Показатели загрязнения воды: Загрязнение воды органическими и неорганическими веществами

Содержание

Загрязнение воды органическими и неорганическими веществами

Токсичные выбросы во внешнюю среду настолько масштабны, что загрязнение водных источников стало закономерным. В водоёмы проникают вредные вещества с промышленных предприятий, отходы сельского хозяйства, органические соединения, бытовой мусор. Показатели загрязнения воды позволяют судить о характере, масштабах опасности, грозящей человечеству, животному миру и экологии в целом.

Химические и бактериологические показатели

Для оценки качества водных ресурсов используют химические и бактериологические величины. В санитарной практике к первой группе относят:

БПК. Биологическое потребление кислорода.
ХПК. Химическое потребление кислорода.
Количество растворенного кислорода.
Окисляемость.

ХПК в этом списке – главная величина, по которой определяют качество жидкости. ХПК обозначается в миллиграммах кислорода, затраченного на окисление органических веществ в 1 дм³ воды. Согласно санитарным нормам, он не должен превышать 8 мг О/дм³.

К бактериологическим показателям относят:

Микробное число (количество колоний в 1 мл жидкости).
Коли-титр (наименьший объем жидкости, в котором обнаруживается 1 кишечная палочка).
Коли-индекс (показатель количества палочковидных бактерий в 1 литре).

Микробное число указывает на заражение водного источника сапрофитами. Чем ниже процент в пробе, тем безопаснее вода в эпидемиологическом плане.

Особое внимание обращают на выявление кишечной палочки, выделяемой испражнениями человека и животных. Свежее фекальное загрязнение определяется по наличию и учету всех представителей микроорганизма в воде. Грамотрицательные бактерии этого типа провоцируют различные заболевания и инфекции. Благодаря анализам водных источников можно предотвратить заражение патогенными микроорганизмами.

Загрязнения органическими веществами

Химические показатели загрязнения воды органическими веществами – азотсодержащие компоненты. По ним судят о качестве ресурса. Нитраты и аммиак – признак периодического сброса отходов в водный источник, нитриты – источник заражения появился сравнительно недавно.

Первопричиной заражения органическими веществами являются трупы животных, органические соединения в составе почвы, сброс отходов промышленных площадок, моющие средства, стоки фабрик.

Качество питьевой воды

По данным ВОЗ, питьевая вода содержит 13 тысяч потенциально опасных веществ. Среди них соли тяжелых металлов, органические остатки, пестициды. Загрязнения питьевой воды провоцируют 80% заболеваний, от которых каждый год умирает 25 млн. человек. На планете остался 1% воды, которую можно употреблять без предварительной очистки, и в этом виновато само человечество. По сообщениям организации ООН ЮНИСЕФ и ВОЗ, 800 миллионов человек на Земле (из них 40% — это жители Африки) по-прежнему используют загрязненные водные источники.

3.

Основные бактериологические показатели загрязнения воды

С эпидемиологической
точки зрения при оценке воды имеют
значение преимущественно патогенные
микроорганизмы. Однако на современном
этапе исследование воды на присутствие
в ней патогенных микроорганизмов, а тем
более вирусов, является трудоемким
процессом. В оценке качества воды в
практике широко используются косвенные
показатели загрязнения воды. При этом
считается, что чем менее вода загрязнена
сапрофитами, тем менее опасна она в
эпидемиологическом отношении.

К
бактериологическим показателям
загрязнения воды относятся: коли-титр,
коли-индекс и микробное число (или счет
колоний).

Коли — титр — то
наименьшее количество воды, в котором
обнаруживается одна кишечная палочка.
Чем ниже коли-титр, тем значительнее
фекальное загрязнение. В норме при
централизованном водоснабжении коли-титр
— 330, при местном — 100.

Коли-индекс —
количество кишечных палочек в одном
литре воды. В норме при централизованном
водоснабжении коли-индекс — 3, при местном
водоснабжении — 10.

Микробное
число (или счет колоний) — это количество
колоний, вырастающих при посеве 1 мл
исследуемой воды на мясо-пептонный
агар после 24 часов выращивания при
температуре +37⁰С.

Микробное число
характеризует общую бактериальную
обсемененность воды. В норме при
централизованном водоснабжении микробное
число (или счет колоний) — 100, при местном
— 300-400.

Экспериментальные
исследования показали, что кишечная
палочка более устойчива к дезинфицирующим
агентам, чем возбудители кишечных
инфекций, туляремии, лептоспироза и
бруцеллеза, и поэтому может служить не
только показателем загрязнения воды,
но и индикатором надежности её
обеззараживания, например, на водопроводе.

Образцы
типовых ситуационных задач

Анализ
воды № 1 (из колодца)

1. ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Прозрачность
по шрифту Снеллена — свыше 30 см.

Цвет
—
бесцветная

Запах
— без
постороннего

Вкус
— соленый

Осадок
— не
обнаружен

II.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

РН
—
7,3.

Окисляемость
— 14 мг/л О₂.

Аммиак
— положит.

Нитриты
— положит.

Нитраты
— 186 мг/л.

Хлориды
— 586 мг/л.

Сульфаты
— 348 мг/л.

Железо
— 170 мг/л.

Жесткость
общая — 29,7⁰

Жесткость
устранимая — 12,5⁰

Жесткость
постоянная — 17,2⁰

III. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ

Коли-титр
— 86,0

Микробное
число (счет колоний) — 615

Решить
задачу и дать развернутое гигиеническое
заключение о качестве воды и пригодности
её для питья и приготовления пищи.

Анализ
воды № 15 (из реки)

I. ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Прозрачность
по шрифту Снеллена — 26 см

Цвет
—
желтоватый

Запах
—
слабоболотистый

Вкус
— не
определялся

Осадок
—
значительный

II. ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

РН
— 7,0

Окисляемость
— 26 г/л О₂

Аммиак
— положит.

Нитриты
— резко
положит.

Нитраты
— резко
положит.

Хлориды
— 448 мг/л

Сульфаты
— 612 мг/л

Железо
— 22 мг/л

Жесткость
общая — 23,5⁰

Жесткость
устранимая — 4,5⁰

Жесткость
постоянная — 19,0⁰

III. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ:

Коли-титр
— 10,0

Микробное
число (счет колоний) — 2870

Анализ воды № 21
(из колодца с. Д-е)

I. ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Прозрачность
по шрифту Снеллена — 26 см.

Цвет
—
бесцветная

Запах
— без
постороннего

Вкус
— соленый

II. ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Реакция
на лакмус — щелочная

Аммиак
— следы

Соли
азотистой кислоты — резко
положит.

Соли
азотной кислоты — резко
положит.

Окисляемость
— 22 мг/л О₂

Хлориды
— 480 мг/л

Сульфаты
— резко
положит.

Железо
— 44,6 мг/л

Фтор
— 2,8
мг/л

Жесткость
общая — 48⁰

Жесткость
устранимая — 23⁰

Жесткость
постоянная — 25⁰

III. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ

Коли-титр
— 56,0

Микробное
число (счет колоний) — 1976

Анализ
воды № 27 (из колодца с. К-е)

I. ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Прозрачность
по шрифту Снеллена — 32 см

Цвет
—
бесцветная

Запах
— без
постороннего

Вкус
— не
определялся

II. ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

РН
—
7,4

Аммиак
— 4,6 мг/л

Соли
азотистой кислоты — 8,3
мг/л

Соли
азотной кислоты — 54
мг/л

Окисляемость
— 18 мг/л О₂

Хлориды
— 466 мг/л

Сульфаты
— 458 мг/л

Железо
— 1,5 мг/л

Фтор
— 1,8 мг/л

Жесткость
общая — 26,7⁰

Жесткость
устранимая — 12,3⁰

Жесткость
постоянная — 14,4⁰

III. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ

Коли-титр
— 0,1

Микробное
число (счет колоний) — не подлежит
подсчету

Выше колодца на
расстоянии 100 м, в соседнем дворе,
расположена поглощающая помойная яма.

Анализ воды № 19
(из артезианской скважины)

I. ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

Прозрачность
по шрифту Снеллена — свыше 30 см

Цвет
—
бесцветная

Запах
— без
постороннего

Вкус
— не
определялся

II. ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

РН
—
7,1

Окисляемость
— 3,5 мг/л О₂

Аммиак
— не обнаружен

Соли
азотистой кислоты — не
обнаружены

Соли
азотной кислоты — 26
мг/л

Хлориды
— 116 мг/л

Сульфаты
— 143 мг/л

Железо
— отрицат.

Фтор
— 0,8
мг/л

Жесткость
общая — 48,8⁰

Жесткость
устранимая — 23⁰

Жесткость
постоянная — 25,8⁰

III. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ

Коли-титр
— 355,0

Микробное
число (счет колоний) — 99

ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА № 2

Индикаторы качества воды | Окружающая среда

Индикаторы состояния экосистемы оценивают, как функционирует экосистема.

Экологические индикаторы определяются как физические, химические, биологические или социально-экономические показатели, которые наилучшим образом отражают ключевые элементы сложной экосистемы или экологические проблемы. Индикатор встроен в хорошо разработанную систему интерпретации и имеет значение, выходящее за рамки меры, которую он представляет.

Для того чтобы индикатор был эффективным, он должен обеспечивать истинную оценку компонента экосистемы. Выбор эффективных индикаторов лучше всего достигается путем разработки концептуальных моделей экосистемы и их использования для точного определения индикаторов, которые предоставляют требуемую информацию. Примеры концептуальных моделей можно посмотреть по адресу:

WetlandInfo

Индикаторы должны быть не только эффективными, но и эффективными. Стоимость и усилия по их измерению должны быть разумными и, желательно, не требовать узкоспециализированных навыков. Это означает, что некоторые эффективные индикаторы нельзя использовать рутинно. Часто выбранные показатели должны быть компромиссом между эффективностью и результативностью.

Крайне желательно приложить значительные усилия при выборе индикаторов. Однако для водных экосистем существует ряд общепринятых индикаторов, которые обычно используются в большинстве программ мониторинга.

Индикаторы здоровья водных экосистем можно условно разделить на четыре категории:

Физико-химические индикаторы

Физико-химические индикаторы — это традиционные индикаторы «качества воды», с которыми знакомо большинство людей. Они включают растворенный кислород, pH, температуру, соленость и питательные вещества (азот и фосфор). Они также включают меры токсикантов, таких как инсектициды, гербициды и металлы. Физико-химические индикаторы предоставляют информацию о том, что воздействует на систему. Например, это органические отходы, которые влияют на растворенный кислород, или это какой-то токсикант? Хотя физико-химические индикаторы могут выявить причину проблемы, они дают лишь ограниченную информацию о том, в какой степени загрязняющие вещества действительно воздействуют на фауну и флору. Чтобы оценить это, нам необходимо оценить биологические показатели.

Биологические индикаторы

Биологические индикаторы являются непосредственными показателями здоровья фауны и флоры в водоемах. Обычно используемые биологические индикаторы в пресной воде включают различные показатели разнообразия макробеспозвоночных или рыб, роста бентических водорослей и потребности бентоса в кислороде. На веб-сайте SEQ Report Card содержится дополнительная информация об этих показателях.

Для эстуариев биологические индикаторы менее развиты. Единственным широко используемым биологическим индикатором в эстуариях является хлорофилл-а, который является мерой плотности популяции фитопланктона. В прибрежных заливах иногда используются такие индикаторы, как состояние водорослей или состояние окаймляющих коралловых рифов.

Во многих водных экосистемах ключевым фактором, влияющим на здоровье водной экосистемы, помимо качества воды, могут быть факторы, отличные от качества воды, включая деградацию среды обитания и изменение естественного режима течения. Поэтому важно включать индикаторы этих факторов в программы мониторинга.

Индикаторы среды обитания

Индикаторы среды обитания включают как окаймляющие (прибрежные) среды обитания, так и среды обитания в русле реки. Показатели прибрежной среды обитания включают ширину, непрерывность, степень затенения и видовой состав. Показатели среды обитания в русле русла включают измерения степени размыва и береговой эрозии, а также наличие древесных остатков (упавших деревьев и т. д.), которые обеспечивают важную среду обитания для многих видов.

Индикаторы стока

В пресной воде изменения стока часто являются основной причиной ухудшения состояния водной экосистемы; система Мюррея-Дарлинга является примером этого. Поэтому важна оценка изменений. Изменения естественного стока, вызванные деятельностью человека, разнообразны и включают изменения пиковых стоков, базовых стоков, периоды отсутствия стока и сезонность стоков. Для оценки этих различных изменений требуется ряд показателей. К сожалению, почти все эти индикаторы основаны на наличии надежных данных о расходе как для текущих условий, так и для условий до возмущения. Этот тип данных часто недоступен. В этой ситуации менее точные индикаторы изменения стока могут быть получены из оценок количества стока, собранного в хранилищах или отведенного для сельскохозяйственного или городского использования. Они подробно описаны в планах водоснабжения.

Для получения данных и отчетов о показателях здоровья экосистем посетите нашу страницу публикаций.

Каковы основные показатели и параметры качества воды?

Понимание, оценка и мониторинг основных показателей качества воды и их основных параметров жизненно важны для соблюдения стандартов. Параметры качества воды включают широкий спектр химических, физических и биологических свойств с шестью основными показателями: растворенный кислород, мутность, рН, биоиндикаторы, нитраты и температура воды. Пробы воды берутся для оценки и мониторинга качества воды, что дает данные, которые дают важные индикаторы загрязнения и изменения моделей стандартного поведения.

Теперь рассмотрим основные показатели качества воды и то, как они влияют на качество воды.

Растворенный кислород (DO)

Кислород в воде необходим людям, растениям и животным. Однако если в воде аномально высокий уровень кислорода, это может создать серьезные проблемы для поддержания жизни. Вот почему важно измерять количество растворенного кислорода — количества кислорода, доступного для водных организмов. Количество растворенного кислорода является ключевым показателем качества воды в ручьях и озерах. Факторы, влияющие на уровень растворенного кислорода, включают такие источники, как количество бактерий, а также температура воды.

Взяв за пример рыбу, анализ показал, что все виды и размеры рыб могут жить, если количество растворенного кислорода в воде находится в диапазоне от 9,5 мг/л до 12 мг/л. Ниже этого уровня выживает меньше рыбы; а если ниже 4,0 мг/л, ни один вид рыб не может этого сделать.

Мутность и общее содержание взвешенных веществ (TSS)

Мутность является мерой чистоты воды и ее прозрачности.

Измерение уровней мутности зависит от концентрации общего количества взвешенных твердых частиц (TSS). TSS — это частицы размером более 2 микрон, содержащиеся в воде, такие как гравий, песок, ил, глина и водоросли. Когда органические вещества разлагаются, например, от животных, растений и водорослей, они становятся взвешенными твердыми частицами. Взвешенные отложения также могут содержать большое количество загрязняющих веществ, включая фосфор, пестициды или тяжелые металлы. Более легкие твердые вещества оседают на дне водоема; если присутствует много твердых частиц, поверхностная вода становится мутной или менее прозрачной.

Биоиндикаторы

Биоиндикаторы – это организмы, используемые для мониторинга состояния экосистемы, например количества микроводорослей, присутствующих в воде. Это органические и естественные индикаторы загрязнения окружающей среды — живые организмы, такие как растения, планктон, животные и микробы, — которые дают ценную информацию для оценки качества воды, а также являются важным индикатором загрязнения воды.

На биоиндикаторы в окружающей среде влияют несколько факторов, в том числе количество света, воды, температура и содержание взвешенных веществ в воде. Изменение состава биоиндикаторов в положительную или отрицательную сторону является эффективным способом измерения воздействия деятельности человека на окружающую среду на здоровье наших природных экосистем.

Нитраты

Азот обеспечивает необходимые питательные вещества для всех живых организмов.

Однако большие концентрации нитратов – часто из-за потока отходов жизнедеятельности человека и животных, промышленных загрязнителей и сельскохозяйственной деятельности – могут увеличить рост водорослей и уменьшить количество растворенного кислорода в воде, убивая рыбу и других водных организмов. Высокий уровень нитратов также вреден для человека. Следовательно, мониторинг уровня нитратов имеет решающее значение для стратегий укрепления здоровья и защиты морской жизни.

Оптимальные уровни нитратов различаются в зависимости от вида. Максимальный уровень 2 мг NO3-N/л защищает большинство пресноводных видов, а максимальный уровень 20 мг NO3-N/л – для других животных.

Шкала pH

pH показывает, насколько кислой или основной является вода в соответствии с логарифмической шкалой, измеряющей щелочность. Значение pH выражается по шкале от 0 до 14. Низкие числа указывают на степень кислотности воды; более высокие числа, как основная вода. 7 баллов – нейтрально.

Что вызывает изменение уровня pH в воде? Факторы включают кислотные дожди, автомобильное загрязнение, сельскохозяйственные стоки, разливы в результате аварий, переливы из канализации и другие загрязняющие вещества. Серьезные изменения шкалы pH могут иметь разрушительные последствия для воды, рыб и водных организмов, поэтому это еще один ключевой показатель качества воды.

Температура воды

Температура воды также является показателем качества воды, и различные формы водных организмов зависят от определенных температур и условий воды для своего оптимального здоровья. Температура воды также влияет на другие параметры качества воды, такие как растворенный кислород и уязвимость организмов к паразитам, загрязнению и болезням.

Еще одним фактором является время года, когда температура меняется в зависимости от сезона.

В прошлом мониторинг и анализ основных параметров качества воды зависели от ручных систем сбора данных о пробах. Эти системы были медленными и затрудняли выявление проблем и принятие соответствующих мер.

Больше нет… это потому, что теперь Sinay предлагает несколько цифровых инструментов, собранных в одном месте, что дает вам доступ к точным и надежным данным в режиме реального времени, обработанным и проанализированным, что позволяет быстро принимать решения.

Модуль качества воды Sinay использует API для подключения всех типов датчиков и передает данные с выбранной частотой, что позволяет легко получить доступ к данным с вашей собственной панели управления в режиме реального времени. Действительно, наши системы могут работать со всеми типами датчиков и просты в использовании.

Кроме того, данные могут быть собраны из нескольких водоемов и объединены в одном месте. Это позволяет вам быть активным в управлении загрязнением воды, измеряя воздействие экологических проектов, а также контролируя соблюдение международных норм.