Показники якості питної води

Фізичні	Біологічні	Хімічні
Температура Запах Прозорість Колір води	Видове біорізноманіття Колі-титр Колі-індекс Кількість лактопозитивних кишкових паличок	Розчинний кисень Водневий показник рН Мінеральний склад Нафтопродукти Феноли Пестициди Важкі метали Окислюваність

До фізичних показників належать температура, запах, прозорість, колір води. Температура впливає майже на всі процеси, від яких залежить склад і властивості води. Запах води створюється специфічними речовинами, які надходять у воду в результаті життєдіяльності гідробіонтів, розкладання органічних речовин тощо. Прозорість залежить від ступеня розсіювання сонячного світла у воді органічними і мінеральними речовинами, які перебувають у воді в завислому і колоїдному стані. Колір води зумовлюється вмістом органічних забарвлених сполук.

Біологічними показниками, за якими оцінюють стан води, є видове біорізноманіття, колі-індекс – щільність кишкових паличок в одному літрі води; колі-титр – кількість води в мілілітрах, у яких може бути знайдена одна кишкова паличка; кількість лактозо-позитивних кишкових паличок.

Під забрудненням водойм розуміють потрапляння в них значних кількостей і концентрацій забруднювачів, які послаблюють біосферні функції водойм та порушують нормальні умови середовища існування гідробіонтів.

Забруднення води проявляється у зміні фізичних, органо­лептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запаху, смаку), збільшенні вмісту хімічних речовин (сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів), зменшенні розчиненого у воді кисню повітря, появі радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій тощо.

Забруднюючі речовини розділяють на кілька класів залежно від їхньої природи, хімічної будови й походження.

Основні види забруднення водойм:

хімічне забруднення – органічне (феноли, нафтенові кислоти, пестициди та ін.), неорганічне (солі, кислоти, луги), токсичне (сполуки Арсену, Меркурію, Плюмбуму, Кадмію та ін.) і нетоксичне;

біологічне забруднення (бактеріальне) – поява у воді патогенних бактерій, вірусів, найпростіших, грибів тощо. Джерелом такого забруднення є комунально-побутові стоки;

фізичне забруднення:механічне забруднення – характеризується потраплянням у воду різних механічних домішок (піску, шлаків, сміття, мулу тощо); теплове забруднення – пов'язане з підвищенням температури води в результаті її змішування з теплими технологічними водами підприємств. За цих умов підсилюється видова різноманітність фітопланктону й усієї флори водоростей і одночасно виникає "цвітіння" води.

Евтрофікація водойм – це підвищення рівня продукції первинних водойм завдяки збільшенню в них концентрації біогенних елементів, переважно нітрогену та фосфору.Наслідком евтрофікації водойм є "цвітіння" води.

радіоактивне забруднення – виникає внаслідок проведення ядерних випробувань, аварій на атомних підприємствах та накопичення радіоактивних відходів.

Джерелами забруднення гідросфери є:

– енергетика:

- ТЕС – спускають у водойми підігріту воду, яка змінює термічний і біологічний режими водойм і шкідливо впливає на їх мешканців (при 36⁰С риба гине). АЕС – створюють ризик радіаційного забруднення; ГЕС – призводять до застою води у водосховищах і, як наслідок, до накопичення промислових забруднень і цвітіння води;

– промисловість:

- хімічна, нафтохімічна, гірничодобувна, целюлозно-паперова, металургійна, машинобудівна, цементна, та ін. промисловість – скидають велику кількість промислових стічних вод, які містять токсичні речовини (неорганічні солі, кислоти, луги, феноли, нафту і нафтопродукти, сполуки важких металів: Плюмбуму, Меркурію, Кадмію, Цинку, Арсену та ін., радіоактивні речовини і т.д.); харчова промисловість додатково є джерелом біологічного забруднення водойм;

– комунальні господарства:

- призводять до забруднення водойм неорганічними речовинами: солями, сполуками важких металів (Кадмію, Плюмбуму, Меркурію, Цинку, Хрому, Ферруму, Мангану, Нікелю, Кобальту, Купруму та ін.), сполуками біогенних елементів – Фосфору, Нітрогену; органічними речовинами – фенолами, синтетичними поверхнево-активними речовинами тощо; а при потраплянні неочищених каналізаційних стоків – є джерелом біологічного забруднення (у воду потрапляють збудники небезпечних захворювань: холери, дизентерії та ін.).

 

– транспорт:

- морський і річковий транспорт забруднює водойми продуктами згоряння пального, при перевезенні нафти у випадку аварій виникає забруднення водойм нафтою;

– сільське господарство:

- забруднення пестицидами, сполуками важких металів, нітратами і нітритами, сполуками Фосфору та ін.; стічні води тваринницьких комплексів забруднюють поверхневі і ґрунтові води;

– військова діяльність:

- військові випробування призводять до накопичення у ґрунті токсичних речовин, які з опадами потрапляють у водойми; витоки і розлив паливо-мастильних матеріалів призводить до забруднення поверхневих і підземних вод, появи у криницях, ставках і річках нафтопродуктів та токсикантів – Хрому, Кадмію, Плюмбуму та ін.;

– наукова діяльність:

- потрапляння в гідросферу нових хімічних речовин, нових мікроорганізмів, в т.ч. і геномодифікованих.

Очищення стічних вод. Вода, яка використовувалася для побутових потреб і в технологічних процесах, потрапляє на очисні споруди і проходить відповідні етапи очищення.

Механічне очищення забезпечує видалення зі стічних вод великих включень, завислих і плаваючих домішок. До системи механічного очищення входять решітки, іноді з дробилками, пісколови, преаератори і первинні відстійники. Решітки призначені для вловлювання великих включень, які при потребі подрібнюються дробилками. У пісколовах відбувається осадження завислих речовин. Преаератори насичують стічні води киснем шляхом подання стиснутого повітря, що поліпшує процес біологічного очищення.

Біологічне очищення проводиться спеціально культивованими угрупованнями мікроорганізмів, їжею для яких є органічні речовини, що містяться у стічних водах. У процесі біологічного очищення відбувається деструкція органічних сполук, які піддаються біохімічному окисненню.

Після біологічного очищення води надходять у вторинні відстійники, де відбувається їх доочищення, а саме, адсорбування мікроорганізмами завислих частин та іонів важких металів. Із вторинних відстійників води можуть бути скинуті, проте перед їхнім скиданням обов'язково відбувається знезараження шляхом обробки хлорною водою.

У процесі біологічного очищення стічних вод утворюється значна кількість осаду, який висушують на мулових майданчиках, де відбувається висушування і компостування (перегнивання) мулового осаду. Компостований муловий осад є гарним органічним добривом і може використовуватись для потреб господарства за умов контролю якості ґрунту на вміст важких металів.

Проте, при відсутності або перевантаженості очисних споруд у водойми вимушено скидаються неочищені або недостатньо очищені стічні води.

Хід роботи

Оцінити рівень забруднення водойм можна використовуючи тест на пророщення насіння. Оскільки інтенсивність проростання буде визначатися як наявністю шкідливих домішок (сполук важких металів та ін. токсичних речовин), так і вмістом потрібних для рослин елементів (Нітрогену, Фосфору, Калію), то таке тестування можна вважати попереднім для виявлення особливо забруднених водойм з метою подальшого хімічного аналізу.

 

1. Отримайте зразки води різної якості:

 

1) вода водопровідна;

2) вода з водойми (річка, озеро);

3) вода з оптимальним вмістом Нітрогену, Фосфору та Калію для рослин;

4) вода з надлишком Нітрогену, Фосфору та Калію для рослин.

 

2. У чашки Петрі з внутрішніх сторін покладіть листки фільтрувального паперу і підпишіть чашки.

3. Змочіть листки паперу водою запропонованих зразків.

4. Покладіть у кожну чашку по 50 насінин жита чи пшениці.

5. Чашки закрийте і залиште на 4-7 днів при кімнатній температурі.

6. На наступне заняття зробіть оцінку відсотка пророслих насінин у кожній чашці.

7. Результати занотуйте у вигляді таблиці 6.3.

8. Виконайте завдання екологічного змісту.

Таблиця 6.3

Оцінка якості зразків води

№ зразка	назва зразка	кількість насінин	величина проростків
пророслих	непро- рослих	короткі	середньої довжини	довгі
шт.	%	шт.	%	шт.	%	шт.	%	шт.	%

 

Завдання екологічного змісту

1. Опишіть методи знезаражування питної води в умовах туристичного походу.

2. Відомо, що речовини, які входять до складу нафти, у воді практично нерозчинні і, порівняно з іншими забруднювачами, слаботоксичні. Чому в такому випадку забруднення водойм нафтопродуктами вважається одним з найнебезпечніших?

3. У льодовиках Гренландії, датованих 800 р. до н.е., міститься 0,0004 мкг Плюмбуму на 1 кг льоду. Лід, який утворився у 1753 р., містить Плюмбуму у 25 разів більше. Лід, який утворився у 1969 р., містить 0,2 мкг Плюмбуму на 1 кг, тобто в 500 разів більше. Поясніть, як Плюмбум потрапляє у льодовики Гренландії. Поясніть, чому вміст Плюмбуму у льодовиках збільшується?

4. Де накопичуються хімічні речовини, які виносяться з полів унаслідок використання їх у сільському господарстві?

5. Щоб уникнути надмірного шуму і задимлення повітря, більшість типів підвісних човнових двигунів обладнано вихлопними трубами, що відводять відпрацьовані гази двигунів у воду. Поясніть, який вплив на водні екосистеми має така конструкція.

6. Які види спорту мають негативний вплив на гідросферу і яким чином?

 

Сформулюйте і запишіть висновок до лабораторної роботи.

Контрольні запитання

1. Що таке гідросфера?

2. Чому на даний час в світі існує проблема питної води?

3. Які джерела забруднення водойм Ви знаєте?

4. Які види забруднення водойм Ви знаєте?

5. Що таке евтрофікація водойм? Опишіть причини її появи.

6. Які фізичні та біологічні показники якості води Вам відомі?

7. Назвіть хімічні показники якості води.

8. Опишіть етапи очищення стічних вод.

9. Які хімічні елементи найчастіше є забруднювачами водойм?

 

Список рекомендованої літератури

1. Білявський Г. О. Основи екології: Підручник / Г. О. Біляв­ський, Р. С. Фурдуй, І. Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с. (С. 148-161, 176-251, 359-371).

2. Заверуха Н. М. Основи екології: навчальний посібник / Н. М. Заверуха, В. В. Серебряков, Ю. А. Скиба. – К.: Каравелла, 2006. – 368 с. (С. 158-171).

3. Злобін Ю. А. Загальна екологія / А. Ю. Злобін, Н. В. Кочубей. – Суми: ВТД Університетська книга, 2003. – 416 с. (С. 224-227).

 

 

Лабораторна робота 7

Забруднення літосфери.
Міські екосистеми

 

 

Мета роботи: ознайомитися з основними типами і джерелами забруднення літосфери. З’ясувати основні заходи і засоби попередження забруднення ґрунту.

Провести оцінку екологічного стану дитячих спортивно-ігрових майданчиків.

Матеріали та обладнання: роздаткові матеріали з інформацією щодо стану ґрунтів в Україні, таблиця шкали сили звуку, вихідні дані про стан дитячих спортивно-ігрових майданчиків окремих мікрорайонів міста.

 

 

Програма підготовки до заняття

1. Поняття про літосферу. Екологічне значення ґрунтів.

2. Основні фактори деградації ґрунтів. Забруднення ґрунтів. Охорона ґрунтів.

3. Особливості урбанізованої території.

4. Проблеми забруднення в урбанізованому середовищі.

Питання для самостійного опрацювання

1. Хімічні речовини в сільському господарстві, екологічний стан довкілля і сільськогосподарської продукції (мінеральні добрива, пестициди).

2. Проблема твердих промислових і побутових відходів.

 

Після опрацювання матеріалу теми Ви повинні знати: – поняття літосфери, екологічне значення ґрунтів; – фактори деградації і антропогенні забруднювачі ґрунтів; – наслідки накопичення побутових та промислових відходів; – наслідки хімізації сільського господарства; – екологічні наслідки урбанізації.

Після опрацювання матеріалу теми Ви повинні вміти: – характеризувати основні види відходів та методи їх утилізації; – уникати наслідків негативного впливу урбанізації.

Ключові поняття і терміни: літосфера, ґрунти, ерозія ґрунтів, засолення ґрунтів, заболочування ґрунтів, опустелювання, вилучення земель, забруднення ґрунтів, забруднювачі ґрунту; урбанізація, відходи, утилізація, полігони відходів.