Содержание веществ, понятие ПДК стоков
Так что же это такое — ПДК стоков?
Если в воде подобные показатели не превышены, то человек может применять ее без последствий на протяжении длительного времени. Понятно, что касаемо стоков, речь о непосредственном применении не идет. Здесь играет роль другой фактор.
Любая канализационная система является системой открытого типа. Да, существует ряд предприятий, технологический цикл которых предполагает повторное применение стоков, но достичь абсолютной ликвидации сброса отходов производства в канализацию практически невозможно.
Поэтому и были утверждены ПДК сброса сточных вод. Они были рассчитаны из условия безопасного сброса стоков.
В сточных водах перед сбросом в канализацию должно контролироваться содержание множества веществ
Особое внимание должно уделяться содержанию тяжелых металлов в чистом виде, их солей
Именно такие вещества оказывают наиболее губительное воздействие.
4 ТРЕБОВАНИЯ К ПОКАЗАТЕЛЯМ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1 Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с погрешностями, не превышающими значений, приведённых в таблице .
Значения показателя точности методики используют при:
— оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
— оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.
Диапазон измерений массовой концентрации взвешенных веществ, мг/дм3 |
Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ±δ, % |
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σr, % |
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σR, % |
От 3,0 до 10,0 включ. |
30 |
10 |
15 |
Св. 10,0 до 50,0 включ. |
20 |
7 |
10 |
Св. 50,0 до 5000 включ. |
10 |
3 |
5 |
Последствия употребления загрязненной воды
Загрязненная вода с превышением ПДК опасных веществ становится непригодной к употреблению в силу изменения химического, физического и биологического состояния.
Органолептические показатели изменяются, повышается риск аллергии, отравления и даже возникновения онкологических заболеваний.
Если имеется в виду физическое загрязнение, то меняется прозрачность, температура, цвет, вкус, радиоактивность. При заселении воды микроорганизмами наступает биологическая загрязненность, и вода становится непригодной к употреблению.
Опасны для природных водоемов даже газообразные выбросы промышленных предприятий в атмосферу. Например, двуокись азота и сернистый газ, попадая в воду, превращаются в азотную и серную кислоту, соответственно.
Самым опасным моментом остается снижение возможности растворения кислорода в воде. В результате в водоемах гибнет рыба, биопланктон, служащий основополагающей ступенькой в водном биоценозе.
Планктон отвечает и за самоочищение водной среды. При отсутствии его деятельности гибнут многие виды животных и растений.
При попадании в воду нефтепродуктов, на ее поверхности образуется воздухонепроницаемая пленка, что делает невозможной диффузию кислорода в воду. Она становится непригодной для дыхания рыб и других животных. Соответственно, обедняется видовой состав (через 150 лет морская фауна исчезнет – читай!).
14.1 Оперативный контроль процедуры измерений по оценке повторяемости
Контрольную процедуру при контроле повторяемости осуществляют с использованием рабочей пробы, разделенной на две части. Пробоотборник при выполнении контрольной процедуры должен иметь вместимость, обеспечивающей получение для измерений двух проб нужного объема (таблица ). Пробу воды сразу после отбора с использованием воронки диаметром 150 мм разливают в две одинаковые бутыли (проба 1 и проба 2) в такой последовательности: заполняют каждую бутыль до половины вместимости, затем, периодически энергично перемешивая оставшуюся в пробоотборнике часть пробы, поочередно порциями переливают ее в каждую бутыль до опустошения пробоотборника. Переливание из пробоотборника должно проводиться быстро, чтобы поступающие в него пузырьки воздуха перемешивали пробу, препятствуя тем самым агломерации и седиментации взвешенных веществ. Одну из проб маркируют, как контрольную.
Далее выполняют измерения в соответствии с п. или .
Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию:
где X1 и Х2 — результаты контрольных измерений массовой концентрации взвешенных веществ в пробе 1 и 2, мг/дм3;
r — предел повторяемости (таблица ), %.
При несоблюдении этого условия выясняют и устраняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам.
НормыПДК загрязняющих веществ в сточныхводах, сбрасываемых в городах вканализацию.
Инградиент |
Единицы измерения |
Допустимая концентрация |
Биохимическое потребление кислорода |
||
Взвешенные вещества |
||
Азот аммонийных солей |
||
Сульфаты |
||
Азот нитратов |
||
Нефтепродукты |
||
Хром общий |
||
Фосфор общий |
Способыи методы определения содержаниязагрязняющих веществ в сточных водах:
Биохимическое потребление кислорода — измеряется прибором БПК — тестер.
Взвешенные вещества — определяется фильтрованием через мембранный фильтр. Стеклянный, кварцевый или фарфоровый, бумажный не рекомендуются из-за гигроскопичности.
Азот аммонийных солей — метод основан на взаимодействии иона аммония с реактивом Несслера, в результате образуются йодистый меркур — аммоний желтого цвета:
NH 3 +2(HgI 2+ 2 K) + 3 OH=3 HgI 2+ 7 KI + 3 H 2 O.
Сульфаты — метод основан на взаимодействии сульфат-оинов с хлоридом бария, в результате чего образуется нерастворимый осадок, который потом взвешивается.
Нитраты — метод основан на взаимодействии нитратов с сульфасалициловой кислотой с образованием при рН = 9,5-10,5 комплексного соединения желтого цвета. Измерения проводят при 440 нм.
Нефтепродукты определяются весовым методом, предварительно обрабатывая исследуемую воду хлороформом.
Хром — метод основан на взаимодействии хромат-ионов с дифенилкарбазидом. В результате реакции образуется соединение фиолетового цвета. Измерения проводят при λ=540 нм.
Медь — метод основан на взаимодействии ионов Cu 2+ с диэтилдитиокарбонатом натрия в слабоаммиачном растворе с образованием диэтилдитиокарбонатом меди, окрашенного в желто-коричневый цвет.
Никель — метод основан на образовании комплексного соединения ионов никеля с диметилглиоксином, окрашенного в коричневато-красный цвет. Измерения проводят при λ=440 нм.
Цинк — метод основан (при рН = 7.0 — 7.3) на соединении цинка с сульфарсазеном, окрашенного в желто-оранжевый цвет. Измерения проводят при λ = 490 нм.
Свинец — метод основан на соединении свинца с сульфарсазеном, окрашенного в желто-оранжевый цвет. Измерения проводят при λ=490 нм.
Фосфор — метод основан на взаимодействии молибденовокислого аммония с фосфатами. В качестве индикатора применяется раствор двухлористого олова. Измерения проводят на КФК — 2 при λ=690-720 нм.
Нитриты — метод основан на взаимодействии нитритов с реактивом Грисса с образованием комплексного соединения желтого цвета. Измерения проводят при λ=440 нм.
Железо — метод основан сульфасалициловая кислота или ее соли (натриевая) образуют комплексные соединения с солями железа, причем в слабокислой среде сульфасалициловая кислота реагирует только с солями Fe +3 (окрашивание красное), а слабощелочной — с солями Fe +3 и Fe +2 (желтое окрашивание).
Специфика проведения и основные показатели анализа сточных вод
Анализ канализационных сточных вод выполняется для определения уровня и специфики загрязнения водоема, которое загрязняется промышленными предприятиями или природным путем. При несоответствии санитарных условий, проводят повторный забор жидкости. Как правило, воду набирают на выходе из промышленного очищающего комплекса. После повторного проведения анализа у состава сточных вод должны полностью отсутствовать специфические загрязнители. В процессе исследования сточных вод руководствуются такими показателями, как:
- Физический — необходим для определения цвета, запаха, прозрачности и температурного режима. Все перечисленные показатели определяются поверхностно, без использования специального оборудования или химических веществ. Известно, сточная вода имеет завышенный температурный режим, ярко выраженный запах и низкий показатель прозрачности.
- Химический — необходим для определения уровня изменения рН реакции, которая меняется на промышленных стоках.
- Определение сухого остатка — необходим для выявления санитарных норм и количества примесей в жидкости. В процессе его проведения используют нефильтрованные пробы, которые позволяют определить уровень сухого стока. Основная цель определения сухого стока заключается в том, что все промышленные стоки нуждаются в очистке с использованием специальных бактерий. Стоит отметить, количество взвешенных бактерий на исследуемом участке не должен превышать отметки 10 л/ г, при заниженном показателе чистка будет не эффективной.
- Уровень окисляемости — является санитарным показателем, который дает возможность определить уровень загрязнения воды органическими и неорганическими веществами. Уровень окисляемости воды определяется путем потребления химического и биохимического кислорода. Показатели химии и биохимии помогают определить и спрогнозировать количество загрязнений в стоках, которое можно убрать при помощи биологического способа чистки.
- Фосфор и азотистые содержания — данный показатель является одним из основных, который отвечает за результативность биологической чистки и сохранения гидросферы. На предприятиях, где используются промышленные стоки этот показатель отвечает за уровень наличия нитратов, нитритов и аммонийного азота, все эти составляющие влияют на уровень биоочистки.
- Токсины — их определяют исключительно в промышленных стоках, по составу их делят на органические и неорганические. Правила проведения анализа с определением токсинов в промышленных стоках выполняется исходя из специфики производственного процесса.
- Поверхностно-синтетические активные вещества — данный показатель влияет на уровень кислорода в воде, при его заниженном значении страдает окружающая среда.
Нормы и ПДК
В природоохранной сфере
В нашей стране нормы содержания фосфора и его соединений в водоёмах регулируются в соответствии с ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», постановлении Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 (ред. от 22.05.2020) «Об утверждении правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» и ряде другой нормативно-технической документации. В общем случае, ПДК зависит от типа водоёма и составляет примерно следующие величины:
- Для объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования: от 0,0001 мг/л для элементарного красного фосфора до 3,5 мг/л (некоторые нерастворимые фосфаты).
- Для объектов рыбохозяйственного значения: от 0,0001 мг/л до 0,1 мг/л (некоторые органические соединения фосфора).
Моющие средства
Роспотребнадзор с 2017 года подготовил изменения в нормативы евразийского экономического союза, которые обязывают производителей бытовой химии снижать количество фосфатов в своей продукции до 1% по массе. Вызваны такие меры во многом тем, что сброс стоков, загрязнённых синтетическими моющими средствами, в водоёмы вызывает неконтролируемый бурный рост сине-зелёных водорослей и цианобактерий. Последние нарушают природное состояние водоёмов, приводя к исчезновению тех или иных видов водорослей и живых существ.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.
ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия.
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия.
ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия.
ГОСТ 3145-84 Часы механические с сигнальным устройством. Общие технические условия
ГОСТ 3956-76 Силикагель технический. Технические условия.
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия.
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия.
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия.
ГОСТ 21241-89 (СТ СЭВ 5204-85) Пинцеты медицинские. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей
ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб.
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.
ГОСТ OIML R 76-1-2011 ГСИ Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.
ТУ 6-09-1678-95 Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты).
ТУ 6-09-4711-81 Реактивы. Кальций хлористый (обезвоженный), чистый. Технические условия.
ТУ 64-1-909-80 Шкафы сушильно-стерилизационные ШСС-80П.
ТУ 2265-011-43153636-2015 Мембрана ацетатцеллюлозная Владипор МФАС-ОС-2-37 мм (0,45 мкм).
ТУ 3616-001-32953279-97 Приборы вакуумного фильтрования ПВФ-35 и ПВФ-47.
Требования к сточным водам
Согласно действующим нормативным документам, кроме этого, нельзя сбрасывать в городскую канализационную систему сточные воды, которые содержат:
- Вещества, разложение которых может вызвать образование взрывоопасных газов в системе канализации (оксид углерода, сероводород, различные цианиды и другие). Нормы ПДК в сточных водах не допускают нахождения подобных веществ в стоках.
- Горючие вещества, в том числе и различные виды горюче-смазочных материалов, смол, нерастворимых жиров.
- Вещества, обладающие радиоактивными свойствами.
- Различные включения биологического характера, которые могут вызвать бактериальное загрязнение.
- Химические элементы, которые будут оказывать разрушающее воздействие на материалы, которые применялись в строительстве канализационной системы.
- Разного рода загрязнения, которые способствуют нарушению работы канализации и приводят к образованию засоров, отложений на стенках труб и коллекторов.
- Вещества, которые трудно поддаются окислению биологическим способом.
- Химические соединения, для которых не определены ПДК сточных вод, в канализацию сбрасывать также недопустимо. Исключение составляют вещества, для которых определены предельно допустимые концентрации содержания в водоемах, которые предназначены для бытового применения.
Показатели, которым должны соответствовать стоки
Предельно допустимые концентрации сточных вод измеряются в мг/литр, и составляют:
- Вещества во взвешенном состоянии — 500.
- БПК (полный) — 500.
- ХПК — 800.
- Остаток плотный — 2000, в том числе: Сульфаты —500.
- Хлориды — 350.
- Вещества, из которых возможно извлечение эфира — 20.
Превышение ПДК сточных вод ведет к наложению на предприятие или частное лицо штрафных санкций.
1 Расчет концентраций нормативно-допустимого сброса ндс сточных вод.
Расчет концентраций НДС и выбор технологической схемы осуществляется с учетом состояния приемника сточных вод — водоема. В данном курсовом проекте рассматриваются две возможные схемы водоотведения промпредприятия:
-
сточные воды промышленного предприятия очищаются и сбрасываются в водный объект, при этом бытовые сточные воды направляются в городские сети канализации и очищаются совместно с городскими стоками;
-
если качество производственных сточных вод совпадает с качеством бытовых стоков (по взвешенным веществам, БПК, азоту и другим), в этом случае стоки объединяются и совместно направляются на очистные сооружения промпредприятия, после чего сбрасываются в водоем.
Средние концентрации сточных вод, поступающих на очистку, и необходимые данные по водному объекту имеются в задании.
-
Допустимая концентрация взвешенных веществ в сточных водах, сбрасываемых в водный объект:
, мг/л (3.2)
где
р – допустимое увеличение взвешенных веществ в водном объекте, после сброса сточных вод, составляет 0,25 или 0,75 мг/л в зависимости от категории водоема;
b – содержание взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод (фоновая концентрация по взвешенным веществам), мг/л;
γ – коэффициент смешения, определяемый по ;
q– расход сточных вод, м3/сут;
Q– расход реки при 95% обеспеченности, м3/сут.
-
Допустимая концентрация по БПКполн в сточных водах, сбрасываемых в водный объект:
, мг/л (3.3)
где k– осредненное значение коэффициента неконсервативности органических веществ, обусловливающих БПКполн фона и сточных вод, 1/сут; для БПКполн следует принимать по Приложению А;
Lпдк–предельно-допустимая концентрация по БПКполн в воде водного объекта, мг/л;
Lсм– БПКполн, обусловленная органическими веществами, смываемыми в водный объект атмосферными осадками с площади водосбора на участке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега, мг/л:
— для равнинных рек, протекающих по территории, почва которой не слишком богата органическими веществами – 1,7 – 2 мг/л;
— для рек болотного питания или протекающих по территории с которой смывается повышенное количество органических веществ – 2,3 –2,5 мг/л;
— если расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа меньше 0,5 суточного пробега – принимается равной нулю.
Lф– фоновая концентрация БПКполн в воде водного объекта, мг/л (по заданию);
t– время добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут;
n– кратность общего разбавления в водотоке, определяемая по .
-
Допустимая концентрация по нефтепродуктам, СПАВ, азоту и другим веществам в сточных водах, сбрасываемых в водный объект, определяется по формуле:
, мг/л (3.4)
где — коэффициент неконсервативности данного вещества, показывающий скорость потребления кислорода, зависящий от характера органических веществ, 1/сут; принимается в зависимости от вещества (Приложение А ).
Спдк–предельно-допустимая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л;
Сф– фоновая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л (по заданию);
-
Допустимая концентрация по различным загрязнениям в сточных водах, без учета коэффициентов неконсервативности, определяется по формуле:
(3.5)
По результатам расчета необходимо заполнить таблицу, пример — таблица 3.1, где Свх – средняя концентрация загрязнения после усреднителя в поступающих на очистку стоках, а Свых – расчетная максимально-допустимая концентрация на выходе их после очистки.
Таблица 3.1 – Пример расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ
Показатель |
Свх |
Сф |
Спдк |
Сндс (max) |
Свых |
Взвешенные вещества |
300 |
10 |
10,25 |
45 |
15* |
Нефтепродукты |
50 |
0,01 |
0,05 |
11,5 |
0,05** |
Медь |
4,5 |
0,002 |
0,001 |
-108 |
0,001*** |
Железо (II) |
28 |
0,2 |
0,5 |
0,8 |
0,8**** |
* По взвешенным веществам концентрации Сндс получилось равным на много больше, чем Спдк и Сф , поэтому можно принять расчетную концентрацию Свых на выходе из ЛОС равной 15 мг/л, что соответствует уровню используемого технологического процесса.
** По нефтепродуктам Сндс также намного превышает Спдк и Сф , поэтому Свых можно принять равным Спдк или в соответствие с эффектами принятой технологии.
*** По ионам меди фоновая концентрация Сф уже превышает Спдк, т.е. водоем загрязнен, в этом случае на выходе принимаем Свых=Спдк.
**** По ионам железа принимаем выходную концентрацию, равную концентрации НДС: Свых=Сндс.
Требуемые эффекты очистки для любого вида загрязнения для ЛОС определяются по формуле:
(3.5)
Требуемый эффект очистки для любого вида загрязнения для отдельного сооружения считается аналогично, с учетом концентраций на входе и на выходе из сооружения (ориентировочные значения эффектов по различным веществам в таблицах В.4. и В.5., Приложения В).
Очистка «в начале трубы»
Главный принцип экологии заключаются в превентивности и говорит о том, что если загрязнение можно предотвратить, аварию не допустить, а ресурс использовать повторно, то природопользователь обязан это сделать. Очистка «в начале трубы» касательно сточных вод предполагает следующий комплекс мероприятий:
- оборотные и замкнутые системы водоснабжения с повторным использованием воды на хозяйственные нужды;
- составление водного баланса и водного следа, показывающих удельные расходы воды, с целью их уменьшения по возможности;
- изучение передовых методов очистки стоков;
- налаживание промышленного оборудования с целью уменьшения расходов воды.
Сегодня проблема обеспечения населения чистой водой – одно из приоритетных направлений политики многих стран. Вода – это источник жизни.
Классификация ПДК
Отбор проб сточных вод на предприятии осуществляется специальными экологическими организациями. Особенности их анализа заключаются в выявлении ПДК по различным показателям. Если существует любое превышение нормы, то Гост предусматривает наказание лица, причинившее вред природной среде.
Гигиенические ПДК объединяют вещества, которые при превышение показателей способны причинять вред здоровью людей или приводить к ухудшению качества воды. Норма регулирует количество содержания токсических элементов в водоемах и местах хранения вод.
Одной из самых опасных примесей может быть химический тип. Веществ такой природы может быть большое количество, поэтому их ПДК разделяют на такие группы:
- Чрезмерно опасные концентрации;
- Примеси с высоким уровнем опасности;
- Опасные элементы;
- Вещества умеренной степени опасности.
Проведение анализа предприятий включает специальные формулы и методы для вычисления наличия отклонений от норм. Для диагностик должна быть характерна периодичность, которую выбирает организация, проводимая проверки.
Необходимые реактивы:
- HCl или H2SO4.
- Универсальная индикаторная бумага.
- NH4Cl.
- K2Cr2O7.
- NaOH или KOH.
- KH2PO4.
- Ректификованный этиловый спирт.
- Вода дистиллированная, свежепрокипячённая, охлаждённая до комнатной температуры.
- KI или NaI
- FeCl3
- Хлороформ.
- MnCl2 или MnSO4.
- MgSO4.
- Крахмал растворимый.
- Фильтры обеззоленные «белая лента» и «синяя лента».
- Na2HPO4 или Na2HPO4.
- Na2CO3.
- СaCI2.
- K2HPO4.
- Na2S2O3.
Следует применять реагенты с квалификацией ч.д.а. Допускается использование реактивов, изготовленных по другой технической документации, если они не хуже указанных выше.
Более подробно со списком требуемых средств измерений, реактивов и вспомогательных устройств можно ознакомиться в п. 4.1 и п. 4.2 РД 52.24.420-2006.
Марганец (Mn)
Марганец поступает в реки и озера по таким же механизмам, как и железо. Главным образом, освобождение этого элемента в растворе происходит при выщелачивании минералов и руд, которые содержат марганец (черная охра, браунит, пиролюзит, псиломелан). Также марганец может поступать вследствие разложения разных организмов. Промышленность имеет, думаю, самую большую роль в загрязнении марганцем (сточные воды с шахт, химическая промышленность, металлургия).
Снижение количества усваиваемого металла в растворе происходит, как и в случае с другими металлами при аэробных условиях. Mn(II) окисляется до Mn(IV), вследствие чего выпадает в осадок в форме MnO 2 . Важными факторами при таких процессах считаются температура, количество растворённого кислорода в растворе и рН. Снижение растворённого марганца в растворе может возникнуть при его употреблении водорослями.
Мигрирует марганец в основном в форме взвеси, которые, как правило, говорят о составе окружающих пород. В них он содержится как смесь с другими металлами в виде гидроксидов. Преобладание марганца в коллоидальной и растворенной форме говорят о том что он связан с органическими соединениями образуя комплексы. Стабильные комплексы замечаются с сульфатами и бикарбонатами. С хлором, марганец образует комплексы реже. В отличие от других металлов, он слабее удерживается в комплексах. Трехвалентный марганец образует подобные соединения только при присутствии агрессивных лигандов. Другие ионные формы (Mn 4+ , Mn 7+)менее редки или вовсе не встречаются в обычных условиях в реках и озерах.
Содержание марганца в природных водоёмах
Самыми бедными в марганце считаются моря — 2 мкг/л, в реках содержание его больше — до 160 мкг/л, а вот подземные водохранилища и в этот раз являются рекордсменами — от 100 мкг до несколько мг/л.
Для марганца характерны сезонные колебания концентрации, как и у железа.
Выявлено множество факторов, которые влияют на уровень свободного марганца в растворе: связь рек и озер с подземными водохранилищами, наличие фотосинтезирующих организмов, аэробные условия, разложение биомассы (мертвые организмы и растения).
Немаловажная биохимическая роль этого элемента ведь он входит в группу микроэлементов. Многие процессы при дефиците марганца угнетаются. Он повышает интенсивность фотосинтеза, участвует в метаболизме азота, защищает клетки от негативного воздействия Fe(II) при этом окисляя его в трехвалентную форму.
Оборудование для анализа воды
Какое бывает?
Для анализа воды используется большое количество разнообразных приборов, основанных на разных принципах действия, среди которых:
- фотометры, фотометрические анализаторы, измеряющие оптическую плотность водных растворов;
- электронные солемеры, определяющие концентрацию растворённых в воде веществ;
- комплексные измерители параметров, определяющие несколько показателей: температуру, содержание солей, показатель кислотности, минерализацию, электропроводность и т.п.;
- комплекты приборов для оснащения лабораторий.
Где лучше всего заказать?
Заказ приборов контроля качества воды лучше производить непосредственно у производителя или его официального представителя в регионе. В этом случае отсутствует вероятность приобретения подделки, кроме этого, на всё оборудование предоставляется гарантия производителя и сервисное обслуживание.
Откуда берутся в воде?
Фосфаты и другие соединения фосфора попадают в воду в основном антропогенным путём. Небольшие количества этого элемента и его соединений присутствуют в водоёмах как часть биологического цикла. Интересно, что одно из соединений фосфора (фосфин) – это биологический маркер, присутствие которого в атмосфере других планет говорит о возможном наличие жизни.
Промышленность
Химическая, сельскохозяйственная и пищевая промышленность являются основными источниками фосфора и его соединений в сточных водах. Способы применения не ограничиваются сферой производства удобрений, бытовой и пищевой химией. В тяжёлой промышленности соединения фосфора применяются в качестве фреонов, флюсов, пассиваторов, гидрожидкостей.
Бытовой сектор
Бытовой сектор – основной источник фосфатов в сточных водах. Продукция бытовой химии содержит в своём составе фосфорорганические соединения и фосфаты в качестве поверхностно-активных веществ, регуляторов кислотности, смягчителей воды.
Считается, что фосфаты вредны для экологии и здоровья человека. Поэтому их содержание в составе бытовой химии пытаются уменьшить. Пример борьбы с антропогенными причинами повышения концентрации фосфатов в сточных водах – постепенный ввод ограничений в ряде стран Европейского союза на их содержание в стиральных порошках. В данный момент допустимая норма – 0,3-0,5г на один цикл стирки.
Неантропогенные причины
Несмотря на то, что основной источник фосфора – «человеческий фактор», это не означает, что он единственный. Большинство живых организмов так или иначе использует фосфор и его соединения в своей биохимии. Например, для млекопитающих фосфор играет важнейшую роль, поскольку он необходим для существования энергетического обмена при помощи аденозинтрифосфата (АТФ). В 1941 году Фриц Лапман открыл, что именно этот нуклеозидтрифосфат является основным переносчиком энергии в клетке. Таким образом, фосфор необходим для существования высокоорганизованных форм жизни.
Фосфор выделяется в окружающую воду во время процесса автолиза трупов животных и рыб, при разложении растительной биомассы. Затем этот фосфор вновь поступает в живые клетки, участвуя в замкнутом биологическом цикле. Можно сделать вывод, что влияние неантропогенных факторов на концетрацию фосфатов в водах достаточно низкое, поскольку эта система находится в равновесии.