Определение биохимического потребления кислорода

 

2. Требования безопасности, охраны окружающей среды

 

1. При выполнении измерений массовой концентрации гидрокарбонатов и величины щелочности в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
2. По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко второму, третьему классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
3. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
4. Особых требований по экологической безопасности не предъявляется.

 

3. Требования квалификации операторов

 

К выполнению измерений и обработке их результатов  допускаются лица со средним профессиональным образованием или без профессионального  образования, но имеющие стаж работы в лаборатории не менее двух лет, освоившие методику.

 

4. Условия выполнения измерений

 

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура  окружающего воздуха 22 (+/- 5) ˚С;

- атмосферное  давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800мм рт. ст.);

- влажность  воздуха не более 80% при 25˚С;

- напряжение  в сети 220 (+/- 10) В;

- частота  переменного тока в сети питания  50 (+/-1) Гц.

 

5. Отбор и хранение проб

 

Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для  отбора проб должно соответствовать  ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592. Как правило, измерение массовой концентрации гидрокарбонатов  и величины щелочности выполняют  в нефильтрованной пробе. При  фильтровании через любой фильтр первые порции фильтра следует отбросить. Объём отобранной пробы не менее 250 см³.

Пробы воды помещают в транспортную тару, заполняя её до краёв так, чтобы в склянке  не оставался воздух, и герметично закрывают. Предпочтительной является полиэтиленовая или полипропиленовая посуда.

Выполнение  измерений массовой концентрации гидрокарбонатов  и величины щелочности желательно проводить  в день отбора. Если это невозможно, пробы следует поместить в  холодильник с температурой  от 4˚С до 6˚С. Допустимый срок хранения проб поверхностных вод суши зависит  от величины рН и температуры пробы  в момент отбора. При рН ниже 8 и температуре ниже 10˚С можно хранить герметично закрытую пробу в холодильнике в течении недели. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, пробу хранят в холодильнике не более трёх суток. При температуре выше 18˚С пробу допустимо хранить не более суток.

Пробы очищенных  сточных вод следует анализировать  в течении суток.

 

6. Выполнение измерений

 

В стаканы  вместимостью 100 см³ или 150 см³ отбирают пипеткой аликвоту анализируемой пробы воды. Стакан с пробой помещают на магнитную мешалку, опускают в раствор перемешивающий элимент и электроды и измеряют исходное значение рН пробы.

При отсутствии в пробе гидрокарбонатов и  карбонатов (рН пробы не превышает 8,3) опускают наконечник бюретки в пробу  и титруют при постоянном перемешивание  раствором соляной кислоты 0,0500 моль/дм³ или 0,0200 моль/дм³ из бюретки вместимостью 5 см³ или 10 см³ в зависимости от предполагаемой величины щелочности. До достижения рН около 5 раствор кислоты можно добавлять быстро, не дожидаясь установления постоянного значения рН. Далее проводят титрование медленно, добавляя раствор кислоты по каплям до рН 4,50 (+/- 0,02).

 

1. Приготовление растворов

 

Дистиллированная  вода, свободная от СО₂. Дистиллированную воду кипятят 15-20 минут и охлаждают до комнатной температуры в колбе, закрытой пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка с подсоединённой к ней хлоркальциевой трубкой с натронной известью или аскаритом.

Раствор соляной кислоты, 0,0500 моль/дм³ КВЭ. При приготовлении раствора из стандарт-титра содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 2000 см³, доводят объём до метки дистиллированной водой и перемешивают. При хранении в герметично закрытой посуде раствор устойчив.

При отсутствии стандарт-титра раствор готовят  из концентрированной кислоты. Для  этого в мерную колбу вместимостью 1000 см³ приливают примерно на 2/3 объёма дистиллированную воду, добавляют 4,2 см³ соляной кислоты, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

 

2. Вычисление результатов измерений

 

Величину  щелочности анализируемой пробы  воды Х, моль/дм³ КВЭ, рассчитывают по формулам:

а) при  объёме раствора кислоты с молярной концентрацией 0,02 моль/дм³ КВЭ более 3,5 см³ (или более 1,4 см³ раствора кислоты с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ КВЭ)

 

       

б) при  объёме раствора кислоты с молярной концентрацией 0,02 моль/дм³ КВЭ 3,5 см³ и менее

 

 

 

где V_0,1 – общий объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,5 см³;

V_0,2 – общий объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,2 см³;

С_к – молярная концентрация раствора кислоты, моль/дм³ КВЭ;

V – объём аликвоты анализируемой пробы воды, см³.

Массовую  концентрацию гидрокарбонатов в  анализируемой пробе воды Х_гк мг/дм³, рассчитывают по формулам:

а) при  отсутствии карбонатов и величине щелочности более 0,70 моль/дм³ КВЭ

 

 

 

б) при  отсутствии карбонатов и величине щелочности 0,70 моль/дм³ КВЭ и менее

 

 

где V_к,1 – объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,5 см³;

V_к,2  – объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,2 см³;

С_к – молярная концентрация раствора кислоты, моль/дм³ КВЭ;

V – объём аликвоты анализируемой пробы воды, см³.

В присутствии  карбонатов объём кислоты, пошедший на титрование гидрокарбонатов, рассчитывают по формулам:

 

V_к,1 = V_0,1 - 2V_к,3,

V_к,2 = V_0,2 - 2V_к,3

 

где V_0,1 – общий объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,5 см³;

V_0,2 – общий объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 4,2 см³;

V_к,3 – объём раствора кислоты, пошедший на титрование до рН 8,3 см³;

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Защита  водных ресурсов от истощения и загрязнения  и их рационального использования  для нужд народного хозяйства  – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия  по охране окружающей среды.

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение  новых технологических процессов производства. В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод.

Определение БПК в поверхностных водах  используется с целью оценки содержания биохимически активных органических веществ. Важно использование величины БПК  при контролировании эффективности  работы очистных сооружений, что позволяет  определить время выдерживания сточных  вод перед выпуском их в водоёмы. Степень загрязнения БПК₅, мг О₂/л: очень чистые – 0.5-1; чистые – 1.1-1.9; умеренно загрязнённые – 2-2.9, загрязнённые – 3-3.9; грязные – 4-10; очень грязные – 10.

Определение концентрации водного показателя и  гидрокарбонатов является одним  из важнейших характеристик поверхностных  вод суши. По концентрации водного  показателя и гидрокарбонатов судят  направленности геохимических и  гидрохимических процессов, обуславливающих  формирование химического состава  воды, эрозии земной поверхности, образования  осадочных пород. Определение концентрации водного показателя и гидрокарбонатов используется для расчёта компонентов карбонатного равновесия и баланса угольной кислоты, что необходимо при исследовании состояния водных экосистем. Определение концентрации водного показателя и гидрокарбонатов имеет большое значение при оценке пригодности воды для практических целей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов Экология, М.: Наука 1986-194 с.
2. Т.А. Хвант Промышленная экология Ростов-на-Дону: «Феникс», 2003-320с.
3. А.Н. Голицин Основы промышленной экологии, М.: ИРПО; Издательский дом Академия, 2002-240с.
4. А.М. Владимиров, Ю.И. Ляхин Охрана окружающей среды, Ленинград, 1991
5. В.М. Константинов Экологические основы природопользования, Москва 2001
6. Ю.В. Новиков Охрана окружающей среды, Москва 1987