Загальна екологія (та неоекологія

 

Визначення  складу пилу

 

1. Відбирають зразок пилу, піддіваючи лопаткою відклади пилу на "доріжці" завширшки 3 - 5 см. Переносять зразок з лопатки на предметне скло.
2. Готують мікропрепарат сухого пилу накривши зразок пилу покривним скельцем.
3. Вміщують мікропрепарат на предметне скло мікроскопа і встановлюють таке збільшення, щоб у поле зору потрапила якнайбільша площа плями.
4. Розглядають мікропрепарат під мікроскопом і описують зовнішній вигляд, форму, розміри, взаємне розміщення, колір часточок тощо.
5. Піднімають покривне скельце препарувальною голкою, наносять на зразок пилу краплю розчину кислоти і відразу накривають покривним скельцем.
6. Вміщують мікропрепарат на предметний столик, розглядають його під мікроскопом і письмово описують зміни, що відбуваються зі зразком пилу в розчині кислоти (табл. 1.2).

 

Кількісне визначення концентрації пилу

 

1. Зважують фільтр на аналітичних терезах з точністю до 0,1 мг і записують початкову масу m_поч, мг.

 

 

Таблиця 1.2 – Результати експериментів

№ пор. зразка пилу	Місце відбору зразка пилу	Результати спостережень
		Кількість пилових часточок в полі зору при 15-хвилинній експозиції	Опис якісного складу зразка (з урахуванням поведінки в розчині кислоти)	Масова концентрація пилу, мг/м3
1.
2.
3.

2. Вміщують фільтр у фільтротримач, який потім герметичне закривають і приєднують до установки: фільтротримач з фільтром, витратомір, насос.
3. Вмикають прокачування повітря з витратою 10...20 л/хв (при використанні водоструминного насоса встановлюють максимально можливий вихід). Одночасно вмикають секундомір і визначають фактичну витрату повітря (в л/хв).
4. Прокачують повітря крізь фільтр не менше 30 хвилин, визначаючи середню витрату повітря за час прокачування Q. Всього крізь фільтр бажано прокачати не менш як 2 м³ повітря.
5. Виймають фільтр із фільтротримача і знову зважують його т_кін.
6. Обчислюють масову концентрацію пилу С за формулою, мг/м³:

 

,

 

де 1000 - коефіцієнт перерахунку об'єму повітря з літрів у метри кубічні;

t - тривалість прокачування повітря, хв.

 

Заносять результати всіх проведених експериментів у таблицю 1.2 і аналізують отримані результати і доходять висновків: про якісний склад пилу; про відносну запиленість повітря в різних точках приміщення; про екологічний стан приміщення.

 

1.4 Зміст звіту

 

1. Назва й мета лабораторної роботи.
2. Представити у наглядному виді (у виді схеми, таблиці чи ін.) класифікацію всіх методів аналізу якості природного середовища за різними ознаками.
3. Порядок виконання лабораторної роботи із дослідження запиленості повітря трьома методами.
4. Розрахунки та результати експериментів у вигляді табл. 1.2.
5. Висновки.

 

 

1.5 Контрольні питання

 

1.  Чому кількісному аналізу часто передує якісний?
2. Назвіть основні фізичні, хімічні та фізико-хімічні методи аналізу, які широко використовуються у визначенні якості природного середовища.
3. За допомогою яких методів досліджують стан атмосфери?
4. На які групи за розміром часточок розподіляють пил?
5. Чому шкідливість пилу для здоров'я людини залежить від форми часточок?
6. До яких груп методів відносяться методи досліду відносної запиленості повітря, котрі використані в даній лабораторній роботі?

 

 

 

 

 

 

2  Лабораторна робота № 2.

 

“ОРГАНОЛІПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ”

 

Мета роботи: лабораторна робота виконується з метою ознайомлення та вивчення методів дослідження органолептичних показників води.

 

 

2.1 Короткі теоретичні відомості

 

Первинну оцінку якості води проводять, визначаючи її органолептичні характеристики. До органолептичних показників води (тих, що визначають її зовнішній вигляд і сприймаються органами чуття) належать запах, кольоровість, каламутність (обернена їй величина - прозорість), які мають надзвичайно велике значення для процесів у водоймах. Ці характеристики води визначаються за допомогою органів зору (каламутність, кольоровість) і нюху (запах). Незадовільні органолептичні характеристики побічно свідчать про забруднення води. Зокрема, запах може бути зумовлений наявністю різних забруднювальних речовин: фенолу, нафти чи нафтопродуктів, хлору, гнилої органіки тощо. Від вмісту завислих часточок залежить прогрівання води, розвиток водяних рослин і тварин; колір води впливає на глибину проникнення сонячного випромінювання.

На правильність отриманих результатів аналізів впливає спосіб відбору проб води і умови її зберігання.

Показники, котрі характеризують нешкідливість хімічного составу води: сухий залишок, загальна жорсткість, активна реакція (рН), лужність, вміст катіонів и аніонів: Са²⁺, Nа⁺, НСО^-₃, Сl^-, SО^2-₄, Мg²⁺, котрі характеризують природний состав води; вміст у воді Аl, Ве, Мn, Сu, поліфосфатів свинцю, цинку, ванадію, радия-226, стронция-90, та ін. - це показники присутності хімічних речовин, котрі потрапляють в джерело води зі стічними водами. В чистих природних водах міститься залізо, але потрапляє воно також в водойми и зі стічними водами.

 

2.1.1 Кольоровість води

 

Колір води у водоймах може бути різним, що найчастіше зумовлено  наявними в ній домішками. Так, Жовта  ріка в Китаї має справді жовту каламутну воду внаслідок наявності глинистих зависей, у Чорному морі вода синя, в холодному Балтійському - сіро-зелена. Коричневий колір свідчить про наявність заліза, зеленуватий - про масове розмноження синьо-зелених водоростей, так звані небезпечні "червоні припливи" спричинені спалахами чисельності популяцій окремих водяних організмів.

Кольоровість води визначають колориметричним методом у градусах, порівнюючи її з дихроматно-кобальтовою  шкалою кольоровості (табл. 2.1), яку отримують, змішуючи в різних співвідношеннях розчини №1 і №2. Розчин №1 містить 0,0875 г дихромату калію К₂Сr₂О₇, 2г сульфату кобальту СоSO₄ • 7Н₂0 і 1 мл Н₂SО₄ (r = 1,84 г/см³), розчинених в 1л розчину; розчин №2 містить 1 мл Н₂SО₄ (r = 1,84 г/см³) в 1 л води. При кольоровості вище 35° водоспоживання обмежують.

 

2.1.2 Запах води

 

За характером запахи поділяють на 2 групи - запахи природного походження та запахи штучного походження (табл. 2.2). Інтенсивність запаху визначають за п'ятибальною шкалою (табл. 2.3).

Порогова концентрація запаху - це концентрація визначуваної речовини в розчині при максимальному розбавлянні, коли запах ще відчутний.

Водою, що не має запаху, вважається така запах якої не перевищує 2 бали. Чисті природні води запахів не мають.

 

2.1.3 Прозорість води

 

Зависі - це часточки мінерального й органічного походження (глина, мул, органічні високомолекулярні сполуки тощо) розміром понад 0,1 мкм їх вміст характеризує кілька величин.

Прозорість  води залежить від кількості й ступеня дисперсності зависей, її виражають у сантиметрах водяного стовпа, крізь який видно лінії завтовшки 1мм, що утворюють хрест (за "хрестом") або шрифт №1 (за Снілленом).

 

Таблиця 2.1 - Шкала кольоровості

Кількість розчину №1, мл	0	1	2	3	4	5	6	8	10	12	14	16
Кількість розчину №2, мл	100	99	98	97	96	95	94	92	90	88	86	84
Градуси кольоровості	0	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80

Таблиця 2.2 - Характер запаху

Запах «природного» походження		Запах «штучного» походження
Невиразний (або відсутній)		Невиразний (або відсутній)
Землистий	Дерев'янистий	Нафтопродуктів (бензиновий)
Гнильний	Ароматичний	Хлорний
Торф'янистий	Рибний	Оцтовий
Трав'яний	Сірководневий	Фенольний
Болотний	Запах цвілі	Камфорний
Інший (вкажіть, який)		Інший (вкажіть, який)

Таблиця 2.3 - Інтенсивність запаху

Інтенсивність запаху	Характер прояву запаху	Оцінка інтенсив-ності запаху
Ні	Запах не відчувається	0
Дуже слабка	Запах відразу не відчувається, але виявляється при ретельному дослідженні (при нагріванні води)	1
Слабка	Запах помічається, якщо обернути на нього увагу	2
Помітна	Запах легко помічається і викликає несхвальний відгук про воду	3
Виразна	Запах звертає на себе увагу і примушує утриматися від  пиття	4
Дуже сильна	Запах настільки сильний, що робить воду непридатною для пиття	5

 

 

Для визначення прозорості води безпосередньо у водоймі застосовують диск Секкі - металевий диск діаметром 20 см, поділений на чотири сектори, два з яких пофарбовані в чорний, а два - в білий кольори, з'єднаний з тросиком, що має позначки (рис. 2.1).

Прозорістю не менше 30 см повинні володіти води, що подаються для питного водопостачання без освітлення. Річкові води, окрім гірських, можуть мати прозорість 25 см. Зменшення прозорості природних вод свідчить про їх забруднення.

2.1.4 Каламутність води

 

Каламутність  води - це величина, обернена прозорості, яка характеризує вміст зависей. Її визначають з допомогою каламутноміра. Визначення полягає в порівнянні каламутності аналізованої води з еталоном, приготовленим з каоліну (гідравлічний розмір часток <0,05мм/с): синє світло пропускають знизу вгору крізь плоске дно скляних циліндрів (завдовжки 750 мм, діаметром 30 мм) з водою при одночасному боковому освітленні їх білим світлом від лампи 300Вт. Можна побудувати градуювальну криву: сила струму - каламутність, мг/л. Перевагою цього методу є відсутність впливу забарвлених речовин на каламутність; використовуючи світлофільтри, можна оцінити також дисперсність часточок зависі.

Зручно користуватися  фотоелектроколориметром, використовуючи видиме світло і кювети з товщиною світлопоглинального шару 50 мм, попередньо побудувавши градуювальну криву за глинистою суспензією (1 мг в 1 мл), стабілізованою гексаметафосфатом натрію, контроль - вода.

Проби води не консервують. Визначають кількість суспензії  не пізніше, ніж через добу після  відбору проби. Об'єм проби при  концентрації зависей понад 50 мг/л - 500 мл, при меншій - 1000 мл. Результати виражають у міліграмах на літр.

 

2.1.5 Грубодисперсні зависі

 

Грубодисперсна завись (на відміну від часточок, які зумовлюють опалесценцію або каламутність води) - це часточки органічної та неорганічної природи, помітні неозброєним оком, які більш чи менш повно виділяються з води при її відстоюванні впродовж 5 - 6 год.

Залежно від пористості фільтрів можна затримувати зависі з різним розміром часточок: скляна фільтрувальна пластина №1 не пропускає часточки >100 - 110 мкм, №4 - >5 - 10 мкм, щільний беззольний фільтрувальний папір "синя стрічка" >3 - 5 мкм, мембранні бактеріологічні фільтри >0,35 - 1,2 мкм.

 

2.2 Устаткування і реактиви

 

2.2.1 Обладнання і реактиви для визначення кольоровості води

 

Фотоелектроколориметр; бюретка на 25 мл; 12 мірних колб на 100 мл; розчин №1 (див. п. 2.1.2); розчин №2 (див. п. 2.1.2).