 |
По дисциплине «контроль качества воды»
|
|
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ДГТУ)
Факультет «Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология»
Кафедра «Технические средства аквакультуры»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
«ПРИБОРЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ НА РЫБОВОДНЫХ ВОДОЕМАХ. БАТОМЕТРЫ»
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ»
Ростов-на-Дону
УДК ________
Составители: ст. преподаватель М.Л. Старцева
Методические указания к лабораторной работе «Приборы и приспособления для отбора проб воды на рыбоводных водоемах. Батометры» по дисциплине «Контроль качества воды в водоемах». – Ростов н/Д: ДГТУ, 2017. – 12 с.
Предназначены для студентов направления 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура» очной и заочной форм обучения.
Печатается по решению методической комиссии факультета «Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология».
Рецензент – д-р биол. наук, профессор Е.Н. Пономарева
Научный редактор: д-р геогр. наук, академик РАН Г.Г. Матишов
© ДГТУ, 2017
Цель занятия:
Освоить навыки работы с приборами и приспособлениями для отбора проб воды на рыбоводных водоемах.
Общее положение:
Объем гидрохимических работ, проводимых на том или ином водоеме, неодинаков. Тип анализа воды, т. е. перечень необходимых определений, выбирается в соответствии с назначением анализа: в настоящее время при проведении контроля за рыбоводными процессами, а также при проектно-изыскательских работах, связанных со строительством новых прудов и водохранилищ, чаще всего производится 3 типа анализов воды (таблица 1).
|
|
|
| Тип анализа | Перечень определений |
| I — Газовый анализ | Физические свойства, О2, СО2, рН, H2S (если предполагается его присутствие) |
| II — Сокращенный анализ | Физические свойства, О2, СО2, рН, щелочность, карбонатная жесткость, окисляемость, железо общее |
| III — Полный общий анализ | Физические свойства (температура, цвет, прозрачность, запах и вкус), О2, СО2, рН, щелочность, карбонатная и общая жесткость, окисляемость натуральной и фильтрованной воды, азот альбуминоидный, аммиак солевой, азотистая кислота, азотная кислота, фосфаты, кальций, магний, железо закисное, окисное и общее, сульфаты, хлориды |
I тип: во многих случаях регулярный контроль за качеством воды ограничивается определением растворенных газов. Частота взятия проб воды на газовый анализ и их количество, устанавливаются в зависимости от задач, которые ставятся перед исследователем, а также от типа водоема и его размеров. Так, на нерестовых прудах пробы воды рекомендуется брать ежедневно, в зимовальных прудах – один раз в 5-10 дней, а иногда и чаще, если газовый режим не соответствует нормам.
II тип: Для получения общей характеристики качества воды, к I типу анализа добавляется определение щелочности, карбонатной жесткости и окисляемости воды. Выполнение этих определений позволяет охарактеризовать содержание целого комплекса веществ или интенсивность происходящих биологических процессов.
III тип: Наконец, полная характеристика воды может быть получена на основании проведения общего анализа воды.
Особое внимание следует обращать на отбор пробы воды, являющийся важной частью анализа и необходимым условием достоверности полученных результатов исследования. Ошибки, возникшие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить нельзя. Условия, которые необходимо соблюдать при отборе пробы, настолько разнообразны, что нельзя дать подробных рекомендаций для всех случаев и в соответствии со всеми требованиями. Поэтому приводим лишь общие принципы:
|
|
|
1. Проба воды для анализа должна быть типичной для условий места ее взятия.
2. Отбирать пробы, хранить их, производить транспортировку и обращаться с ними следует так, чтобы содержание определяемых компонентов воды и ее свойства не изменились.
3. Объем пробы должен быть достаточным и соответствовать применяемой методике анализа.
Место для отбора пробы выбирается в зависимости от цели анализа и на основании исследования местности, причем учитываются все обстоятельства, которые могли бы оказать влияние на состав взятой пробы воды.
При изучении качества воды применяют разовое или серийное взятие проб. Единичная проба пригодна в том случае, если водоем заведомо однороден.
Ввиду того, что качество воды чаще всего изменяется как в разных местах водоема, так и с его глубиной, однократного взятия пробы воды обычно недостаточно.
Поэтому пробы берутся на ряде пунктов и с разных глубин. Как правило, эти пункты станции (рисунок 1) распределяются по линии, проведенной от берега к открытой части водоема. Серию станций, расположенных по прямой линии от одного берега к другому, называют разрезом. При глубине водоема 1,5-2,0 м надо брать пробы с поверхности и из придонного слоя, а при большей глубине – и из промежуточных глубин. В данном случае одну пробу следует брать выше слоя температурного скачка (термоклина), вторую – в слое скачка и третью – ниже его. При более детальном обследовании пробы отбираются в зависимости от глубины водоема через определенные промежутки, чаще всего через каждый метр, а при больших глубинах – через каждые 2-5 м.
Рисунок 1 – Схема расположения станций взятия проб на гидрохимический анализ воды
Для текучих водоемов характерно равенство температур по вертикали – так называемая гомотермия, а для стоячих водоемов расчленение температурных слоев – стратификация.
В достаточно глубоких водоемах различают верхний слой воды – эпилимнион, температура которого в течение сезона сильно колеблется, металимнион – слой температурного скачка и гиполимнион, охватывающий глубинную водную массу, степень нагретости которой мало меняется на протяжении года (рисунок 2).
|
|
|
Рисунок 2 – Стратификация водоема
В большинстве озер летом и зимой отмечается четко выраженная стратификация. В летние дни верхний слой прогревается, в промежуточном слое температура резко падает, на глубине она низка и постоянна, причем разница может оказаться весьма значительной. Зимой наблюдается обратная картина: самая теплая вода у дна и самая холодная — на поверхности. Стратификация связана с одним из физических свойств воды, которое заключается в том, что наибольшую плотность вода имеет при температуре 4 °С.
Весной и осенью температура воды в водоемах выравнивается, как это бывает в реке. В неглубоких водоемах нередко вся толща воды к середине лета прогревается до самого дна.
При гидрохимическом исследовании водоема важное значение имеет время и частота взятия проб воды. Для правильной оценки результатов гидрохимического исследования нужно принимать во внимание, в какое время года взята проба и в какой час. Полная характеристика гидрохимического режима водоема может быть получена на основании анализа проб воды, взятых через определенные промежутки времени, по крайней мере в разные сезоны года. Такой отбор позволяет следить за изменениями качества воды во времени. Нужно учитывать также время суток. Особенно это важно в летний период, когда газовый состав воды и содержание биогенных элементов в течение суток сильно колеблются. Так, если в утренние часы иногда в водоемах наблюдается дефицит кислорода, то вечером – его избыток. Величина рН может подняться к концу дня, особенно в воде со слабыми буферными свойствами, в результате использования С02 водной растительностью. Концентрация биогенов в вечерние часы, наоборот, понижается. Поэтому пробы воды на анализ целесообразно брать в одно и то же время, предпочтительно утром.
В прудах, озерах и водохранилищах с целью получения более полной картины суточных изменений химического состава воды, время от времени практикуют суточный отбор проб – через каждые 1-3 ч.
|
|
|
Количество воды в пробе зависит от числа определяемых компонентов. Для газового анализа достаточно 0,5 л воды, для более подробного анализа следует брать около 1 л. Для полного анализа или определения компонентов, которых в воде очень мало, требуется еще больший объем пробы.
Пробы воды для химического анализа, особенно на растворенные газы, следует брать с помощью специальных приборов и приспособлений. Для отбора проб воды используются устройства различных конструкций – батометры.
Принцип работы батометра Молчанова ГР-18
Рисунок 3 – Батометр Молчанова ГР-18
Перед началом работы проверяется надежность срабатывания пружины батометра, а также герметичность закрытия нижних (входных) отверстий цилиндров крышками коромысла. Перед опусканием в воду, нижнее коромысло отводится и поворачивается на 90° сжимая пружину и открывая нижнее отверстие цилиндров. Собачки, заходя за выступ центральной оси, удерживают пружину во взведенном состоянии.
Работа с батометром Молчанова производится с лодки, понтона или катера. Батометр опускается на заданную глубину на тросе с применением любой гидрометрической лебедки. После опускания в заданную точку, батометр выдерживается в течение 2-5 секунд, после чего опусканием груза закрываются крышки, и батометр поднимается на поверхность. При подъеме батометра на поверхность быстро производится отсчет по обоим термометрам. Пробу через выпускной кран выливают в бутыль или склянки с притертыми пробками.
|
|
|
