Анализ и улучшение качества вод для различных целей

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«ТОМСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

Факультет   -   институт геологии и нефтегазового  дела

Направление   -  природообустройство

Кафедра            - ГИГЭ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Анализ  и улучшение качества вод для различных  целей 

Курсовая  работа

По дисциплине Анализ и улучшение качества природных вод 
 
 
 
 
 

Студент гр.            ___________________          

                                            ^{(подпись)}

                          ___________________

               ^(дата) 

Руководитель             ____________________    

                                    ^{(подпись)}

                         ____________________

                ^(дата)

                                         
 
 
 
 
 

Томск- 2010

Содержание: 

Часть 1. Экологическая оценка исследуемой природной воды………………..4

   Глава 1. Система природная вода – человек………………………………...4

1. Качество исследуемой воды для питьевого централизованного и нецентрализованного водоснабжения……………………………………4
2. Качество исследуемой воды для бутылирования вод первой и высшей категории………………………………………………………….4

   Глава 2. Система природная вода – животные………………………………5

1. Качество исследуемой воды для рыборазведения………………...5

   Глава 3. Система природная вода – земля…………………………………...5

1. Американская и российская классификация качества воды для оросительной мелиорации………………………………………………..6
2. Оценка загрязненности территории исследуемой водой (поверхностной, подземной) по критериям качества вод………………6

Часть 2. Улучшение качества исследуемой воды………………………………7

Список литературы……………………………………………………………….8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      Цель  работы – оценка и улучшение качества воды для различных целей.

      Исследуемая вода была отобрана в скважине поселка  Ключи.

        Целью исследования ее пригодности для хозяйственно-питьевых целей и соответствие показателей нормам, регламентируемым по Сан ПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»; на основании, которых можно сделать вывод о пригодности исследуемой воды для хозяйственно-питьевых целей.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Часть 1. Экологическая  оценка исследуемой

природной воды

   Глава 1. Система природная  вода – человек

1. Качество исследуемой воды для питьевого централизованного и нецентрализованного водоснабжения.

      В воде наблюдаются превышения по предельно-допустимым концентрациям Fe и CO2 для питьевой воды, определяемых СанПиН  2.1.4.04-01.

      Вода  не удовлетворяет требованиям СанПиН  2.1.4.04-01.

     Класс качества исследуемой воды определялся  в соответствии с ГОСТ 2761–84 для поверхностных вод. Исследуемая вода соответствует 2-ому классу качества вод.

     В соответствии с рекомендациями С.Л. Шварцева в воде превышено содержание Fe, NO₃, HCO3,Ca и Mg.

     По  классификации ЕС наблюдается повышенное содержание Fe, Pb, K, ПОК.

     По  рекомендации ВОЗ также наблюдается значительное превышение по концентрации железа в воде.

     Таким образом, делаем вывод о том, что  исследуемая вода имеет отклонение по отдельным показателям от треб. ГОСТ 2874. Вода может быть использована  после предварительной водоподготовки: аэрированием, фильтрованием и обеззараживанием, с применением дополнительных окислительных и сорбционных методов, а также более эффективных методов обеззараживания.

2. Качество исследуемой воды для бутылирования вод

первой и высшей категории

      В ходе работы оценивалось качество воды для бутылирования (Лабораторная работа № 1). Исходная вода не подходит для бутылирования, имеются превышения предельно-допустимых концентраций 1-ой и высшей категорий качества по перманганатной окисляемости и содержанию Fe, CO₂.

      Следовательно, исследуемая вода непригодна для  бутылирования, но возможно ее использование  после соответствующей водоподготовки, направленной на снижение содержания вышеперечисленных компонентов. 

Глава 2. Система природная  вода – животные

1. Качество исследуемой воды для рыборазведения

      Качество  исследуемой воды для рыборазведения оценивалось по Перечню ПДК и ОБУВ вредных веществ для рыбохозяйственных водоемов (Лабораторная работа №1).  В исследуемой воде наблюдаются значительные превышения ПДК_рыб по содержанию Fe, Sr, Li, Pb и Mn.

      Cледовательно, можно сделать вывод о том, что исследуемая вода непригодна для целей рыборазведения. 

   Глава 3. Система природная  вода – земля 

1. Американская  и российская классификация качества воды

для оросительной мелиорации

      В ходе работы была проведена оценка степени пригодности исследуемой  воды для орошения по американской и российской классификациям (Лабораторная работа № 3). Были сделаны следующие выводы:

1. По американской классификации:

·    Общее количество растворенных солей не превышает 480 мг/л, рассчитанное натриево-адсорбционное отношение менее 6, следовательно, отсутствует засоление почв исследуемой водой;

·   Содержание хлора менее 4 мг-экв/л, рассчитанное натриево-адсорбционное отношение менее 3, следовательно, отсутствует токсическое воздействие на растения от поглощения исследуемой воды корневой системой;

·           Также отсутствуют осложнения на листья растений при поливе дождеванием.

      По  перечисленным выше критериям делаем вывод, что исследуемая вода по американской классификации подходит для орошения, так как не вызывает засоления почв и не нужны меры для предотвращения засоления.

2. По российской классификации:

      По  рассчитанному ирригационному эмпирическому коэффициенту, который равен 283, 74 > 18, определяем, что качество воды хорошее, вода также пригодна для орошения и никакие предупредительные меры для ее улучшения не нужны.

      По  двум классификациям можно сделать  выводы о том, что вода проходит классификации  для орошения. Общая минерализация должна быть менее 480 мг/л, в моем случае 131,78 мг/л не превышает показатель нормы качества. Исходная вода полностью пригодна для орошения.

2. Оценка загрязненности территории исследуемой водой (поверхностной, подземной) по критериям качества вод.

      Критерий качества воды – признак или комплекс признаков, по которым производится оценка качества воды.

      Для оценки эколого-геохимического состояния  поверхностных вод был использован критерий (коэффициент концентрации по ПДК). Для оценки загрязнения поверхностных вод был использован показатель Кс (коэффициент концентрации) (Лабораторная работа № 4). Данная методика применяется для вод хозяйственно-питьевого и хозяйственно-бытового назначения. Превышений содержаний компонентов в исследуемой воде относительно и Кс нет.

      Следовательно, экологическая обстановка – напряженная. Уровень загрязнения исследуемой воды – средний. Уровень загрязнения природных сред – умеренно-опасный. 
 

Часть 2. Улучшение качества исследуемой воды.

     Улучшение качества воды проводилось методом  ионного обмена по реакциям:

     R – Na + Ca²⁺   → R – Ca²⁺ + Na⁺

     R – Na + Mg²⁺ → R – Mg²⁺ + Na⁺

    Общая жесткость исследуемой воды равна  5,2 мг-экв/л.

    Улучшение качества воды проводилось до общей  жесткости 1,5 мг-экв/л.

    Процент объема умягчаемой воды рассчитывался, исходя из того, что вода при ионном обмене умягчилась на 30 %. Процент объема умягчаемой воды равен 70%. (Лаб. работа № 6) 

     Схема улучшения качества:

     Исходная  вода  70%

                                           

                30%            Бак смешения  Потребитель 

      Таким образом, можно сделать вывод, что требовалось улучшение качества ионным обменом для умягчения воды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

      1. ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного  хозяйственно-питьевого водоснабжения.  Гигиенические, технические требования  и правила выбора". – М.: Изд-во стандартов, 1985.

      2. Сан ПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству  воды централизованных систем  питьевого водоснабжения. Контроль  качества. – М.: Минздрав России, 2002. 

      3. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические  требования и контроль за качеством. – М.: Изд-во стандартов.

      4. Нормативы качества питьевой  воды в России и за рубежом.  – Екатеринбург: Международный экологический  фонд «Вода Евразии», 1996.

      5. Ю.Е. Сает и др. Геохимия окружающей  среды. – М.: Недра, 1990.

      6. Директива Совета Европейского союза 98/83/ЕС от 3 ноября 1998 г. по качеству воды, предназначенной для потребления человеком.

      7. Р.Ф. Зарубина, Ю.Г. Копылова, А.Г.  Зарубин. Анализ и улучшение  качества природных вод. Часть  1. Анализ и оценка качества  природных вод. – Изд.: ТПУ, 2007.