Лекція 10. Методи вимірювання параметрів водного середовища (2год)

Фізичні параметри води є важливими показниками екологічного стану водного середовища. До цих параметрів відносяться: температура, прозорість, кольоровість, вміст розчинених сполук і зважених речовин, швидкість потоку, профіль глибини, характер берегів і дна тощо. Температура прискорює багато хімічних процесів у воді, змінює газообмін і є причиною скидання теплих вод з ТЕС та АЕС. Прозорість води впливає на протікання біологічних процесів у водоймах. Кольоровість є показником того чи іншого забруднення, це саме стосується і запаху. Вже ці візуальні показники можуть вказати на характер забруднення або загальний стан водойми.

Температура. Промислові підприємства, скидаючи теплу воду в природні водойми, створюють теплове забруднення водойм. Особливо це стосується АЕС, які скидають води нагріті до 40-45 o С. Температуру води визначають за допомогою термометрів (спиртових, ртутних). Якщо глибина водойми понад 1 м, то температура визначається через кожен метр глибини. При цьому на глибину понад 1 м термометр потрібно «залінивити», тобто кульку обмазати шаром пластиліну і витримати на глибині кілька хвилин. Лише після цього виймають термометр на поверхню і визначають температуру. Глибину вимірюють шнуром, на якому є поділки, і на кінці якого закріплений термометр і баласт. Ціна поділок термометра – 0,1-0,5 ^o С.

Температуру вимірюють у місцях скиду стічних вод нижче та вище місця скидання. Температуру вимірюють одночасно із відбором проб води. Температуру також вимірюють спеціальним водяним термометром, який має корпус із нижньою камерою, в якій розміщується кулька термометра. При підніманні термометра з водойми, вода залишається в цій камері, що дає точний результат. У водяного термометра є металевий футляр. Кулька цього термометра розміщена в чашці футляра, яка наповнюється водою в момент взяття проби. Чашка захищає резервуар термометра від коливань температур при вийманні його з води на різних рівнях водного джерела і зовнішньої температури. На верхньому кінці футляра є кільце, до якого прикріплюється шнур для занурення термометра у водойму.

При вимірюванні температури потрібно уникати вітру, сонячних променів та інших факторів, які можуть впливати на точність результатів. При визначенні температури термометр у воді потрібно тримати 5–10 хв. У водогінних і насосних устаткуваннях термометр занурюють у струмінь стікаючої води. Температуру визначають через кілька хвилин не виймаючи термометр із струменя.

Каламутність води – це величина обернена прозорості, яка характеризує вміст зважених речовин за їх концентрацією менше 2 мг/л. її вимірюють за допомогою каламутноміра. Визначення полягає у порівнянні каламутності аналізованої води з еталоном, який готується на основі каоліну. У цьому еталоні частинки каоліну менші 0,05 мм. Синє світло пропускають знизу вгору крізь плоске дно скляних циліндрів з водою при одночасному боковому освітленні їх білим світлом від лампи 300 Вт. На основі сили струму і каламутності (мг/л) можна побудувати градуювальну криву.

Швидко і зручно вимірювати каламутність фотоелектричними методами за допомогою турбідіметра. Фотоелектричними методами користуються лише при концентрації зважених речовин менше 100 мг/л. При більшому вмісті визначення проводять гравіметричним методом. Для цього каламутну воду пропускають через беззольний фільтр «синя стрічка» або мембранні фільтри. Кольоровість води (для стічних вод – колір) визначають, як правило, візуально і тому вона відноситься до органолептичних показників води (так само як запах, каламутність і прозорість). Кольоровість може бути причиною забруднень, завислих речовин, цвітіння води тощо. Червонуватий колір – це ознака вмісту заліза, зеленуватий – розмноження синьо-зелених водоростей. Кольоровість визначають колориметричним методом у градусах, порівнюючи з дихроматно-кобальтовою шкалою кольоровості, яку отримують у результаті змішування двох відповідних розчинів у певних співвідношеннях.

Можна визначати кольоровість не тільки за допомогою звичайного колориметра Дюбоска, а й за допомогою ФЕК, КФК, підбираючи відповідний світлофільтр. Світлофільтри підбираються таким чином, щоб поглинання світла при ньому було максимальне. Потім, використовуючи калібрувальну криву за графіком визначають кольоровість води в градусах.

За правилами скидання стічних вод у водойми природна вода при змішуванні повинна залишатися прозорою в шарі завтовшки 10 см. З цією метою в лабораторії визначають ступінь розбавлення води, за якого колір її шару зазначеної товщини стає непомітним. Для цього на світлий аркуш паперу ставлять три скляних циліндра з плоским дном діаметром 20–25 мм. У перший наливають стічну воду висотою 10 см, у другий – таку ж кількість дистильованої води, у третій – стічну воду, яку поступово розбавляють доти, доки вона при огляді зверху не стане однаковою з дистильованою.