Курсовая работа

Метаанализ результатов гидрохимических исследований Вязевской возвышенности
Курсовая работа
Семеновой Марины и
Слонимской Марии
Школы №192, 10Б класс
Научный руководитель:
Жилин Д.М.
Москва
2007
С 1996 года на Вязевской возвышенности (Невельский р-н, Псковская область) проводятся гидрохимические экспедиции, в ходе которых анализировали химический состав многочисленных поверхностных вод. За эти годы накоплен обширный экспериментальный материал. На основе этого материала можно попробовать выявить закономерности изменения состава поверхностных вод как во времени, так и в пространстве. Кроме того, выявленные закономерности могут позволить выявить и исключить неправильные данные.
Цели:
1. Выявить грубые промахи в анализе состава воды.
2. Выявить пространственные закономерности в изменении щелочности, жесткости, концентрации кислорода, кальция, цветности.
3. Выявить временные закономерности указанных изменений.
Задачи:
Составить корреляционные диаграммы взаимосвязи щелочность – жесткость, жесткость – кальций.
На основании корреляционных диаграмм взаимосвязи щелочность – жесткость, жесткость – кальций сделать вывод о взаимосвязи исследованных параметров и на этой основе исключить грубые промахи.
Составить таблицы корреляции по кальцию, щелочности, жесткости, цветности и кислороду между разными экспедициями.
На основании таблиц корреляции значений одного параметра на разных станциях между различными экспедициями сделать вывод о воспроизводимости пространственных закономерностей.
На основании таблиц корреляции значений одного параметра в одной экспедиции между разными станциями сделать вывод о наличии закономерных изменений во времени.

Состав природной воды в качественном и количественном отношении зависит от среды, в которой происходит его формирование, то есть, с одной стороны, от состава и растворимости веществ, с которыми соприкасается вода, с другой – от условий, в которых происходит это взаимодействие.Происходящие при этом химические и физико-химические процессы весьма разнообразны.В естественных условиях в большинстве случаев протекают одновременно несколько взаимосвязанных процессов. Например, растворение солей водой, уменьшая растворимость газов, будет способствовать выделению последних из раствора; переход одних веществ в раствор, обусловливает выпадение из него других, менее растворимых и т.д. (Алекин, 1953) Большинство окрашенных веществ, присутствующих в природных водах, это гумусовые кислоты – довольно устойчивый продукт неполного разложения органических веществ. Они влияют на растворимость и биологическую доступность, в первую очередь, железа. Высокоцветные воды часто более устойчивы ко многим загрязняющим веществам (в первую очередь, тяжелым металлам), так как загрязняющие вещества связываются с гумусовыми кислотами в малотоксичные соединения. Под действием кислорода воздуха цветность медленно понижается за счет окисления органических веществ (Жилин, 2001).Концентрация гумусовых веществ зависит от геологических условий, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки. Так, наибольшую цветность имеют поверхностные воды рек и озер, расположенных в зонах торфяных болот и заболоченных лесов, наименьшую — в степных зонах. Зимой содержание органических веществ в природных водах минимальное, в то время как весной и летом в период "цветения" воды — оно повышается. Подземные воды, как правило, имеют меньшую цветность, чем поверхностные.В свете вышеизложенного в исследуемом районе следует ожидать значительную цветность. Наибольшей она будет на станциях, расположенных на болотах, в летних экспедициях. Наименьшая цветность будет наблюдаться в осенних и зимних экспедициях на станциях, расположенных на озерах или реках. Под щелочностью природных или очищенных вод понимают способность некоторых их компонентов связывать эквивалентное количество сильных кислот. Она определяется концентрацией растворенных в воде оснований. Они определяют pH и буферную емкость водоема по отношению к кислотам (чем больше щелочность – тем больше кислоты водоем сможет нейтрализовать без фатальных последствий для себя) (Жилин, 2001). Вместе с ионами жесткости (см. ниже), щелочность во многом определяет ионную силу воды (особенно пресной), которая влияет на конформацию мембранных белков и, как следствие, на проницаемость клеточных мембран, что немаловажно для мелких водных организмов. Определение щелочности полезно при дозировании химических веществ, необходимых при обработке вод для водоснабжения.(Жилин, 2001)
В средней полосе России щелочность на 90% формируется за счет НСО3- ионов .(Жилин, Реахим). Гидрокарбонаты появляются в водоеме в результате реакции карбонатных пород (известняк СаСО3 и доломит СаСО3MgCO3) или силикатных пород с растворенным в воде углекислым газом:
СаСО3 + СО2 + Н2О  Са(НСО3)2
СаАl2 Si2O8 + 2CO2 + 2H2O  H2Al2Si2O8 + Ca(HCO3)2
Наибольшая общая щелочность в водоемах, бассейн которых сложен известняками. В свете этого следует ожидать, что наиболее высокая щелочность будет в подземных водах, менее высокая – в водах малых ручьев с грунтовым питанием. А самыми низкими показатели щелочности будут в реках и озерах, питающихся дождевыми водами.

Оцените статью
Добавить комментарий