Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2010 в 21:05, реферат

Описание работы

Загрязнение водоемов угрожает здоровью человека и состоянию окружающей среды, ограничивает возможности дальнейшего развития человеческого общества. Почти все стороны деятельности человека влекут те или иные формы загрязнения. Исходные причины – стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта, широкая химизация сельского хозяйства и быта, быстрый рост народонаселения планеты.

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ.
2.САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.
2.1.ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.
2.2.НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.
3.ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ.
4.САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЁМОВ.
5.ВЫВОД.
6.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

Скачать полностью (73.43 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Работа содержит 1 файл

Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям.docx

— 76.29 Кб (Скачать)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Южный Федеральный Университет

Технологический Институт в г. Таганроге

Кафедра химии и экологии

Реферат по дисциплине

Экологический Мониторинг

На тему: Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям.

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1.ВВЕДЕНИЕ.

2.САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

2.1.ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

2.2.НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

3.ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ.

4.САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЁМОВ.

5.ВЫВОД.

6.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1.ВВЕДЕНИЕ.

Нельзя сказать что ты

необходима для жизни:

ты сама жизнь…

Ты наибольшее богатство в мире…

Антуан де Сент-Экзюпери.

Воздействия человеческого общества на гидросферу приводят к увеличению уровня содержания вредных веществ в гидросфере, появлению новых химических соединений, частиц и чужеродных предметов, чрезмерному повышению температуры, радиоактивности и т. д.

Мировой океан обладает колоссальными биологическими, энергетическими и минеральными ресурсами. Он является крупнейшим поглотителем углекислого газа и производителем кислорода. Более половины кислорода, который поступает в атмосферу Земли, продуцируют мельчайшие водоросли—фитопланктон Мирового океана. Фитопланктон является также кормовым ресурсом рыб и средством самоочищения океана.

Еще недавно человек мог спокойно использовать морские бассейны в качестве резервуара для сброса канализационных вод и других отходов, и был уверен в том, что они будут быстро разбавлены, рассеяны и поглощены морской средой. Интенсивный рост народонаселения, развитие техники и связанное с этим увеличение количества вносимых в мировой океан загрязнений все более затрудняет процесс самоочищения водоемов.

С каждым годом загрязнение природных вод возрастает (снижаются их биосферные функции и экономическое значение в результате поступления в них вредных веществ).

Масштабы загрязнения так велики, что естественные процессы метаболизма и разбавляющая способность гидросферы в ряде районов мира не в состоянии нейтрализовать вредное влияние хозяйственной деятельности человека. Накопление стойких веществ, которые почти не разрушаются в природе (пестициды, полихлорбифенилы и др.), а также веществ, имеющих естественные механизмы разложения или усвоения (удобрения, тяжёлые металлы и др.), в количествах, превышающих способность гидросферы к их переработке, нарушает сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы и связи, подрывает способность природных комплексов к саморегуляции. Введение в круговорот веществ гидросферы миллионы тонн хлорорганических соединений, в том числе пестицидов, приводит к тому, что, с одной стороны, сокращается численность видов животных, а с другой – происходит неконтролируемое размножение организмов, легко вырабатывающих устойчивые формы.

Перед обществом стоит актуальная проблема разработки методов и способов сознательного регулирования обмена веществом и энергией между человечеством и биосферой, включения человеческой деятельности в биохимические циклы с учётом важнейших закономерностей развития биосферы.

Для контроля за водной средой разработаны санитарно-эпидимиологические нормативы. Общее число химических веществ, загрязняющих природные воды и оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, в настоящее время превышает 50 000. Их содержание в воде строго регламентировано требованиями СанПиН. Например, они включают в себя анализы качества вод по нескольким показателям: органолептическому, общесанитарному, санитарно-токсикологическому.

2.САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека.

Безвредность и опасность воды в отношении санитарно-токсикологических показателей химического состава определяется:

1) содержанием вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ;

2) содержанием вредных веществ, образующихся в процессе водообработки в системе водоснабжения;

3) содержанием вредных химических веществ, поступающих в источники в результате хозяйственной деятельности человека.

Под ПДК понимают максимальную концентрацию, при которой вещество не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает условий гигиенического водопотребления. Лимитирующим признаком вредности химического вещества в воде, по которому установлен норматив (ПДК), может быть санитарно-токсикологический, или органолептический.

При оценке устойчивости экосистем к химическому загрязнению особое значение имеет устойчивость почв. Именно почвы могут выполнять протекторную роль по отношению к природным водам. Но в то же самое время, выполняя защитные функции, почвы могут стать основным источником многих химических веществ, загрязняющих природные воды и опасности для растений. В их числе избыточные концентрации нитратов и фосфатов, пестициды, тяжелые металлы, фториды.

Все источники поступления загрязняющих веществ в реку можно разделить на две категории - точечные (сосредоточенные) и диффузные (неточечные или рассредоточенные). Характерные отличительные признаки этих источников друг от друга состоят в следующем :

1.)Точечные источники достаточно стабильны - диапазон изменения объема и концентрации сбрасываемых ими веществ не превышает одного порядка. Степень загрязнения реки от точечных источников не связана или очень слабо связана с изменением метеорологических факторов. Эти источники загрязнения легко идентифицируются.

2.)Диффузные источники загрязнения в большинстве весьма динамичны -диапазон изменения объема и концентрации поступающих от них веществ может составлять несколько порядков, причем эти изменения происходят через произвольные перемежающиеся периоды. Нагрузка от них на реку напрямую связана с метеорологическими условиями, особенно с выпадением осадков. Эти источники загрязнения трудно или невозможно идентифицировать.

Формирование химического состава природных вод - это процесс обмена химическими веществами природных вод с другими природными средами в различных физико-географических условиях, в результате чего в природные воды переходят или извлекаются твердые, растворенные, газообразные вещества

К основным факторам, определяющим количественные и качественные характеристики металла на его пути от источника поступления до образования в водном потоке реки устойчивых сосуществующих растворенных форм, можно отнести:

1. Тип источника поступления (точечный или диффузный).

2. Гидрологический режим реки.

3. Химический состав воды, Eh, рН.

4. Физико-химический состав взвешенных веществ и донных отложений

При этом перечисленные факторы являются взаимозависимыми между собой. Так, зависящий от погодных условий гидрологический режим реки влияет на физико-химический состав взвешенных веществ и донных отложений, а физико-химический состав взвешенных веществ взаимосвязан с химическим составом воды и т.д.

2.1.ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

Азот органический

Под "органическим азотом" понимают азот, входящий в состав органических веществ, таких, как протеины и протеиды, полипептиды (высокомолекулярные соединения), аминокислоты, амины, амиды, мочевина (низкомолекулярные соединения).

Значительная часть азотсодержащих органических соединений поступает в природные воды в процессе отмирания организмов, главным образом фитопланктона, и распада их клеток. Концентрация этих соединений определяется биомассой гидробионтов и скоростью указанных процессов. Другим важным источником азотсодержащих органических веществ являются прижизненные их выделения водными организмами. К числу существенных источников азотсодержащих соединений относятся также атмосферные осадки, в которых концентрация азотсодержащих органических веществ близка к наблюдающейся в поверхностных водах. Значительное повышение концентрации этих соединений нередко связано с поступлением в водные объекты промышленных, сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых сточных вод.

На долю органического азота приходится 50-75% общего растворенного в воде азота. Концентрация органического азота подвержена значительным сезонным изменениям с общей тенденцией к увеличению в вегетационный период (1,5-2,0 мг/л) и уменьшению в период ледостава (0,2-0,5 мг/л). Распределение органического азота по глубине неравномерно — повышенная концентрация наблюдается, как правило, в зоне фотосинтеза и в придонных слоях воды.

Нитраты и нитриты.

Использование удобрений, гниение растительных и животных останков, бытовые стоки, попадание в почву осадков сточных вод, промышленные сбросы, вымывание из мест захоронения отходов – все это обуславливает поступление в водные источники ионов NO¯₂ NO₃¯.

Неявность в воде нитратов и нитритов представляет собой канцерогенную опасность.

Нитраты

Продукты окисления органического азота бактериями. Повышенное содержание нитратов в воде вызывает токсический цианоз. Всасывание

нитратов приводит к повышению содержания метгемоглобулина в крови.

Присутствие нитратных ионов в природных водах связано с:

внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий;
атмосферными осадками, которые поглощают образующиеся при атмосферных электрических разрядах оксиды азота (концентрация нитратов в атмосферных осадках достигает 0,9 - 1 мг/дм³);
промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, особенно после биологической очистки, когда концентрация достигает 50 мг/дм³;
стоком с сельскохозяйственных угодий и со сбросными водами с орошаемых полей, на которых применяются азотные удобрения.

Главными процессами, направленными на понижение концентрации нитратов, являются потребление их фитопланктоном и денитрофицирующими бактериями, которые при недостатке кислорода используют кислород нитратов на окисление органических веществ.

В поверхностных водах нитраты находятся в растворенной форме. Концентрация нитратов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям: минимальная в вегетационный период, она увеличивается осенью и достигает максимума зимой, когда при минимальном потреблении азота происходит разложение органических веществ и переход азота из органических форм в минеральные. Амплитуда сезонных колебаний может служить одним из показателей эвтрофирования водного объекта.

Подземные водоносные горизонты в большей степени подвержены нитратному загрязнению, чем поверхностные водоемы (т.к. отсутствует потребитель нитратов).

В воздействии на человека различают первичную токсичность собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов.

ПДК_в нитратов составляет 45 мг/дм³ (по NO₃^-), ПДК_вр - 40 мг/дм³ (по NO₃^-) или 9,1 мг/дм³ (по азоту).

Нитриты

Образуются в результате неполного окисления органического азота бактериями.Нитриты представляют собой промежуточную ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до нитратов (нитрификация - только в аэробных условиях) и, напротив, восстановления нитратов до азота и аммиака (денитрификация - при недостатке кислорода). Подобные окислительно-восстановительные реакции характерны для станций аэрации, систем водоснабжения и собственно природных вод.

В поверхностных водах нитриты находятся в растворенном виде. В кислых водах могут присутствовать небольшие концентрации азотистой кислоты (HNO₂) (не диссоциированной на ионы). Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO₂^- в NO₃^-, что указывает на загрязнение водного объекта, т.е. является важным санитарным показателем.

Концентрация нитритов в поверхностных водах составляет сотые (иногда даже тысячные) доли миллиграмма в 1 дм³; в подземных водах концентрация нитритов обычно выше, особенно в верхних водоносных горизонтах (сотые, десятые доли миллиграмма в 1 дм³).

Сезонные колебания содержания нитритов характеризуются отсутствием их зимой и появлением весной при разложении неживого органического вещества. Наибольшая концентрация нитритов наблюдается в конце лета, их присутствие связано с активностью фитопланктона (установлена способность диатомовых и зеленых водорослей восстанавливать нитраты до нитритов). Осенью содержание нитритов уменьшается.

Одной из особенностей распределения нитритов по глубине водного объекта являются хорошо выраженные максимумы, обычно вблизи нижней границы термоклина и в гиполимнионе, где концентрация кислорода снижается наиболее резко.

Для нитритов ПДК_в установлена в размере 3,3 мг/дм³ в виде иона NO₂^- или 1 мг/дм³ в пересчете на азот. ПДК_вр - 0,08 мг/дм³ в виде иона NO₂^- или 0,02 мг/дм³ в пересчете на азот.

Аммоний

Содержание ионов аммония в природных водах варьирует в интервале от 10 до 200 мкг/дм³ в пересчете на азот. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах ионов аммония связано главным образом с процессами биохимической деградации белковых веществ, дезаминирования аминокислот, разложения мочевины под действием уреазы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйственно-бытовые сточные воды, поверхностный сток с сельхозугодий в случае использования аммонийных удобрений, а также сточные воды предприятий пищевой, коксохимической, лесохимической и химической промышленности. В стоках промышленных предприятий содержится до 1 мг/дм³ аммония, в бытовых стоках - 2-7 мг/дм³; с хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота (на одного жителя).

При переходе от олиготрофных к мезо- и эвтрофным водоемам возрастают как абсолютная концентрация ионов аммония, так и их доля в общем балансе связанного азота.

ПДК солевого аммония составляет 0,5 мг/л по азоту (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/л снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации - возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия - возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.

При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов (от 25 до 100 мг/л по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным - порядка 200 мг/л - содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Особенно в этом случае опасны грунтовые воды и питаемые ими колодцы, поскольку в открытых водоемах нитраты частично потребляются водными растениями.

Присутствие нитрата аммония в концентрациях порядка 2 мг/л не вызывает нарушения биохимических процессов в водоеме; подпороговая концентрация этого вещества, не влияющая на санитарный режим водоема, 10 мг/л. Повреждающие концентрации соединений азота (в первую очередь, аммония) для различных видов рыб составляют величины порядка сотен миллиграммов в 1 дм³ воды.

Информация о работе Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям