Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами

Подождите немного. Документ загружается.

211

Раствор щавелевой кислоты (0,01 моль/л экв.) для

перманганатной окисляемости

Основной раствор (0,1 моль/л экв.). Готовят из фиксанала или навес-

ки. Навеску 6,3030 г щавелевой кислоты 2-водной H

2H

O квали-

фикации «ч.д.а.» помещают в мерную колбу вместимостью 1 л и раство-

ряют в растворе серной кислоты (1:15). Доводят объем раствора до 1 л.

Раствор стабилен в течение 6 мес. при хранении в темном месте.

Стандартный раствор (0,01 моль/л экв.). 100 мл основного раствора

щавелевой кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, дово-

дят объем раствора до 1 л дистиллированной водой и перемешивают.

Раствор стабилен в течение 2 недель. Раствор можно также приготовить

из навески 0,6303 г H

2H

O квалификации «ч.д.а.» растворением

навески в растворе серной кислоты (1:15) в мерной колбе вместимостью

1 л и доведением объема раствора до 1 л.

Реактив Грисса

Используют реактив, приобретенный в торговой сети.

Реактив Несслера

Используют реактив, приобретенный в торговой сети либо приго-

товленный по ГОСТ 4517.

Цинка порошок

0,30 г порошка цинка растирают в фарфоровой ступке с 30,0 г хло-

рида калия.

212

Приложение 4

Словарь терминов

Аквакомплексы – комплексные (координационные) химические со-

единения, образованные с участием атомов металлов и содержащие одну

или несколько молекул воды.

Анаэробный процесс – процесс, протекающий без доступа воздуха

(без участия кислорода воздуха).

Аэробный процесс – процесс, протекающий в присутствии воздуха

(при участии кислорода воздуха).

Биогенные элементы – химические элементы или простые соедине-

ния, являющиеся продуктами жизнедеятельности организмов или входя-

щие в их состав и играющие важную роль в жизнедеятельности организ-

мов.

Буферные растворы (смеси) – растворы (смеси), способные под-

держивать постоянство значения рН (или другой характеристики, напри-

мер окислительно-восстановительного потенциала) при изменении соста-

ва раствора.

Визуально-колориметрический метод анализа – колориметриче-

ский метод, в котором колориметрирование проводится визуально, т.е.

непосредственным сравнением окраски пробы с образцом невооружен-

ным глазом либо с использованием простейших оптических приборов

(цветных стекол, компараторов и т.п.). В качестве образцов для сравне-

ния обычно используются контрольные шкалы образцов окраски.

Визуальный метод анализа (оценки) – метод, основанный на полу-

чении информации невооруженным глазом либо с использованием опти-

ческих приборов (микроскопа, лупы, бинокля). Визуальные методы отно-

сятся к органолептическим методам анализа.

Гидрохимический мониторинг – система наблюдений за показате-

лями качества воды, позволяющая по результатам исследований за про-

должительный период (год и более) прогнозировать состояние водоема

(водоисточника) с учетом сезонных и суточных факторов, факторов за-

грязнения и др.

Гравиметрический метод анализа – метод, основанный на измере-

нии веса пробы в процессе ее обработки (выпаривания, прокаливания) и

определении концентрации компонента с учетом разности весов до и по-

сле обработки пробы.

Градуировочная характеристика метода – функциональная зави-

симость в виде графика или формулы, позволяющая по величине оптиче-

ской плотности пробы или какой-либо другой характеристике химико-

213

аналитического метода определить концентрацию определяемого компо-

нента.

Гуминовые кислоты – сложная смесь природных органических со-

единений, образующихся при разложении отмерших растений и их гу-

мификации (т.е. биохимических превращениях органических остатков в

гумус при участии микроорганизмов, влаги и воды). К гуминовым кислотам

относятся гумусовые и гуматомелановые кислоты, фульвокислоты и др.

Загрязнитель воды – любое вещество, находящееся в воде в резуль-

тате деятельности человека или какого-либо естественного процесса, ко-

торое при данной концентрации и условиях может ухудшить качество

воды.

Измерение – совокупность действий (операций), результатом кото-

рых является получение количественной (полуколичественной) характе-

ристики состава или свойства вещества. Измерение всегда выполняется с

какой-либо погрешностью, величину которой обычно считают не превы-

шающей 20–30% при количественных измерениях и 40–50% – при полу-

количественных.

Ингибитор реакции – компонент реакционной смеси, практически

не изменяющийся в ходе химической реакции, но снижающий выход ре-

акции либо ее скорость (т.е. «тормозящий» реакцию).

Индикатор («указатель») – химическое вещество, изменяющее

свою окраску или образующее осадок при изменении концентрации како-

го-либо компонента в растворе. Различают индикаторы кислотно-

основные (например, фенолфталеин и метилоранж при определении рН

растворов), адсорбционные (хромат калия при определении хлоридов

аргентометрическим методом), окислительно-восстановительные (дифе-

ниламин при определении нитратов), комплексонометрические (хром

темно-синий при определении общей жесткости) и др.

Качество воды – комплексное свойство воды, характеризующее ее

пригодность для хозяйственного и пищевого использования, безопас-

ность (безвредность) для человека и водных организмов, а также инерт-

ность по отношению к находящимся в контакте с водой природным ми-

неральным и органическим компонентам.

Коллоидные растворы – вид дисперсных (гетерогенных) систем,

характеризуемых взвешенными в растворителе частицами с размерами

частиц (дисперсностью) от 110

–6

до 110

–3

мм. Коллоидные растворы

обладают рядом характерных свойств, в том числе свойством опалесцен-

ции, что выражается в мутности и ухудшении прозрачности.

Колориметрический метод – метод, основанный на определении

концентрации вещества путем измерения интенсивности окраски изме-

нившей первоначальную окраску пробы.

214

Комплект-лаборатория – портативный измерительный комплект,

имеющий в составе все необходимое для выполнения количественных

(полуколичественных) анализов воды в полевых и лабораторных услови-

ях. Комплект-лаборатория включает расходные материалы (растворы,

реактивы и др.), принадлежности, паспорт-формуляр и методику выпол-

нения анализов, адаптированную к уровню образовательных учреждений.

Макрокомпоненты воды – такие ее компоненты, концентрация ко-

торых в растворе превышает 10 мг/л.

Навеска – определенная масса вещества в количестве, необходимом

для приготовления растворов, смесей, рецептур и т.п.

Образцовый прибор – прибор, который используется для контроля

точности (поверки) рабочего прибора.

Общее железо – показатель качества воды, представляющий собой

суммарную массовую концентрацию растворенных в воде соединений

железа (II) и железа (III) в различных формах.

Общий фосфор – показатель качества воды, представляющий собой

суммарную массовую концентрацию фосфора в воде во всех его возмож-

ных формах, т.е. ортофосфатов, полифосфатов, гидролизующихся и ми-

нерализумых эфиров фосфорной кислоты и т.п. Общий фосфор может

определяться как в растворенной, так и в твердой фазе воды.

Окисляемость, окисляемость бихроматная, окисляемость пер-

манганатная – см. Химическое потребление кислорода (ХПК).

Органолептические методы анализа – методы, основанные на ис-

пользовании собственных органов чувств оператора – вкусовых ощуще-

ний, визуального (зрительного) восприятия, обоняния.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) –

ориентировочное допустимое значение концентрации вещества, которая

при контакте, воздействии или ином использовании не оказывает влия-

ния на здоровье человека, не вызывает неблагоприятных последствий у

его потомства, не оказывает отрицательного влияния на водные организ-

мы. ОБУВ устанавливаются на основе фактических (экспериментальных)

данных либо расчетными методами для тех веществ, для которых не ус-

тановлена ПДК.

Параллельные определения (измерения) – определения, выполняе-

мые одновременно либо сразу последовательно при идентичных услови-

ях (т.е. с использованием одних и тех же растворов, посуды, оборудова-

ния и др.).

Погрешности при измерениях – любые неточности, которые могут

повлиять на правильность результатов измерений. Различают случайные

и систематические, а также грубые погрешности.

215

Полевые методы анализа – методы анализа, пригодные, в силу не-

которых особенностей, для применения как в полевых (экспедиционных),

так и в лабораторных условиях.

Потенциометрические методы анализа – методы, основанные на

определении концентрации растворенных веществ путем измерения элек-

трических потенциалов опущенных в раствор специальных электродов.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – предельное макси-

мально-допустимое содержание вредного вещества, которое при контак-

те, воздействии или ином использовании воды не оказывает влияния на

здоровье человека, не вызывает неблагоприятных последствий у его по-

томства, не оказывает отрицательного влияния на водные организмы и

т.п. Различают ПДК для питьевой воды, для воды водоемов хозяйствен-

но-питьевого и культурно-бытового назначения, для рыбохозяйственных

водоемов, для нормативно-очищенных сточных вод.

Реагент – в аналитической химии – соединение, вступающее с оп-

ределяемым соединением в химико-аналитическую реакцию, сопровож-

дающуюся аналитическим эффектом (например, изменением окраски).

Селективность (избирательность) метода анализа – способность

метода корректно определять целевой компонент воды в присутствии

других компонентов.

Сигнальные средства контроля воды – средства анализа, позво-

ляющие получить первичную (предварительную) информацию об уровне

загрязненности воды. Сигнальные средства используются, как правило,

для выявления опасных загрязнений, оповещения населения и специали-

стов об опасных ситуациях, а также для получения ориентировочных

данных о концентрациях загрязнителей, необходимых для последующего

точного анализа. Такие средства являются обычно экспрессными и отно-

сительно дешевыми.

Сорбция – процесс поглощения вещества из смеси объемом (аб-

сорбция) или поверхностью (адсорбция) другого вещества за счет хи-

мических, физико-химических или иных взаимодействий.

Сумма металлов – показатель качества воды, характеризующий

суммарную эквивалентную или массовую концентрацию тяжелых ме-

таллов. В качестве таких металлов при построении градуировочной ха-

рактеристики принято использовать цинк, медь и свинец в соотношении

3:1:1.

Сходимость результатов определений – величина, рассчитывае-

мая по двум значениям результатов определений и характеризующая

правильность измерений. Удовлетворительная сходимость результатов,

как правило, косвенно свидетельствует об отсутствии грубых и значи-

тельных случайных погрешностей при анализе.

216

Тест-комплект – портативный измерительный комплект, вклю-

чающий химические расходные материалы, принадлежности и докумен-

тацию, отличающийся простотой в использовании, имеющий в составе

все необходимое для выполнения количественных и полуколичественных

анализов воды в полевых и лабораторных условиях.

Титриметрические методы анализа – методы, основанные на опре-

делении концентрации растворенных в воде веществ путем измерения

объемов реагирующих с определяемым компонентом растворов, имею-

щих точно известную концентрацию.

Токсичность – свойство веществ оказывать неблагоприятное (ток-

сическое) воздействие на организм, имеющее количественные характери-

стики – ПДК, летальная доза и др.

Турбидиметрический метод – метод анализа, основанный на опре-

делении концентрации взвешенных в воде веществ путем измерения

мутности растворов.

Тяжелые металлы – металлы, имеющие плотность не менее 4,5 г/см

К тяжелым металлам относятся: железо, хром, цинк, свинец, ртуть, марганец,

мышьяк (полуметалл) и многие другие. Различают тяжелые металлы – мик-

роэлементы, необходимые организмам в малых количествах, и токсиканты,

оказывающие токсический эффект даже в малых количествах.

Унифицированный метод – общепринятый метод, используемый

повсеместно для одних и тех же целей. Унифицированные методы пред-

полагают использование при анализе аналогичных растворов, реагентов,

оборудования, а также способов обработки результатов.

Фактор опасности – в данном случае условия или приемы выпол-

нения операций, создающие опасность (риск, угрозу) наступления небла-

гоприятных для выполняющих анализы людей последствий – травм, ожо-

гов, отравлений, а также порчи одежды, оборудования, имущества и др.

Фиксанал (стандарт-титр) – запаянная в стеклянную ампулу оп-

ределенная порция химического вещества, которую растворяют в задан-

ном количестве растворителя (как правило, воды) с целью получения

раствора с точно известной концентрацией.

Фотометрические методы анализа – колориметрический метод, в

котором при колориметрировании с помощью точного прибора – фото-

электроколориметра – измеряется оптическая плотность проб, по величине

которой с использованием градуировочной характеристики определяется

концентрация растворенного компонента.

Химико-аналитическая реакция – химическая реакция между опреде-

ляемым компонентом раствора и реагентом. В результате химико-

аналитической реакции образуются соединения, свойства и концентрации

которых позволяют судить о наличии и концентрации определяемого

217

компонента в анализируемой воде. К таким свойствам могут относиться

интенсивность окраски (оптическая плотность), электропроводность, по-

требность в растворе титранта и др.

Химическое потребление кислорода (ХПК) – показатель окисляе-

мости пробы. Является мерой содержания в пробе органических веществ,

химически окисляющихся конкретным окислителем в конкретных усло-

виях. В качестве окислителей обычно используются бихромат калия либо

перманганат калия. Соответственно различают показатели бихроматная

окисляемость (собственно ХПК) и перманганатная окисляемость. Изме-

ряется ХПК в миллиграммах кислорода, химически связанного в окисли-

телях, потребленного на окисление органических и неорганических со-

единений, содержащихся в 1 л пробы (мгО/л).

Эвтрофикация (эвтрофирование) водоемов – повышение биологи-

ческой продуктивности водных объектов в результате накопления био-

генных элементов (главным образом азота и фосфора) под воздействием

антропогенных или естественных факторов. Эвтрофикация является ес-

тественным процессом, к ускорению которого приводят антропогенное

загрязнение окружающей среды. Ускоренная эвтрофикация водоемов

приводит к ряду экологически неблагоприятных последствий – бурному

росту фитопланктона, гибели бентосных организмов, снижению концен-

трации растворенного кислорода, помутнению воды и др.

Экспрессность анализа – качество метода или средства анализа по-

лучать информацию быстро, в течение нескольких минут (десятков ми-

нут) или еще быстрее.

Эталонный раствор – искусственно приготовленный раствор ком-

понента в воде, предназначенный для воспроизведения состава воды

(концентрации компонента) либо ее свойств (мутности, цветности и др.).

218

Алфавитный указатель

Абсорбция ................................... 215

Адаптация микрофлоры ............... 80

Активный хлор ...... 46, 150, 234, 241

«Анализ удобрений», комплект-

лаборатория .............................. 117

Анаэробные условия ................... 123

Аэрация проб ................................. 80

Батометры ................................ 46, 72

Биогены ........................ 118, 125, 212

Биохимическое окисление ... 77, 161

Биохимическое потребление

кислорода (БПК) .................. 47, 77

Бюретка .......................................... 27

Весовые кривые .......................... 175

Взвешенные вещества ............ 47, 58

Вкус и привкус ................ 47, 57, 230

Влияющий фактор ........................ 19

Водородный показатель (рН) ...... 64,

222, 236, 240

Гидробионты ................................. 67

Гидрокарбонаты .............. 48, 97, 235

Главные ионы ................................ 96

Гуминовые кислоты .................... 213

Детергенты .................................... 62

Диск Секки .................................... 58

Дождемер ....................................... 44

Железо общее ................. 48, 239,240

Жесткость .............................. 97, 111

Жесткость, временная ................ 112

Жесткость, общая ....... 111, 239, 240

Жесткость, постоянная ............... 112

Закон Бугера–Ламберта–Бера ...... 23

Запах ................................. 20, 55, 226

Засоление почв .............................. 95

Индекс загрязненности воды ..... 171

Инкубация проб ............................ 77

Интегральная оценка качества ... 173

Интенсивность окраски ........ 23, 217

Источники водопотребления ....... 50

Кадмий ................................. 138, 139

Калий ............................. 21, 116, 185

Кальций ........................... 21, 48, 234

Капельница .............................. 27, 65

Карбонаты ....................... 48, 97, 225

Кислородные склянки .................. 77

Кислородный режим водоема ...... 62

Кислотность .......................... 66, 234

Кислотный дождь ......................... 67

Кишечная палочка ...................... 174

Класс качества воды ................... 172

Колба мерная ............................... 127

Колориметрические пробирки ... 190

Колориметрические склянки ..... 121

Комплексная оценка ................... 171

Комплекты-лаборатории ..... 13, 220,

223

Консервация проб ....................... 167

Контрольные шкалы ... 183, 240, 242

Концентрации веществ в

растворах .................................... 32

Ксенобиотики .............................. 151

Макрокомпоненты ...................... 214

Медь ............................... 48, 236, 239

Металлы тяжелые ................. 48, 137

«Металлы», комплект-

лаборатория ............................. 219

Метод аргентометрического

титрования ............................... 107

Метод визуальный .................. 23, 58

Метод визуально-

колориметрический .................... 23

Метод Винклера .................... 82, 234

Метод гравиметрический ........... 108

Метод йодометрического

титрования ......................... 81, 151

Метод колориметрический .......... 23

Метод Кубеля ................................ 92

Метод полевой ............................... 13

Метод расчетный ........................ 110

Метод титриметрический ............. 25

Метод турбодиметрический ......... 57

Метод фотоколориметрический .. 22

Метод экстракционно-

колориметрический ................. 140

Минерализация .............................. 95

Минеральный состав ..................... 95

Мутномер ....................................... 26

Мутность ........................................ 58

Насыщение воды

кислородом ........................... 68, 73

Натрий .............................. 21, 96, 222

Нейтрализация отходов ................ 40

Неопределенность измерений ...... 32

Нитраты ........................ 119, 201, 236

Нитриты ......................... 48, 123, 234

Нитрификация ............................... 79

«НКВ», комплект-

лаборатория ............... 218, 220, 221

Нормативы качества воды ............ 50

Оборудование для отбора

и подготовки проб ..................... 43

Оборудование для полевых

анализов ..................................... 218

Общий фосфор ............ 125, 214, 219

Окисляемость бихроматная .. 48, 214

Окисляемость

перманганатная .......... 48, 214, 234

Опалесцирующий .......................... 58

Определение, сходимость ............ 36

Определение, полуколи-

чественное .................................. 36

Определение, параллельное ......... 35

Определение, количественное ..... 36

Оптическая плотность .......... 23, 216

Органические загрязнения ........... 77

Органолептические

показатели ............................ 20, 51

Ортофосфаты ....................... 128, 235

Отбор проб ..................................... 43

Отбор проб, воды из водопро-

водных сетей ................................. 45

Отбор проб, грунтовых вод .......... 45

Отбор проб, из озер (прудов) ....... 43

Отбор проб, из рек и водных

потоков ....................................... 43

Отбор проб, консервация ............. 43

Отбор проб, осадков ..................... 44

Пенистость ..................................... 63

Перманганатный индекс ............... 86

Пипетка .......................................... 27

Поверхностно-активные

вещества (ПАВ) ................. 49, 160

Погрешность измерений .............. 32

Погрешность измерений,

абсолютная .................................. 34

Погрешность измерений, грубая

Погрешность измерений,

относительная ............................ 34

Погрешность измерений,

систематическая ......................... 33

Погрешность измерений,

случайная .................................... 33

Показатели вредности

лимитирующие .................. 50, 171

Показатель качества воды

обобщенный .............................. 126

Полифосфаты .............................. 124

Правила безопасной работы ......... 40

Правила безопасной работы, с

едкими веществами ................... 41

Правила безопасной работы, с

растворителями .......................... 42

Предельно допустимая

концентрация (ПДК) . 50, 172, 215

Приведенные концентрации ...... 171

Пробы, посуда для отбора ............ 46

Пробы, разовые ............................. 43

Пробы, репрезентативные ............ 43

Пробы, смешанные ....................... 43

Пробы, фиксация .............. 46, 49, 74

Прозрачность ................... 20, 49, 234

Протокол наблюдений .................. 37

«Пчелка-Н», комплект-

лаборатория .............................. 219

Растворенный кислород . 49, 67, 234

Растворы модельные ..................... 24

Растворы эталонные ........... 183, 184

Ртуть ..................................... 138, 139

Самоочищение .............................. 62

Светопропускание ........................ 58

Свинец ................................. 140, 216

Синергизм .................................... 173

Сифон ....................................... 47, 72

Солесодержание общее ........ 95, 116

СПАВ ............................................ 169

Стехиометрическое

взаимодействие .......................... 26

Сточные воды .......................... 50, 77

Сульфаты ............... 96, 104, 116, 235

Сухой остаток .......... 20, 49, 108, 222

Температура .................................. 62

Тест-комплекты ..... 13, 232, 234, 236

Тетрадь рабочая ............................ 37

Точка эквивалентности ................ 26

Точность анализа .................. 25, 119

Условия применения полевых

методов ........................................ 19

Факторы опасности ...................... 39

Фенолы .................................. 22, 164

Фиксация кислорода ............... 70, 72

Фосфаты ........................ 49, 125, 236

«Фосфор», комплект-

лаборатория ............................. 219

Фотосинтез .............................. 44, 68

Фотоэлектроколориметр .............. 25

Фториды ........................ 49, 148, 235

Химическое потребление

кислорода (ХПК) .......... 48, 83, 85,

200, 201, 214

Хлорфенолы ................................ 151

Цветность ........................ 49, 52, 226

Цинк ............................. 137, 216, 219

Шприц-дозатор ............. 27, 229, 230

Щелочность .................. 66, 227, 236,

Эвтрофикация ............................. 217

Экспрессность ............................. 217