Метод с окислением марганца до перманганат-иона. Метод определения марганца основан на окислении его соединений до иона (перманганат-ион) в кислой среде персульфатом аммония или калия в присутствии ионов серебра в качестве катализатора. Интенсивность появляющегося розового окрашивания пропорциональна содержанию марганца. Предел обнаружения 0,05 мг/л при объеме пробы 100мл. Предельно допустимая концентрация марганца в воде водоемов 0,1 мг/л, лимитирующий показатель вредности органолептический. Проведению анализа мешают органические вещества (при ХПК более 15 мгО/л) и хлориды более 5 мг/л, которые в условиях анализа окисляются, в результате чего окислителя не может хватить на реакцию с соединениями марганца. Железо (Ш) более 5 мг/л, а также медь, никель, бихроматы мешают окраской своих ионов. Основными критериями качества вод по гидрохимическим показателям являются значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ для водоёмов рыбохозяйственного, хозяйственно-питьевого назначения. Полученные данные использовались для оценки соответствия концентраций веществ предельно допустимым и нормам показателей воды.
Предельно-допустимая концентрация веществ, загрязняющих поверхностные воды и нормы показателей воды (Таблица 4,5). В данном случае выделено четыре класса опасности.
Таблица 4
Предельно-допустимая концентрация веществ, загрязняющих поверхностные воды
| Наименование | ПДК для водоёмов рыбохозяйственного водопользования, мг/л | ПДК для водоёмов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового водопользования, мг/л | Класс опасности |
| Хром (3+) | 0,005 | 0,5 | |
| Хром (6+) | 0,02 | 0,05 | |
| Железо (общее) | 0,1 | 0,3 | |
| Цинк (2+) | 0,01 | 1,0 | |
| Свинец | 0,1 | 0,03 | |
| Ртуть | 0,0001 | 0,0005 | |
| Кадмий | 0,005 | 0,001 | |
| Мышьяк | 0,05 | 0,05 | |
| Бор (3+) | 0,017 | 0,5 | |
| Медь (2+) | 0,001 (к природн. естеств. Фону) | 1,0 | |
| БПК5 | 3 мг О2/л | 3 мгО2/л | |
| Фенолы | 0,001 | 0,001 | |
| Нефтепродукты | 0,05 | 0,3 | |
| Фториды | 0,05 (не выше суммарного содержания 0,75) | 1,5 | |
| Нитриты | 0,08 (0,02 по N) | 3,3 | |
| Нитраты | 40,0 (9,1 поN) | 45,0 | |
| Аммоний солевой | 0,5 |
ПДК - это количество загрязняющего вещества в водной среде при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятные последствия у его потомства.
Выделяют ПДК для водоёмов рыбохозяйственного водопользования и ПДК для водоёмов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового водопользования.
В настоящее время установлены ПДК для более 1000 химических веществ в воде.
Таблица 5
Нормы показателей воды
| Показатели | НД на методы испытаний | Нормы по НД |
| Сухой остаток, мг/дм не более: | ГОСТ 18164-72 | |
| Водородный показатель, рН: | ГОСТ 2874-82 | 6,0-9,0 |
| Окисляемость перманганатная, мг/дм, не более: | ГОСТ 23268.12-78 | 0,5-5,0 |
| Фенольный индекс, мг/дм, не более | ГОСТ 26449.1-85 | 0,25 |
| Жесткость общая, ммоль/дм | ГОСТ 4151-72 | |
| Органолептические свойства | ||
| Цвет, градусы не более: | ГОСТ 3351 -74 | |
| Запах, баллы не более: | ГОСТ 3351-74 | |
| Вкус, баллы не более: | ГОСТ 3351-74 | |
| Мутность, мг/дм ' не более | ГОСТ 3351-74 | 1,5 |
| ФОРМУЛЫХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА | ||
| Катионы | мг/дм3, не более | |
| Аммоний: | ГОСТ 4192-82, | |
| Алюминий: | ГОСТ 18165-89 | 0,5 |
| Кальций: | ГОСТ 23268.5-78 | |
| Магний: | ГОСТ 23268.5-78 | |
| Барий: | НСАМ195Х | 0,1 |
| Калий: | ГОСТ 23268.7-78 | |
| Натрий: | ГОСТ 23268.6-78 | |
| Железо общее | ГОСТ 401 1-72 | 0,3 |
| Марганец: | ГОСТ 4974-72 | ОД |
| Хром: | НСАМЗПГх | 0,05 |
| Серебро: | ГОСТ 18293-72 | |
| СУММА- | ||
| АНИОНЫ | ||
| Фторид: | ГОСТ 4386-89 | 1,5-0,70 |
| Хлорид: | ГОСТ 4245-72 | |
| Бромид: | ГОСТ 23268. 15-78 | |
| Иодид: | ГОСТ 23268.16-78 | |
| Сульфат: | ГОСТ 4389-72 | |
| Гидрокарбонат: | ГОСТ 23268. 3-78 | |
| Карбонат: | ГОСТ 23268. 3-78 | |
| Фосфат: | ГОСТ 18309-72 | 3,5 |
| Нитрат: | ГОСТ 18826-73 | |
| Нитрит: | ГОСТ 4192-82 | |
| Кремниевая кислота: | ГОСТ 26449.1-85 | 10,0 (по 80 |
| СОДЕРЖАНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ | ||
| Кадмий, мг/дм, не более: | НСАМ 292 -Г | 0,001 |
| Ртуть, мг/дм, не более/ | ГОСТ 26927 | 0.0005 |
| Медь, мг/дм, не более. | НСАМ 292 -Г | |
| Цинк, мг/дм, не более. | НСАМ 292 -Г | |
| Никель, мг/дм, не более; | НСАМ 292 -Г | 0.1 |
| Кобальт, мг/дм, не более. | НСАМ 292 -Г | 0.1 |
| Стронций, мг/дм, не более: | ГОСТ 23950-88 | |
| Уран, мг/дм, не более | ГОСТ 18921-85 | 1,8 |
| Ванадий, мг/дм, не более. | НСАМ 31 8-Г | 0,1 |
| Бор, мг/дм, не более. | СТРК 1016-2000 | 0,5 |
| Бериллий, мг/дм, не более. | ГОСТ 18294-81 | 0,0002 |
| Молибден, мг/дм, не более; | ГОСТ 18308-72 | 0,25 |
| Синтетические, поверхностно-активные вещества (СПАВ), -> мг/дм. не более | ГОСТ Р 51211-98, РК№ 116/168 | 0,5 |
| Нефтепродукты, суммарно мг/дм3, не более | НСАМ 293 | 0,1 |
| ГХЦГ, мг/дм, не более | ГОСТ Р 51209-98 | 0,002 |
| ДДТ, мг/дм, не более | РК№ 116/10002 | 0,002 |
Следует знать, что большинство загрязняющих и опасных веществ включается в биологический круговорот и в пищевые цепи. В конечном итоге они накапливаются в организмах (например, ртуть, ДДТ и др.). Возможность трансформации веществ в водной среде и избирательного накопления их живыми организмами - всегда должна учитываться при решении вопроса об опасности того или иного химического загрязнения.
Уровень загрязнения поверхностных вод оценивается по величине комплексного индекса загрязнённости воды (ИЗВ), который используется для сравнения и выявления динамики изменения качества вод. Критерии качества поверхностных вод по величине комплексного индекса загрязнённости воды (ИЗВ) указаны в Таблице 6. Характеристики качества воды: очень чистая, чистая, умеренно грязная, загрязненная, грязная, очень грязная, чрезвычайно грязная.[3]
Таблица 6
Критерии качества поверхностных вод по величине ИЗВ
| Класс качества | Характеристика качества воды | Величина ИЗВ |
| Очень чистая | <0.3 | |
| Чистая | 0.3 -1.0 | |
| Умеренно грязная | 1.0 - 2,5 | |
| Загрязнённая | 2.5 - 4 | |
| Грязная | 4-6 | |
| Очень грязная | 6-10 | |
| Чрезвычайно грязная | >10 |
Охрана водных ресурсов
Для поддержания водных объектов в состоянии, соответствующем экологическим требованиям, для предотвращения загрязнения, засорения и истощения поверхностных вод, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира устанавливаются водоохранные зоны. В пределах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, где запрещено распахивать землю, рубить и корчевать лес, а также вести другую деятельность.
Государственный контроль за соблюдением режима использования и охраны прибрежных ресурсов и иной хозяйственной деятельности граждан и юридических лиц в водоохранной зоне осуществляется органами и исполнительной власти.
Водное законодательство регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную водную среду; поддержание оптимальных условий водопользования; качества поверхностных и подземных вод в соответствии с санитарными и экологическими требованиями; защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения; сохранения биологического разнообразия водных экосистем. [4]
Согласно Водному кодексу, использование водных объектов для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения является приоритетным.
Запрещается сброс сточных и дренажных вод в водные объекты:
-содержащие природные лечебные ресурсы;
-отнесенные к особо охраняемым;
-находящиеся в курортных зонах, местах отдыха населения;
-находящиеся в местах нереста и зимовки ценных и особо охраняемых видов рыб, в местах обитания ценных и занесенных в Красную книгу видов животных и растений.
Порядок разработки и утверждения нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты устанавливается правительством.
Малые реки на долю которых приходится значительная часть поверхностного стока, более восприимчивы к антропогенному воздействию. Главной особенностью формирования стока малых рек является очень тесная их связь с ландшафтом бассейна, что и обусловливает легкую уязвимость этих водных артерий - не только при чрезмерном использовании водных ресурсов, но и при освоении водосбора.
Под воздействием хозяйственной деятельности в малых реках снижается водность и заиление русел, что способствует быстрому зарастанию и заболачиванию, позже приводит к деградации, и малые реки исчезают с лица земли.
Вырубка лесов и неумеренная распашка прилегающих территорий приводят к значительному уменьшению поверхностного и подземного грунтового стока воды в малые реки. Особенно пагубна распашка склонов, балок, оврагов, при которой нарушается эрозионная устойчивость почвы и значительная ее часть смывается в реки.
У малых рек способность к самоочищению значительно меньше, чем у больших, и механизм самоочищения при перегрузках легко нарушается. В связи с этим особенно остро стоит задача создания на их берегах водоохранных зон.
Овраги, примыкающие к водоохранной зоне, должны быть укреплены, чтобы не засорять и не заиливать водоем. На территориях вооохранной зоне не должны находится объекты-загрязнители. Родники, питающие реку или озеро должны быть расчищены и ухожены.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ведет наблюдение за загрязнением поверхностных вод суши.
Санитарно-эпидемологическая служба отвечает за санитарную охрану водоемов.
Работает сеть санитарных лабораторий на предприятиях для изучения состава сточных вод и качества воды водоемов.
Следует отметить, что традиционные методы наблюдений и контроля имеют один принципиальный недостаток - они неоперативны и, кроме того, характеризуют состав загрязнений объектов природной среды только в моменты отбора проб. О том, что происходит с водным объектом в периоды между отборами проб, можно только догадываться. К тому же лабораторные анализы занимают немалое время (включая и то, что требуется для доставки пробы с пункта наблюдения). Особенно эти методы неэффективны в экстремальных ситуациях, в случаях аварий.
Несомненно, более действен контроль за качеством воды, осуществляемый с помощью автоматических приборов. Электрические датчики постоянно измеряют концентрации загрязнений, что способствует быстрому принятию решений в случае неблагоприятных воздействий на источники водоснабжения.[4]
Заключение
Рациональное использование водных ресурсов - это прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. В частности ограничение сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации. Также важным является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке. Например, необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения.
Если мы сейчас не начнем задумываться о сохранении водных ресурсов, то уже в ближайшем будущем это может пагубно отразиться на жизни, на Земле.