Лабораторный анализ химического состава воды

Лекция 8. Тема: Химические и микробиологические методы исследования природных вод

Цель и задачи:ознакомить студентов с химическими и микробиологическими методами анализа пробы воды отобранных с водоемов

План:

1. Лабораторный анализ химического состава воды;

2. Качественный химический анализ воды;

3. Микробиологический анализ воды.

Лабораторный анализ химического состава воды

Лабораторные методы дают возможность изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы и получить приблизительные результаты.

Выводы, полученные в лабораторном экологическом эксперименте, требуют обязательной проверки в природе, т. к. в условиях лаборатории трудно применить весь комплекс факторов среды (но определить влияние одного-двух экологических факторов возможно). Кроме того, в последнее время широкое распространение метод моделирования экологических явлений в природе и обществе.

Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Их можно разделить на три группы.
1. группа - ионы, составляющие основную часть природных вод:
катионы: K, Na, Ca, Mg
анионы: Cl, SO4, CO3, HCO3
2. группа - ионы, находящиеся в малых количествах в водах специального состава:
катионы: Ba, Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, Fe, Al
анионы: Br, I, PO4
3. группа - ионы, находящиеся в загрязненных водах:
NO2, NO3, S, PO4

Общая минерализация - (гидрохимические свойства) ионный состав, содержание органических веществ, растворенных газов, состав донных отложений и т.д.

Прозрачность - определяет интенсивность продукционных процессов, и чем выше температура и прозрачность, тем интенсивнее идут продукционные процессы.

Кислородный режим - содержание органического вещества и биогенных элементов. Концентрация кислорода в воде и степень окисляемости органического вещества служит критерием уровня трофности: бихроматная окисляемость, как мера общего содержания органического вещества без характеристики и качественного состава; перманганатная окисляемость указывает а содержание легко окисляемых, а также частично трудноминерализуемых гумусовых веществ в воде. Концентрация последних обуславливает цветность воды.

Концентрация водородных ионов (рН) тесно связана с уровнем содержания различных веществ в воде. Антропогенное воздействие на величину рН проявляется через сток за счет органических и минеральных веществ антропогенного происхождения, а также за счет поступления окислов серы из атмосферы.
Для жизнедеятельности организмов большое значение имеет реакция среды, которая определяется концентрацией водородных ионов, образующихся в водном растворе при электролитической диссоциации воды. Количественно реакцию среды выражают при помощи рН - водородного показателя. Чистая вода имеет рН = 7, уровни ниже 7 определяют кислотность среды, выше 7 - ее щелочность.
Каждый организм существует в определенных границах рН и имеет специфический оптимум реакции среды. У большинства микроорганизмов оптимум рН = 6-7 и лишь немногие могут расти при рН ниже 2 и выше 10. Организмы, хорошо развивающиеся при кислой реакции - рН= 5-6 - называются ацидофильными (кислотолюбивыми). Водоросли, которые лучше развиваются при щелочной реакции, имеют оптимум при рН=9, называются алкалифильными (щелочелюбивыми).

Соединения азота - содержится в природных водах в виде неорганических соединений: аммонийных, нитратных, нитритных ионов, в белках организма и в продуктах их жизнедеятельности. Неорганические соединения азота необходимы для жизнедеятельности организмов, особенно автотрофов.

Соединения фосфора - также как и азотные содержатся в виде неорганических и органических соединений. Соединения фосфора необходимы для жизнедеятельности организмов при отсутствии азота и фосфора в воде, что бывает при интенсивном фотосинтезе в воде, развитие растений прекращается.

Инертность системы - способность экосистемы сохранять при внешнем воздействии исходное состояние в течение некоторого времени.

Пластичность или упругость системы - способность экологической системы переходить из одного состояния равновесия в другое, сохраняя при этом внутренние связи.

Восстанавливаемость системы - способность экологической системы возвращаться в исходное состояние после временного внешнего воздействия.

Химический набор материалов. Анализ воды на ее химический состав можно проводить как в лабораторных, так и в полевых условиях. В химической лаборатории необходим следующий минимальный набор материалов:

1. Набор индикаторных бумажек

2. Мерные цилиндры или мерные колбы на 100 мл

3. Дистиллированная вода

4. Штатив для пробирок

5. Пробирки (не менее 10 штук)

6. Ершики для мытья пробирок

7. Набор необходимых химреактивов

8. Бюретки на 10 мл

9. Фильтровальная бумага

10. Весы.

Поиск по сайту: