первичная обработка – отделение фильтрованием крупного
мусора и больших частиц взвесей. После этого сточные воды
попадают в отстойники, где происходит осаждение более мелких
частиц. Если воды не направляются на вторичную очистку, то перед
тем, как их сбросить в природный водоём, проводят дополнительную
стерилизацию (обычно хлорирование). Показатель БПК воды после
первичной обработки снижается на 35%.
Вторичная обработка может проводиться с использованием
биологических и химических методов. Биологическая обработка
обычно проводится в аэротенке с активным илом. Вторичная
обработка удаляет взвеси примерно на 90% по массе, показатель БПК
воды снижается на 90%. Тем не менее даже после первичной и
вторичной обработки воды могут содержать значительное количество
азота и фосфора.
Третичная (специальная) обработка проводится не всегда, так
как она требует дополнительных материальных затрат и нацелена на
удаление каких-либо отдельных загрязнителей специальными
методами.
Для сохранения водных ресурсов необходимо переходить на
27
замкнутые циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не
сбрасываются, а многократно используются в технологических
процессах. Большое количество воды расходуется на охлаждение,
поэтому переход к воздушному охлаждению позволит сократить
расход воды, используемый в промышленности, на 70 – 90%.
Следующая лабораторная работа посвящена изучению способов
очистки сточных вод. До и после каждого вида очистки в воде
определяют содержание сульфатов, хлоридов и ионов свинца
методами, указанными в лабораторной работе № 1. Результаты
определения занести в табл. 17.
Таблица 17
Способы
очистки
Механические
Химические:
а) сульфат
алюминия
б) гашеная
известь
в) нейтрализация
Физикохимические
(сорбционный)
Содержание в воде примесей до и после очистки
До очистки
После очистки
Сульфаты Хлориды Свинец Сульфаты Хлориды Свинец
Лабораторная работа № 4
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ
Опыт 1. Механическая очистка.
Материалы и оборудование: сита, бумажные
конические колбы объёмом 250 см3, стеклянные воронки.
фильтры,
Ход работы
На первом этапе очистки каждую пробу воды пропустить через
сито с отверстиями диаметром 0,1 мм. По остатку на сите сделать
вывод о содержании в пробе частиц размерами более 0,1 мм.
28
Для более тщательной механической очистки пропущенную
через сито воду отфильтровать на бумажном фильтре. Бумажный
фильтр сложить в четыре раза и поместить в стеклянную воронку.
Пробу воды добавлять небольшими порциями, следя за тем, чтобы
уровень воды в воронке не превышал высоту бумажного фильтра.
После окончания фильтрования сделать вывод о присутствии в
исследуемой воде частиц размерами менее 0,01 мм.
Затем определить содержание сульфатов, хлоридов и свинца в
пробах воды до и после очистки. Результаты определения занести в
табл. 17.
Опыт 2. Химическая очистка.
Материалы и оборудование: растворы сульфата алюминия или
хлорида железа, насыщенный раствор гашеной извести, растворы
соляной кислоты и гидроксида натрия, стеклянные пробирки объёмом
10 см3, бумажные фильтры, стеклянная воронка, мерные пипетки.
Ход работы
В две одинаковые пробирки налить по 10 см3 очищаемой воды.
В первую пробирку добавить 2 см3 раствора сульфата алюминия, во
вторую – 2 см3 раствора гидроксида кальция (известкового молока).
По появлению мути или осадка судят об эффективности химической
очистки в каждом случае.
Содержимое каждой пробирки профильтровать через бумажный
фильтр. В фильтратах определить остаточное содержание сульфатов,
хлоридов и свинца. Результаты занести в табл. 17.
Опыт 3. Физико-химическая очистка.
Материалы и оборудование: стеклянная колонка, заполненная
активированным углем, конические колбы для сбора фильтрата,
химические стаканы.
Ход работы
Закрепить стеклянную колонку в лапке штатива, поместить в
нижнюю часть колонки стеклоткань или волокнистый материал для
удерживания угля, насыпать слой активированного угля, сверху
29
поместить волокнистый материал. Под колонкой поместить колбу для
сбора фильтрата, затем небольшими порциями добавлять воду в
колонку. Вода должна проходить через колонку медленно, чтобы
устанавливалось адсорбционное равновесие на поверхности сорбента.
В фильтрате определить содержание сульфатов, хлоридов и свинца.
Результаты занести в табл. 17.
В отчете сделать вывод об эффективности каждого способа
очистки.
Контрольные вопросы
1.Механическая очистка и основное оборудование для неё.
2.От каких примесей можно очистить сточные воды с помощью
химических методов?
3.Разновидности химических методов.
4.Основные принципы физико-химических методов очистки.
Библиографический список
1.Экология: Учебное пособие /Под. ред. В.В. Денисова. – Ростов н/Д: Изд.
центр «МарТ», 2002. – 640 с.
2.Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: «Феникс»,
2001. – 576 с.
3.Экология: Учебник для вузов и сред. учеб. заведений /Л.И. Цветкова,
М.И. Алексеев, Ф.В. Кармазинов и др.; Под ред. Л.И. Цветковой. – М.; СПб:
АСВ, 2001. – 550 с.
4.Экология для инженера: Учебно-справочное пособие /В.Ф. Панин, А.И.
Сечин и др.; Под ред. В.Ф. Панина. – М.: Изд. дом «Ноосфера», 2001. – 284 с.
5.Экология: Учеб.-метод. пособие /Г.В. Смирнов, А.Г. Карташев, Г.Г.
Зиновьев, В.В. Воскресенский. – Томск: Межвуз. центр дистанц. образования,
2000. – 163 с.
6.Вронский В.А. Экология. – Ростов н/Д: «Феникс», 1999. – 576 с.
7.Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии. – М.:
Просвещение, 1995. – 240 с.
8. СанПиН 4630-88. Правила охраны поверхностных вод. – М.., 1991.
30
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………
3
1.Основные источники загрязнения вод…………………………………........
Лабораторная работа №1. Исследование физических показателей
качества воды………………………………………………………………….
4
2.Анализ сточных вод промышленного типа…………………………………
Характеристика промышленных сточных вод………………...……………
Лабораторная работа № 2. Приготовление модельной смеси сточных
вод промышленного типа……………………………………………………
Лабораторная работа №3. Экспресс-анализ модельной смеси сточных
вод………………………………………………………………………………
15
15
3.Очистка сточных вод…………………………………………………………
Лабораторная работа №4. Методы очистки воды…………………………
23
28
Библиографический список………………………………………………….....
30
31
6
18
20
Учебное издание
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ
Методические указания к лабораторным работам
по дисциплине «Практическая экология»
для студентов специальности
200503 «Стандартизация и сертификация»
Составители: Жанна Дмитриевна Павлова,
Елена Владимировна Шаповалова
***
Редактор И.Г. Кузнецова
***
Подписано к печати 09.09.08
Формат 60х90 1/16. Бумага писчая
Оперативный способ печати
Гарнитура Таймс
Усл . п. л. 2,0, уч. -изд. л. 2,0
Тираж 70 экз. Заказ №___
Цена договорная
Издательство СибАДИ
644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
_________________________________
Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ
644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
32