ХНУ - Лабораторна робота

Хмельницький нацiональний унiверситет

Лабораторна робота

257. Моніторинг довкілля
1. Організація спостережень за якістю атмосферних опадів: відбір проб, визначення вмісту пилу
Автор: Білецька Г.А.

• 1
Иллюстрация к шагу 0257-01-001.mp4
Текст к ситуации Вас вітає програма віртуальної лабораторної роботи з теми: «Організація спостережень за якістю атмосферних опадів: відбір проб, визначення вмісту пилу».
Робота складається з двох частин. Перша частина – це тест, друга – власне лабораторна робота.
Перед виконанням тесту потрібно ознайомитися з теоретичними відомостями із тем «Моніторинг атмосферного повітря», «Моніторинг природних вод» та рекомендаціями до виконання лабораторної роботи.
Тест містить 10 тестових завдань. Якщо Ви зробите хоча б одну помилку, потрібно буде все починати спочатку. Лабораторна робота передбачає виконання двох дослідів. Бажаємо успіху!
1 Моніторинг атмосферного повітря 59
2 Моніторинг природних вод 60
3 Рекомендаціi до виконання лабораторної роботи 61
4 Продовжити виконання лабораторної роботи 2

• 2
Текст к ситуации Вам буде запропоновано тест із 10 тестових запитань. Якщо Ви впевнені у своїх знаннях та готові до тестування оберіть пункт – «Я готовий до здачі тесту», якщо Ви потребуєте додаткового вивчення теоретичного матеріалу – оберіть пункт «Я не готовий до здачі тесту».
При проходженні тестового контролю необхідно звернути увагу на таке:
– на відповіді виділений обмежений термін. Якщо Ви не надали відповідь у встановлений термін, то вона не зараховується;
– у разі невірної відповіді хоча б на одне питання, результат тестування не зараховується.
1 Я готовий до здачі тесту 3, 4
2 Я не готовий до здачі тесту 1

• 3
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Спостереження за станом повітря і попередження критичних ситуацій, що негативно впливають на здоров’я людей та стан інших живих організмів, називається
1 моніторинг атмосфери 5, 6
2 моніторинг навколишнього середовища 23
3 моніторинг гідросфери 23

• 4
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации У відповідності з яким документом здійснюють моніторинг атмосфери?
1 Закон України про охорону атмосферного повітря 5, 6
2 Закон України про охорону навколишнього природного середовища 23
3 Водний кодекс України 23

• 5
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Спостереження за якістю атмосферного повітря в містах, населених пунктах і територіях, розміщених поза зоною впливу конкретних джерел забруднення, здійснює
1 служба спостережень 7, 8
2 служба контролю 23
3 інформаційна служба 23

• 6
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Спостереження і контроль за джерелами забруднення та викидами шкідливих речовин в атмосферу здійснює
1 служба контролю 7, 8
2 служба спостережень 23
3 інформаційна служба 23

• 7
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Пост спостереження призначений для регулярного відбору проб повітря з метою подальшого лабораторного аналізу, безперервного реєстрування вмісту забруднюючих речовин автоматичними газоаналізаторами, називається
1 стаціонарний 9, 10
2 маршрутний 23
3 пересувний 23

• 8
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Пост спостереження призначений для регулярного відбору проб повітря у фіксованих точках місцевості за допомогою спеціально обладнаної автолабораторії, називається
1 маршрутний 9, 10
2 стаціонарний 23
3 пересувний 23

• 9
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Пост спостережень, який використовують для відбору проб під димовим факелом з метою виявлення зони його впливу, називається
1 пересувний 11, 12
2 стаціонарний 23
3 маршрутний 23

• 10
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Системи спостереження призначені для постійного автоматичного контролю за змінними у часі та просторі характеристиками забруднення і метеорологічними параметрами атмосферного повітря, називаються
1 автоматизовані системи спостереження і контролю атмосферного повітря 11, 12
2 пости спостережень за забрудненням атмосферного повітря 23
3 пункти спостережень за забрудненням атмосферного повітря 23

• 11
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Сукупність властивостей повітря, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний та тваринний світ, а також на матеріали, конструкції і довкілля загалом, називається
1 якість 13, 14
2 концентрація 23
3 гранично допустима концентрація 23

• 12
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Кількість забруднюючої речовини у природному середовищі, віднесена до маси чи об’єму його конкретного компонента, яка при постійному контакті чи при тимчасовій дії практично не впливає на здоров’я людини і не викликає негативних змін у нащадків, називається
1 гранично допустима концентрація 13, 14
2 концентрація 23
3 якість 23

• 13
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Система послідовних спостережень, збирання та обробки даних про стан водних об’єктів, прогнозування їх змін та розробки науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень, які можуть позначитися на стані вод, називається
1 моніторинг поверхневих вод 15, 16
2 моніторинг атмосфери 23
3 моніторинг навколишнього середовища 23

• 14
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации У відповідності з яким документом здійснюють моніторинг природних вод?
1 Водний кодекс України 15, 16
2 Закон України про охорону навколишнього природного середовища 23
3 Закон України про охорону атмосферного повітря 23

• 15
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Місце на водоймі або водотоці, де проводять комплекс робіт для одержання даних про якісні й кількісні характеристики води, називається
1 пункт спостережень 17, 18
2 пост спостережень 23
3 станція спостережень 23

• 16
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Умовний поперечний переріз водойми або водотоку, де проводиться комплекс робіт для одержання інформації про якість води, називається
1 створ пункту спостереження 17, 18
2 вертикаль створу пункту спостереження 23
3 горизонталь створу пункту спостереження 23

• 17
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Умовна вертикальна лінія від поверхні води до дна водойми або водотоку, на якій здійснюють дослідження для отримання інформації про якість води, називається
1 вертикаль створу пункту спостереження 19, 20
2 горизонталь створу пункту спостереження 23
3 створ пункту спостереження 23

• 18
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Ділянка на певній глибині, де виконують комплекс досліджень для отримання інформації про якість води, називається
1 горизонталь створу пункту спостереження 19, 20
2 вертикаль створу пункту спостереження 23
3 створ пункту спостереження 23

• 19
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Комплекс технічних засобів, що вимірюють у часі і просторі фізичні, хімічні і біологічні показники якості води, передають інформацію на центральний пункт управління і попереджають про порушення норм водокористування, називається
1 автоматизована система контролювання якості води 21, 22
2 моніторинг природних вод 23
3 програма спостережень 23

• 20
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Спостереження під час моніторингу природних вод здійснюють
1 у пунктах 21, 22
2 на постах 23
3 на станціях 23

• 21
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Ознака шкідливості води, яка з’являється при найменшій концентрації забруднюючої речовини, називається
1 лімітуюча ознака шкідливості 24
2 гранично допустима концентрація 23
3 інтегральний показник 23

• 22
Ограничение времени 1 минут
Текст к ситуации Віднесення води до певного класу, категорії згідно з екологічною класифікацією на підставі аналізу значень показників її складу І властивостей, називається
1 екологічна оцінка якості води на основі екологічних нормативів 24
2 оцінка якості води на основі нормативів екологічної безпеки водокористування 23
3 екологічна оцінка якості води 23

• 23
Текст к ситуации На жаль, Ви не пройшли тестування!
Для підготовки до повторного тестування Вам необхідно ще раз опрацювати теоретичні відомості з тем «Моніторинг атмосферного повітря» і «Моніторинг природних вод».
Після цього Ви можете повторно спробувати пройти тестування.
1 Моніторинг атмосферного повітря 59
2 Моніторинг природних вод 60
3 Продовжити виконання лабораторної роботи 2

• 24
Текст к ситуации Вітаємо, Ви успішно закінчили тестування!
Ви володієте необхідними теоретичними знаннями, що необхідні для виконання лабораторної роботи.
Бажаємо успішного виконання лабораторної роботи.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 25

• 25
Текст к ситуации Ви починаєте виконувати лабораторну роботу «Організація спостережень за якістю атмосферних опадів: відбір проб, визначення вмісту пилу».
Метою лабораторної роботи є формування навичок використовувати теоретичні знання на практиці, навчитись відбирати проби атмосферних опадів та визначити вміст у опадах механічних домішок (пилу).
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26

• 26
Текст к ситуации Дослід 1. Відбір проб атмосферних опадів.
Атмосферні опади – дощ, сніг, лід, належать до природних вод. Разом з тим, вони характеризують якість атмосферного повітря.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 27

• 27
Иллюстрация к шагу 0257-01-027.mp4
Текст к ситуации Обладнання і матеріали:
1) широкі лійки;
2) банки;
3) широкі і глибокі чашки;
4) ніж.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 28

• 28
Текст к ситуации Для визначення середнього хімічного складу дощової води пробу відбираємо
1 протягом усього часу випадання дощу 29
2 через 5 – 10 хвилин після початку дощу 50

• 29
Текст к ситуации Для визначення якості дощової води пробу відбираємо
1 через 5 – 10 хвилин після початку дощу 30
2 протягом усього часу випадання дощу 51

• 30
Текст к ситуации Пробу дощової води відбираємо за допомогою широкої лійки, трубка якої досягає дна посуду для проби.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 31

• 31
Текст к ситуации Яким чином відбираємо пробу снігу?
1 Обираємо місце, де шар снігу найтовстіший. Відкидаємо верхній шар снігу і відбираємо пробу з нижчого шару. 32
2 Обираємо місце, де шар снігу найтовстіший і відбираємо пробу з верхнього шару. 52

• 32
Иллюстрация к шагу 0257-01-032.mp4
Текст к ситуации Проби снігу відбираємо у лійку або в широку та глибоку чашку. Сніг відморожуємо при кімнатній температурі.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 33

• 33
Текст к ситуации Яким чином відбираємо проби льоду?
1 Пробу льоду відбираємо із шматків з різних місць. 34
2 Пробу льоду відбираємо у певному місці у вигляді одного цілого шматка. 53

• 34
Иллюстрация к шагу 0257-01-034.mp4
Текст к ситуации Поверхню льоду очищаємо ножем. Лід кладемо у чашку і витримуємо деякий час. Потім пробу переносимо у широкогорлий посуд, в якому її відморожємо при кімнатній температурі.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 35

• 35
Текст к ситуации
Вітаємо! Ви успішно виконали дослід 1 «Відбір проб атмосферних опадів».
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 36

• 36
Текст к ситуации Дослід 2 Визначення вмісту пилу в атмосферних опадах.
Вміст пилу в атмосферних опадах визначають ваговим методом.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 37

• 37
Иллюстрация к шагу 0257-01-037.mp4
Текст к ситуации Обладнання і матеріали:
1) технічні ваги;
2) колби;
3) лійки;
4) фільтрувальний папір;
5) сушильна шафа;
6) ексикатор.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 38

• 38
Иллюстрация к шагу 0257-01-038.mp4
Текст к ситуации Висушуємо фільтрувальний папір у сушильній шафі протягом 1,5-2 годин.
При якій температурі потрібно висушувати фільтр?
1 105 ^оС 39
2 150 ^оС 54
3 205 ^оС 54

• 39
Иллюстрация к шагу 0257-01-039.mp4
Текст к ситуации Висушений фільтрувальний папір зважуємо на технічних вагах.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 40

• 40
Иллюстрация к шагу 0257-01-040.mp4
Текст к ситуации Фільтруємо пробу атмосферних опадів через висушений і зважений фільтрувальний папір.
Який об’єм проби атмосферних опадів необхідний для визначення вмісту пилу?
1 500 – 1000 мл 41
2 50 – 100 мл 55

• 41
Иллюстрация к шагу 0257-01-041.mp4
Текст к ситуации Після фільтрування фільтр з осадом висушуємо у сушильній шафі при 105 ^оС.
При якій температурі потрібно висушувати фільтр?
1 105 ^оС 42
2 150 ^оС 56
3 205 ^оС 56

• 42
Иллюстрация к шагу 0257-01-042.mp4
Текст к ситуации Охолоджуємо висушений фільтр в ексикаторі.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 43

• 43
Иллюстрация к шагу 0257-01-043.mp4
Текст к ситуации Висушений та охолоджений фільтр зважуємо на технічних вагах.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 44

• 44
Иллюстрация к шагу 0257-01-044.mp4
Текст к ситуации Висушуємо зважений фільтр у сушильній шафі при 105 ^оС.
Протягом якого часу потрібно висушувати зважений фільтр?
1 10 хв. 45
2 20 хв. 57
3 30 хв. 57

• 45
Иллюстрация к шагу 0257-01-045.mp4
Текст к ситуации Охолоджуємо висушений фільтр в ексикаторі.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 46

• 46
Иллюстрация к шагу 0257-01-046.mp4
Текст к ситуации Висушений та охолоджений фільтр зважуємо на технічних вагах.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 47

• 47
Текст к ситуации У якому випадку вміст пилу (мг/л) в атмосферних опадах знаходимо за формулою (1.1):
, (1.1)
де Q – вміст завислих речовин у воді, мг/л;
g1 – вага просушеного фільтру після фільтрування води, г;
g2 – вага просушеного фільтру до фільтрування води, г;
V – об’єм профільтрованої проби, мл.
1 якщо маса фільтра після повторного висушування не змінилася 48
2 якщо маса фільтра після повторного висушування змінилася 58

• 48
Текст к ситуации Якщо маса фільтра після повторного висушування не змінилася, то Ви успішно виконали дослід 2 «Визначення вмісту пилу в атмосферних опадах».
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 49

• 49
Текст к ситуации
Вітаємо! Ви успішно виконали лабораторну роботу «Організація спостережень за якістю атмосферних опадів: відбір проб, визначення вмісту пилу».

Тепер оформіть звіт з лабораторної роботи відповідно запропонованого зразка.
Звіт лабораторної роботи повинен містити:
1) розрахунок вмісту завислих речовин в атмосферних опадах за формулою (1.1);
2) висновок про запиленість атмосферного повітря;
3) висновок про здобутті на лабораторній роботі практичні навички.
Запишіть звіт окремим файлом і відправте його викладачу зі своєї персональної сторінки.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1

Організація спостережень за якістю атмосферних опадів:
відбір проб, визначення вмісту пилу
Мета роботи: формування навичок використовувати теоретичні знання на практиці, навчитись відбирати проби атмосферних опадів та визначити вміст у опадах механічних домішок (пилу).
Вміст завислих речовин (мг/л) в атмосферних опадах знаходять за формулою:
,
де Q – вміст завислих речовин у воді, мг/л;
g₁ – вага просушеного фільтру після фільтрування води, г;
g₂ – вага просушеного фільтру до фільтрування води, г;
V – об’єм профільтрованої проби, мл.
Навести розрахунок.
Отже, вміст пилу в атмосферному повітря складає – вказати значення.
Висновок. На лабораторній роботі ми навчилися навчитись відбирати проби атмосферних опадів та визначити вміст в опадах механічних домішок (пилу).

• 50
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 51
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 52
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 53
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 54
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 55
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 56
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 57
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 58
Текст к ситуации
Помилка виконання лабораторної роботи.
Нажаль Ви обрали неправильний варіант відповіді.
Вам необхідно повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи і знову виконати дослід 1.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 26
2 Повторити рекомендації до виконання лабораторної роботи 61

• 59
Текст к ситуации
Моніторинг атмосферного повітря
Питання теми
1. Організація спостережень за атмосферним повітрям.
2. Пости спостережень. Програми і терміни спостережень.
3. Автоматизовані системи спостережень і контролю за атмосферним повітрям.
4. Методи оцінювання забруднення атмосферного повітря, прилади і способи відбору проб
5. Екологічне нормування якості атмосферного повітря.
Основні терміни теми: моніторинг атмосфери, пост спостереження за забрудненням атмосферного повітря, автоматизовані системи спостереження і контролю атмосферного повітря, якість атмосферного повітря, гранично допустима концентрація, гранично допустимий викид.
1. Організація спостережень за атмосферним повітрям
Людська діяльність неминуче призводить до змін атмосфери. З метою обмеження шкідливих впливів на атмосферне повітря необхідно здійснювати постійний моніторинг його стану.
Моніторинг атмосфери – це спостереження за станом повітря і попередження критичних ситуацій, що негативно впливають на здоров’я людей та стан інших живих організмів.
Моніторинг атмосфери здійснюється у відповідності із Законом України про охорону атмосферного повітря. Моніторинг атмосфери передбачає спостереження за забруднюючими речовинами, шкідливими фізичними впливами та оцінку змін природного середовища в результаті біологічного забруднення.
Моніторинг атмосфери включає такі етапи:
визначення мети та об’єктів спостереження;
спостереження за джерелами забруднення;
встановлення основних видів забруднення і забруднюючих речовин;
вивчення впливу забруднення атмосфери на живі організми;
прогноз змін середовища в результаті забруднення атмосферного повітря;
розробка заходів і прийняття управлінських рішень, які направленні на збереження повітря.
Під час моніторингу атмосфери ведуться спостереження за такими речовинами: оксид вуглецю, двооксид вуглецю, оксиди азоту, оксиди сірки, аміак, озон, вуглеводні, завислі речовини. Визначається вологість і температура повітря, рівень шкідливих фізичних впливів.
Організація спостережень передбачає контроль за поширенням шкідливих домішок як в самій атмосфері, так і між елементами системи “атмосфера – гідросфера – літосфера – біосфера”. Для цієї діяльності необхідні:
відомості про наявні та перспективні джерела забруднення атмосфери (з урахуванням розвитку економічних районів);
характеристика забруднюючих речовин (токсичність, здатність вступати в хімічні реакції з іншими речовинами, здатність до самоочищення);
гідрометеорологічні дані;
результати попередніх спостережень за забрудненням атмосфери (експедиційні дослідження);
дані про рівні забруднення навколишнього природного середовища в сусідніх країнах;
відомості про транскордонне перенесення шкідливих домішок.
Збір цієї інформації виконує спеціальна служба спостережень, яку формують система спостережень і система контролю.
Система спостережень забезпечує спостереження за якістю атмосферного повітря в містах, населених пунктах і територіях, розміщених поза зоною впливу конкретних джерел забруднення. Спостереження здійснюють служби Держкомітету гідрометеорології, які надають дані про метеорологічні умови і концентрацію шкідливих речовин. Міністерство охорони здоров’я проводить вибіркові спостереження за рівнем забруднення в місцях проживання населення. Науковий комітет Національної академії наук України організовує авіаційно-космічні спостереження за станом озонового шару і глобальним забрудненням атмосфери. Практикуються екологічні спостереження за окремими підприємствами.
Система контролю здійснює спостереження і контроль за джерелами забруднення, викидами шкідливих речовин в атмосферу. З цією метою Міністерство охорони навколишнього природного середовища організовує спостереження за джерелами промислових викидів в атмосферу та дотриманням норм гранично допустимих викидів, контролює реалізацію заходів з охорони атмосферного повітря, дотримання відповідних вимог при розміщенні, проектуванні, будівництві та введенні в експлуатацію нових підприємств.
При організації спостережень за станом повітря використовують попередні дослідження, які передбачають обстеження території за допомогою пересувних лабораторій, що здійснюють відбір та аналіз проб з метою вивчення розміщення діючих джерел забруднення.
Після з’ясування наявного та перспективного рівнів забруднення атмосферного повітря оцінюють зміни концентрацій домішок у просторі й часі, розробляють схему розміщення стаціонарних постів спостереження на території міста та програми їх роботи.
Моніторинг забруднення атмосферного повітря також передбачає контролювання транскордонного перенесення глобальних потоків домішок на великі відстані від місця викиду.
Інформацію отриману в результаті моніторингу забруднення повітря за ступенем оперативності її поділяють на такі види:
екстрена інформація (містить відомості про різкі зміни рівнів забруднення атмосферного повітря, негайно передається в контролюючі та господарські організації);
оперативна інформація (містить узагальнені результати спостережень за місяць);
режимна інформація (містить дані про середній та найбільший рівні забруднення повітря протягом тривалого часу (як правило, за рік), використовується при плануванні заходів, оцінюванні збитків, завданих народному господарству внаслідок забруднення атмосферного повітря).
Для забезпечення ефективності заходів з охорони повітря інформація повинна бути повною і достовірною. Повноту інформації забезпечують достатня кількість контрольованих інгредієнтів, тривалий термін спостережень, раціональне розміщення мережі; достовірність інформації досягається неухильним дотриманням нормативних вимог.
Спостереження та оцінювання забруднення атмосферного повітря в містах України здійснюють за даними спостережень, які проводять у 54 містах на 166 стаціонарних постах та на 2 станціях транскордонного переносу.
2. Пости спостережень. Програми і терміни спостережень
Діюча в Україні мережа спостережень за забрудненням атмосферного повітря охоплює пости ручного відбору проб повітря й автоматизовані системи спостережень та контролю оточуючого середовища (АСКОС). З постів ручного відбору проби для аналізу передають в хімічні лабораторії.
Пост спостережень може надавати інформацію про загальний стан повітряного басейну (якщо він знаходиться поза зоною впливу окремих джерел викидів) і контролювати джерела викидів (якщо він перебуває в зоні впливу джерел викидів). При їх розміщенні пріоритетними є житлові райони з найбільшою щільністю населення, де можливе перевищення встановлених порогових значень гігієнічних показників (ГДК). Робота постів спостережень повинна відповідати таким умовам:
обов’язковість відображення загального стану повітряного басейну і контроль за джерелами викиду;
необхідність здійснення спостережень за всіма домішками, концентрації яких перевищують ГДК;
обов’язковість визначення пилу, двооксиду сірки, оксиду вуглецю та оксидів азоту.
Пости спостережень за забрудненнями можуть бути стаціонарними, маршрутними та пересувними (підфакельними).
Стаціонарний пост спостереження призначений для регулярного відбору проб повітря з метою подальшого лабораторного аналізу, безперервного реєстрування вмісту забруднюючих речовин автоматичними газоаналізаторами. Мережа стаціонарних пості обладнана приміщеннями типу “ПОСТ”. Найпоширенішими є лабораторії типу “ПОСТ-2”.
Лабораторію “ПОСТ-2” використовують для стаціонарних спостережень за рівнем забруднення атмосферного повітря, а також для з’ясування метеорологічних характеристик. Вона забезпечує автоматичне вимірювання і фіксування на діаграмній стрічці концентрацій оксиду вуглецю і двооксиду сірки; автоматичний відбір 33 проб повітря для визначення 5 газоподібних домішок, сажі і пилу; ручний відбір 5 проб повітря для встановлення вмісту газоподібних домішок, сажі і пилу; автоматичне вимірювання і реєстрацію напрямку та швидкості вітру, температури, вологості атмосферного повітря; контроль за температурою, вологістю і тиском атмосферного повітря за допомогою переносних приладів.
Комплект технічних засобів лабораторії “ПОСТ-2” містить:
прилади автоматичного контролю концентрацій забруднюючих речовин: газоаналізатори;
групу приладів для автоматичного і ручного відбору проб повітря на вміст газоподібних домішок, сажі і пилу: електроаспіратори, автоматичний повітровідбирач “Компонент”;
групу приладів для автоматичного і ручного контролю метеопараметрів: анеморумбограф, датчики температури і вологості.
Лабораторію “ПОСТ-2” обслуговує оператор. Лабораторія може працювати в безперервному режимі або з перервами. За одне обслуговування забезпечується одночасний відбір 38 проб (33 при автоматичному відборі, 5 – при ручному). “ПОСТ-2” контролює 7 метеопараметрів. Середній термін служби – 10 років.
Стаціонарні пости поділяють на опорні стаціонарні пости (призначені для виявлення довготривалих змін вмісту основних або найбільш поширених забруднюючих речовин) та неопорні стаціонарні пости (призначені для спостережень за спеціальними шкідливими речовинами, що характерні для контрольованої місцевості).
Кількість стаціонарних постів визначають залежно від чисельності населення (таблиця 2.2), рельєфу місцевості, особливостей промисловості, змін концентрацій забруднюючих речовин.
Таблиця 1 – Визначення кількості стаціонарних постів відповідно
Чисельність населення, тис. Осіб менш 50 50 –
100
100 – 200 200 – 500 500 – 1000 1000 – 2000 більш 2000
Кількість постів, шт. 1 2 3 3 – 5 5 – 10 10 – 15 15 – 20

Стаціонарні пости спостережень можуть встановлюватись у житловій, промисловій, змішаній зонах та біля автомагістралей.
Маршрутний пост спостереження. Він призначений для регулярного відбору проб повітря у фіксованих точках місцевості за допомогою спеціально обладнаної автолабораторії. Маршрут щомісячно змінюється з таким розрахунком, щоб відбір проб повітря у кожному пункті проводився в різний час доби. Розміщення маршрутних постів повинно бути таким, щоб виявляти максимальні концентрації забруднюючих речовин, які формуються джерелом викиду. Визначаючи місця відбору проб, приймають до уваги висоту джерела викиду і максимально можливу зону забруднення ним атмосферного повітря.
Підфакельний (пересувний) пост спостереження. Його використовують для відбору проб під димовим факелом з метою виявлення зони його впливу. Ці місця обирають з врахуванням закономірностей поширення забруднюючих речовин в атмосфері. Проби відбирають за переважаючим напрямком вітру на відстанях: 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20 км від джерела забруднення. Допоміжні точки встановлюють у зоні формування максимальної концентрації, на межі санітарної захисної зони (СЗЗ), на відстані 200 м від СЗЗ. У зоні максимального забруднення відбирають не менше 60 проб повітря, а в інших зонах – до 25 на висоті 1,5 м від поверхні землі протягом 20 – 30 хв.
Залежно від виду постів спостережень та їх завдань визначають програми і терміни спостережень. На стаціонарних постах спостереження за забрудненням атмосферного повітря та метеорологічними параметрами проводять за повною, неповною, скороченою програмами спостережень.
За повною програмою спостереження проводять щоденно (неділя – вихідний, субота – чергується) о 1, 7, 13 та 19 год. За місцевим часом або інколи використовують зміщений графік. Спостереження за цією програмою передбачають вимірювання вмісту в повітрі пилу, двооксиду сірки, оксиду вуглецю та оксидів азоту, а також тих речовин, концентрації яких перевищують ГДК.
За неповною програмою спостереження проводять щоденно (субота і неділя чергуються) о 7, 13 та 19 год.
Спостереження за скороченою програмою проводять у місцях, де середньомісячні концентрації менші за 1/20 максимально разових ГДК.
Усі програми спостережень обов’язково охоплюють спостереження за метеопараметрами.
Діюча мережа спостережень за станом атмосферного повітря, сформована зі стаціонарних, маршрутних та підфакельних постів дає змогу контролювати забруднення повітря в населених пунктах, виявляти вплив джерел забруднення на певні території та визначати викиди від стаціонарних джерел забруднення.
3. Автоматизовані системи спостережень і контролю за атмосферним повітрям
Автоматизовані системи спостереження і контролю атмосферного повітря (АСКНС-АГ) або (АНКОС-АГ) призначені для постійного контролю за змінними у часі та просторі характеристиками забруднення і метеорологічними параметрами повітряного простору.
Завдання автоматизованої системи спостереження і контролю атмосферного повітря:
автоматичне спостереження і реєстрація концентрацій забруднюючих речовин;
аналіз отриманої інформації для визначення фактичного стану забруднення повітря;
прогноз рівня забруднення;
здійснення екстремальних заходів для зменшення забруднення атмосфери;
створення рекомендацій для покращення стану атмосферного повітря і природного середовища в цілому;
уточнення і перевірка розрахункових даних.
Стаціонарні АСКОС обладнані пристроями для безперервного відбирання та аналізування проб повітря в заданому режимі й передавання інформації каналами зв’язку в центр управління.
Методи, що використовують у АСКЗП поділяють на електрохімічні, амперметричні, фотоколориметрометричні і біосенсорні.
Залежно від характеру та об’єму робіт їх поділяють на такі типи:
промислові системи. Вони контролюють викиди промислових підприємств, ступінь забруднення промислових майданчиків і прилеглих до них територій. Оснащені датчиками для фіксування характерних інгредієнтів викидів підприємств, а також метеодатчиками, які розміщують з урахуванням шкідливості викидів, рози вітрів, особливостей розміщення житлових масивів. За звичай, такі системи функціонують у структурі підприємств;
міські системи, їх призначено для контролювання рівня забруднення повітря міста викидами підприємств, транспорту, для вимірювання метеопараметрів. Завдяки їх функціонуванню встановлюють розмір забруднення територій з урахуванням сезону року і кліматичних факторів, параметри і частку кожного джерела забруднення, прогнозують небезпечність ситуації. Системи формуються з двох рівнів.
На І рівні здійснюють вимірювання концентрацій забруднюючих речовин і деяких метеопараметрів, перетворення виміряних значень фізичних величин, реєстрацію цих значень на машинних носіях, формування повідомлень і збереження інформації.
На II рівень інформація надходить від пересувних постів, стаціонарних газоаналітичних лабораторій. На цьому рівні обробляють результати, прогнозують небезпечні ситуації, розраховують необхідні результати і передають споживачам.
Міська система автоматичного спостереження і центр оброблення даних забезпечують систематичне вимірювання заданих параметрів, автоматичний збір інформації з автоматизованих станцій, збирання інформації від неавтоматизованих ланок спостереження, оперативне оцінювання ситуації, короткостроковий прогноз.
У міську систему включені промислові автоматизовані підсистеми;
регіональні системи. Переважно вони не мають своїх контрольно-замірювальних станцій, а отримують інформацію з міських і промислових систем. Призначені для статистичної обробки і аналізу даних про забруднення навколишнього природного середовища на значних територіях, на базі яких проводять дослідження та прогнозування, розробляють науково обґрунтовані рекомендації щодо його охорони;
загальнодержавні системи. Вони отримують відомості про забруднення та стан атмосферного повітря від регіональних систем, супутників Землі та космічних орбітальних станцій;
глобальні системи, їх використовують для досліджень атмосферних змін на основі міжнародних спостережень.
Автоматизовані системи спостереження і контролювання атмосферного повітря різних типів обов’язково оснащені автоматичними системами відбору проб та приладами автоматичного визначення забруднюючих речовин (газоаналізаторами).
На стаціонарних пунктах спостереження за забрудненням атмосферного повітря (ПСЗ) найчастіше використовують газоаналізатори (прилади для визначення якісного та кількісного складу газової суміші), які дають змогу в автоматичному режимі визначати і записувати на діаграмну стрічку концентрації певних речовин протягом доби. Найчастіше використовують газоаналізатори різних типів для визначення двооксиду сірки, оксиду вуглецю, оксидів азоту, вуглеводнів і озону.
4. Методи оцінювання забруднення атмосферного повітря, прилади і способи відбору проб
Аналіз забруднення повітряного середовища є чи не найскладнішим завданням аналітичної хімії, оскільки повітря є рухомою системою, склад якої постійно змінюється, a одна проба може одночасно містити десятки, сотні органічних і неорганічних сполук. Крім того, концентрація токсичних речовин в атмосфері може бути мізерно малою (10^-4– 10^-7 % і нижче).
Для оцінювання забруднення повітря використовують лабораторні (характеризуються високою точністю і є незамінними для поглиблених досліджень); експресні (передбачають використання універсальних газоаналізаторів); автоматичні (забезпечують безперервний контроль забруднення атмосферного повітря) методи.
Лабораторні дослідження проводять з використанням хроматографічних, мас-спектрального, спектрального, електрохімічного методів аналізу забруднення атмосферного повітря.
Широкий спектр методів оцінювання забруднень атмосфери є запорукою того, що можна з високою точністю з`ясувати якісні та кількісні характеристики речовин і сумішей, наявних у повітрі.
Методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу. Одним з основних елементів аналізу якості атмосферного повітря є відбір проб. Важливість його зумовлюється тим, що за неправильного відбору проб результати аналізу втрачають сенс. Проби повітря відбирають аспіраційним способом (пропускаючи повітря через поглинальний прилад з визначеною швидкістю) і способом заповнення посудин обмеженого об’єму. Для дослідження газоподібних домішок придатні обидва способи, а для дослідження аерозольних домішок і пилу – лише аспіраційний.
Аспіраційний спосіб відбору проб повітря. У результаті пропускання повітря через поглинальний прилад відбувається концентрування аналізованої речовини в поглинальному середовищі. Для визначення концентрації речовини витрата повітря повинна становити десятки і сотні літрів за хвилину. Проби поділяють на разові (період відбору 20 – 30 хв.) та середньодобові (не менше 4-разових проб, через однакові проміжки часу протягом доби о 1, 7, 13 та 19 год.). Найкращим способом отримання середньодобових значень є безперервний відбір проб повітря протягом 24 год.
Важливим елементом системи аспіраційного пробовідбору є поглинальні пристрої, призначені для вбирання газоподібних речовин, аерозолів і пилу.
Відбір проб повітря способом заповнення посудин обмеженого об’єму. Використання цього способу зумовлено значною агресивністю хімічних речовин, які вловлюють з повітря поглинальні пристрої. Звичайні скляні ємності найчастіше використовують при відборі проб повітря для визначення оксиду вуглецю та інших газових домішок. Скляний посуд заповнюють аналізованим повітрям шляхом продування через посудину його 10-кратного об’єму, після чого посудину закривають; за допомогою вакуумного заповнення (з герметично закритих посудин повітря відкачується, їх відкривають у місці відбору проби і потім знов закривають); способом заміщення попередньо залитої в посудину інертної рідини повітрям (після того, як рідина вилилась, посудину закривають).
Охарактеризовані методи відбору проб дають змогу відібрати повітря для лабораторного аналізу за різноманітних умов. Вибір конкретного методу залежить від мети дослідження і якісного складу проби повітря: Правильний відбір проби впливає на достовірність лабораторних визначень концентрації забруднюючої речовини в повітрі.
У зв’язку з тим, що метеорологічні чинники зумовлюють перенесення і розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі, відбір проб повітря повинен супроводжуватися спостереженнями за димовими факелами джерел викидів і такими метеорологічними параметрами, як швидкість і напрям вітру, температура і вологість повітря, атмосферні явища, стан погоди і підстилаючої поверхні. Результати спостережень записують у робочий журнал гідрометеоспостерігача, а оброблені результати – у книгу запису спостережень за забрудненням атмосферного повітря і метеорологічними елементами (КЗА-1).
4. Екологічне нормування якості атмосферного повітря
З метою обмеження і контролювання антропогенних впливів на навколишнє середовище запроваджують екологічне нормування – комплекс заходів для встановлення граничних меж, в яких можуть коливатися параметри показників, які характеризують стан природного середовища. Екологічному нормуванню підлягають усі небезпечні речовини. До них належать речовини, що надходять до навколишнього середовища як продукти чи супутні утворення людської діяльності і становлять пряму чи опосередковану загрозу суспільству або довкіллю загалом, знешкодження яких у поточний момент часу може бути здійснено тільки завдяки значним техніко-економічним та організаційним витратам.
Кількісну оцінку вмісту речовин в атмосфері позначають поняттям “концентрація” – кількість речовини, яка міститься в одиниці об’єму повітря, приведеного до нормальних умов.
Якість атмосферного повітря – сукупність властивостей повітря, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний та тваринний світ, а також на матеріали, конструкції і довкілля загалом.
Оцінюють рівень забруднення середовища та його якість, використовуючи показники гранично допустимих концентрацій.
Основним критерієм якості середовища є гранично допустима концентрація (ГДК) забруднюючої речовини.
Гранично допустима концентрація (ГДК) – це кількість забруднюючої речовини в природному середовищі, віднесена до маси чи об’єму його конкретного компонента, яка при постійному контакті чи при тимчасовій дії практично не впливає на здоров’я людини і не викликає негативних змін у нащадків.
Отже, основним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінювання якості атмосферного повітря є обсяг і особливості дії наявних у повітрі забруднюючих речовин на організм людини. Для визначення якості атмосферного повітря послуговуються двома ГДК – максимально разовою (ГДК_М.Р) і середньодобовою (ГДК_С.Д).
Максимально разова гранично допустима концентрація (ГДК_М.Р) – основна характеристика небезпечності шкідливої речовини, яка встановлюється для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, біоелектричної активності головного мозку) при короткотривалому впливі атмосферних домішок.
Максимально разові ГДК застосовують, оцінюючи умови праці у забруднених приміщеннях.
Середньодобова гранично допустима концентрація (ГДК_С.Д) – характеристика небезпечності шкідливої речовини, встановлена для попередження загальнотоксичного, канцерогенного, мутагенного та інших впливів речовин на організм людини.
Речовини, які оцінюють за цим нормативом, здатні тимчасово або постійно накопичуватися в організмі людини.
ГДК_М.Р встановлюють для промислових підприємств, а ГДК_С.Д – для зон житлової забудови. Різниця між цими показниками зумовлена тим, що на підприємствах до роботи допускають, як правило, здорових людей, які пройшли медичний огляд і стійкіші до дії на організм шкідливих речовин. Отже, ГДК_М.Р більші, ніж ГДК_С.Д.
Також виділяють гранично допустима концентрація робочої зони (ГДК_Р.З).
Гранично допустима концентрація робочої зони (ГДК_Р.З) – це концентрація шкідливої речовини, яка при щоденному впливі протягом 8 год. (41 год. На тиждень) не впливає на здоров’я.
При умові присутності у повітрі декількох речовин їх сумарна концентрація не повинна перевищувати одиницю.
Різні види ГДК лежать в основі принципу роздільного нормування забруднень у повітрі.
На основі ГДК інженерні служби розраховують розміри гранично допустимих викидів (ГДВ) речовин в атмосферу.
Гранично допустимий викид (ГДВ) – це максимальна кількість викидів за одиницю часу, яка не призводить до перевищення їх ГДК на межі санітарно захисної зони. Встановлюється в метрах кубічних за годину (м³/год).
При визначені ГДВ враховують кількість джерел викидів, їх висоту розташування, стан атмосфери, фонові концентрації речовин, викиди від інших джерел. Нормативи ГДВ встановлюють на 10 років.
Для речовин ГДВ яких не встановлені використовують нормативи тимчасово узгоджених викидів (ТУВ).
Узагальнення.
Таким чином, для контролю якості повітря та поліпшення його стану необхідно проводити моніторинг атмосферного повітря.
Література для самоосвіти: 8, 27, 28.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 1

• 60
Текст к ситуации
Моніторинг поверхневих вод
Питання теми
1. Загальні положення моніторингу поверхневих вод.
2. Організація моніторингу поверхневих вод.
3. Програми спостережень. Методи і терміни відбору проб
4. Автоматизована система контролювання якості води
5. Оцінювання екологічного стану природних вод.
Основні терміни теми: моніторинг поверхневих вод, пункт спостереження за якістю поверхневих вод, створ пункту спостереження, автоматизована система контролювання якості води, лімітуюча ознака шкідливості, екологічна оцінка якості води на основі екологічних нормативів.
1. Загальні положення моніторингу поверхневих вод
Зростаючі темпи розвитку промисловості зумовлюють не лише збільшення об’ємів використання води, а й її забруднення, тому контролювання стану водних об’єктів є необхідною складовою моніторингу довкілля.
Моніторинг поверхневих вод – система послідовних спостережень, збирання, оброблення даних про стан водних об’єктів, прогнозування їх змін та розробки науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень, які можуть позначитися на стані вод.
Основною метою налагодження системи спостережень і контролю за забрудненням водних об’єктів є отримання інформації про природну якість води та оцінка змін якості води внаслідок дії антропогенних факторів.
Моніторинг поверхневих вод розв’язує такі завдання:
спостереження і контролювання рівня забруднення водного середовища за хімічними, фізичними та гідробіологічними показниками;
вивчення динаміки вмісту забруднюючих речовин і виявлення умов, за яких відбуваються коливання рівня забруднення;
дослідження закономірностей процесів самоочищення та накопичення забруднюючих речовин у донних відкладеннях;
вивчення закономірностей виносу речовин через гирлові створи річок у водойми;
оцінювання та прогнозування стану якості води.
Систему моніторингу прісних вод формують на 344 станціях (з них 240 – на річках, 43 – на озерах, 61 – на джерелах підземних вод). Станції розташовані у такий спосіб, щоб вести спостереження як на незабруднених, так і на забруднених територіях. Усі дані спостережень акумулюються в Канадському центрі континентальних вод (м. Барлінгтон, провінція Онтаріо) з метою вивчення стану забруднення прісних вод та розробки світових стандартів чистої води.
На території України починаючи з 1960 р. В межах Держкомгідромету діють 11 басейнових управлінь з 27 спеціальними гідрохімічними лабораторіями, які регулюють використання та контролюють рівень забруднення поверхневих вод.
Сучасна гідрологічна мережа України налічує 374 пости, з яких на 339 вимірюють витрати води, а на 119 – вивчають твердий стік. Озерна мережа нараховує 60 постів.
Згідно з “Порядком здійснення державного моніторингу вод” та “Положенням про державну систему моніторингу навколишнього середовища” державний моніторинг вод є невід’ємною складовою державної системи моніторингу навколишнього середовища. На основі цих двох урядових документів розроблена “Єдина міжвідомча інструкція по організації та здійсненню державного моніторингу вод” (ЄМІ). Цей документ встановлює єдині вимоги до організації та проведення спостережень за станом поверхневих вод, прибережних зон, підземних вод, джерел забруднення вод; за показниками якості природних вод.
До провідних суб’єктів державного моніторингу в Україні належать:
Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, Державні управління та інспекції – моніторинг джерел скидів стічних вод щодо контролювання вмісту забруднюючих речовин, у т.ч. Радіонуклідів, моніторинг поверхневих вод та водних об’єктів у межах природоохоронних територій щодо фонової кількості забруднюючих речовин, зокрема радіонуклідів;
організації гідрометеорологічної служби Міністерство охорони навколишнього природного середовища України – моніторинг річкових, озерних, морських вод, радіаційної обстановки, стихійних та небезпечних природних явищ, що можуть впливати на якість вод;
геологічні територіальні організації Міністерство охорони навколишнього природного середовища України – моніторинг підземних вод щодо гідрогеологічних та гідрохімічних визначень їх складу і властивостей, включаючи визначення залишкових кількостей пестицидів і агрохімікатів та оцінку ресурсів цих вод;
Міністерство охорони здоров’я України – моніторинг поверхневих вод суші і питної води, а також морських вод в місцях проживання і відпочинку населення;
Міністерство агрополітики України – моніторинг поверхневих вод сільськогосподарського призначення;
Міністерство з надзвичайних ситуацій України – спеціалізований або цільовий моніторинг у зоні відчуження і зони відселення, а також в інших зонах радіоактивного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС;
Держбуд України – контроль за вмістом забруднюючих речовин у питній воді централізованих систем водопостачання, а також у стічних водах міських каналізаційних мереж та очисних споруд.
Основний обсяг робіт з моніторингу річок виконують пункти спостережень гідрометеослужби, де проводяться дослідження гідрометричних і гідрологічних характеристик водотоків та водойм, а також визначаються гідрохімічні та гідробіологічні показники якості поверхневих вод. Ці пункти розподілені по 10 річкових басейнах України. Найбільше пунктів спостережень за кількісними і якісними показниками розташовано в басейні Дніпра, також розвинена мережа спостережень в басейнах Дунаю та Дністра.
Знання багаторічних характеристик елементів гідрометеорологічного режиму і даних поточних спостережень дають змогу розв’язувати конкретні завдання, пов’язані з інформуванням і прогнозуванням, а також з гідрологічними розрахунками.
2. Організація моніторингу поверхневих вод

Моніторинг якості поверхневих вод передбачає організацію стаціонарної мережі пунктів спостережень за природним складом і забрудненням поверхневих вод; спеціалізованої мережі пунктів спостережень за забрудненими водними об`єктами; тимчасової експедиційної мережі пунктів спостережень. Мережі спостережень створюють з дотриманням певних вимог:
надання переваги вивченню і контролюванню антропогенної дії на поверхневі води;
систематичність і комплексність спостережень за фізичними, хімічними та біологічними показниками та проведення відповідних гідрологічних вимірів;
узгодження строків спостережень з характерними гідрологічними ситуаціями;
визначення показників якості води єдиними методами;
оперативність одержання інформації про якість води.
Основним принципом організації спостережень є їх комплексність, яка передбачає узгоджену програму робіт з гідрохімії, гідрології, гідробіології та забезпечує моніторинг якості води за фізичними, хімічними, гідробіологічними показниками.
Найважливішим етапом організації робіт є вибір місця розташування пункту спостереження.
Моніторинг забруднення вод проводиться на постійних та тимчасових пунктах спостереження, які розміщують у місцях, де наявний або відсутній вплив господарської діяльності.
Пункт спостереження за якістю поверхневих вод – місце на водоймищі або водотоці, де проводять комплекс робіт для одержання даних про якісні й кількісні характеристики води.
Основними об’єктами, які потребують моніторингу, є: місця скиду стічних і дощових вод міст, селищ, сільськогосподарських комплексів; місця скиду стічних вод окремих підприємств, ТЕС, АЕС; місця скиду колекторно-дренажних вод, які відводяться зі зрошуваних або осушуваних земель; кінцеві створи великих і середніх річок, які впадають в моря, внутрішні водоймища; кордони економічних районів, республік, країн, що перетинають транзитні річки; кінцеві гідрологічні створи річкових басейнів, за якими складають водогосподарські баланси; гирлові зони забруднених приток головної річки.
Пункти стаціонарної мережі спостереження поділяють на чотири категорії. Пункти спостережень першої категорії розміщують на водотоках і водоймищах, що мають особливо важливе народногосподарське значення, коли існує ймовірність перевищення концентрації певних показників. Пункти спостереження другої категорії розташовують на водних об’єктах, які знаходяться в районах промислових міст, селищ з централізованим водопостачанням, у місцях відпочинку населення, в місцях скиду колекторно-дренажних вод з сільськогосподарських полів, на граничних і кінцевих створах рік. Пункти спостереження третьої категорії розміщують на водних об`єктах, що характеризуються помірним або слабким навантаженням (в районах невеликих населених пунктів та промислових підприємств). Пункти спостереження четвертої категорії формують на незабруднених водних об’єктах (фонових ділянках).
Пункти спостереження розташовують з урахуванням стану та перспектив використання водних об’єктів на підставі попередніх досліджень.
На пунктах спостереження досліджують один або кілька створів.
Створ пункту спостереження – умовний поперечний переріз водоймища або водотоку, де проводиться комплекс робіт для одержання інформації про якість води.
Створи спостережень розміщують з урахуванням гідрометричних умов і морфологічних особливостей водоймища або водотоку, наявності джерел забруднення, об’єму та складу стічних вод.
При спостереженнях за водоймою загалом встановлюють не менше трьох створів, по можливості рівномірно розподілених її акваторією з урахуванням конфігурації берегової лінії. У разі спостережень за окремими ділянками водойми створи розташовують у такий спосіб:
на водоймах з інтенсивним водообміном: один створ вище джерела забруднення і решта створів (не менше двох) нижче джерела забруднення на відстані 0,5 км від місця скиду зворотних вод та безпосередньо за межею зони забруднення;
на водоймах з помірним та уповільненим водообміном – один створ поза зоною впливу джерела, другий створ суміщають зі створом скиду зворотних вод, решту створів (не менше двох) розташовують по обидва боки від останнього на відстані 0,5 км від місця скиду та безпосередньо за межею зони забрудненості.
Кожний створ має кілька вертикалей та горизонталей, їх розташування в кожному створі визначається характером скидів, особливостями течії водоймища або водотоку, рельєфом дна.
Вертикаль створу – умовна вертикальна лінія від поверхні води до дна водоймища або водотоку, на якій здійснюють дослідження для отримання інформації про якість води.
Горизонт створу – зона на вертикалі (в глибину), де виконують комплекс досліджень для отримання інформації про якість води.
Раціональне розміщення пунктів спостережень, систематичність, комплексність і точність при здійсненні моніторингу поверхневих вод дають змогу отримати достовірну інформацію, яка може бути використана як з практичною, так і з теоретичною метою.
3. Програми спостережень. Методи і терміни відбору проб

Програми спостережень. Загальна мета, завдання різних досліджень, типи вод стоків, водоймищ зумовлюють кількість і методи аналізів, час відбору проб природних вод. Відповідно до цього розробляють програми спостережень за гідрологічними та гідрохімічними показниками.
Програма спостережень – теоретично і експериментальне визначена оптимальна кількість показників і послідовність досліджень, які дають змогу отримати повну і достовірну інформацію про якість води в певному місці у визначений час.
Вибір програми залежить від категорії пункту спостережень. Програми поділяють на обов’язкові і скорочені.
Здійснення обов’язкової програми передбачає:
гідрологічні спостереження: витрата води (м³/с), тобто кількість води, що протікає через живий переріз за одиницю часу; швидкість течії (м/с) при опорних вимірах витрати на водотоках або рівень води (м) на водоймищах;
гідрохімічні спостереження: візуальні спостереження, температура (°С), колірність (градуси), прозорість (см), запах (бали), концентрація розчинених у воді газів – кисню, двооксиду вуглецю (мг/дм³, мг/л); концентрація завислих речовин (мг/дм³, мг/л); водневий показник рН; окисно-відновний показник Eh (мВ); концентрація головних іонів – хлоридних, сульфатних, гідрокарбонатних, кальцію, магнію, натрію, калію, суми іонів (мг/дм³, мг/л); хімічне споживання кисню (ХСК) (мг/дм³, мг/л); біохімічне споживання кисню за 5 діб (БСК₅) (мг/дм³, мг/л); концентрація біогенних елементів – амонійних, нітритних, нітратних іонів, фосфатів, загального заліза, кремнію (мг/дм³, мг/л); концентрація поширених забруднюючих речовин – нафтопродуктів, синтетичних поверхнево активних речовин (СПАР), летючих фенолів, пестицидів і з’єднань металів (мг/дм³, мг/л).
Показники, що контролюються при здійсненні скороченої програми залежать від мети спостережень.
Методи і терміни відбору проб. Режим моніторингу гідрологічних та гідрохімічних показників за обов’язковою програмою спостережень зумовлюється водним режимом ріки. На більшості водотоків відбір проб проводять 7 разів на рік: під час повені – на підйомі, максимумі, спаді; під час літньої межені – при найменшій витраті та при проходженні дощового паводка, восени перед льодоставом та під час зимової межені.
Повінь – фаза водного режиму річок, яка характеризується найбільшою водністю, значним, відносно тривалим підвищенням рівня води і спостерігається щороку в один і той же сезон.
Протилежне природі явище – межень – спостерігається влітку у малодощову суху погоду і взимку.
Межень – фаза водного режиму річок, яка характеризується малою водністю, тривалим збереженням низького рівня води і виникає внаслідок зменшення живлення водотоку.
Гідрохімічну інформацію про озера та водосховища збирають посезонно, тобто 4 рази на рік. Спостереження за хімічним складом води водоймищ поділяють на стандартні (обов’язкові) та спеціальні.
До стандартних спостережень належать регулярні спостереження за хімічним складом води в постійних пунктах, які характеризують стан водоймища за природних умов; регулярні спостереження за рівнем забруднення води в контрольних пунктах, які розміщені в районах найбільших випусків стічних вод.
До спеціальних спостережень відносять гідрохімічні зйомки водоймища для оцінки поширення забруднювачів, вивчення процесів самоочищення, визначення запасів речовин в об’єкті, балансових розрахунків.
При відборі проб води потрібно дотримуватись таких умов:
правильний відбір проб води належної кількості;
репрезентативність проб, тобто відповідність до поставленого завдання як за якістю та об’ємом, так і за вибраними точками та часом відбору, а також технікою відбору, попередньої обробки, умов зберігання та транспортування.
Проби поділяють на прості та змішані. Залежно від мети дослідження вдаються до разового або регулярного відбору проб.
Для відбору проб використовують також спеціальні пристрої – батометри різних типів.
Батометр – прилад для відбору проб води з певної глибини з метою визначення її фізичних властивостей та вмісту розчинених і завислих речовин, а також гідробіонтів.
Для зберігання проб використовують поліетиленовий і скляний посуд. Перед використанням його миють концентрованою кислотою та споліскують водопровідною водою.
Консервування необхідне при відборі проб для визначення нестійких компонентів, їх аналізують не пізніше ніж через 3 дні після відбору. Проби зберігають при температурі 3 °С в холодильнику.
4. Автоматизована система контролювання якості води
Точність, достовірність, комплексність оцінювання забруднень водного середовища забезпечує використання нових, сучасних приладів моніторингу. Останнім часом у всьому світі впроваджуються автоматизовані системи контролю. Вони поки що виконують не всі необхідні функції, однак їх перевагою є безперервність вимірювань.
Автоматизовані системи дають змогу автоматично здійснювати відбір проб води, вимірювання, оброблення та передавання інформації.
Автоматизована система контролювання якості води – комплекс технічних засобів, що вимірюють у часі і просторі фізичні, хімічні і біологічні показники якості води, передають інформацію на центральний пункт управління і попереджають про порушення норм водокористування.
Єдину систему моніторингу формують три рівні – засоби оперативного автоматичного контролю забруднення вод; пересувні і стаціонарні гідрохімічні лабораторії; центр опрацювання інформації, отриманої від автоматичних станцій, пересувних і стаціонарних лабораторій.
Засоби оперативного автоматичного контролювання забруднення вод поділяють на дві групи – автоматичні станції контролю якості води (АСКЯВ) і аналізатори. За їх допомогою визначають низку показників якості води таких, як катіони та аніони, а також мінеральні речовини, специфічні (нафтопродукти, важкі метали, пестициди та ін.) та органічні забруднювачі.
Автоматична станція контролю якості води (АСКЯВ) – це комплексний багатофункціональний пристрій, що дає змогу без участі людини швидко отримувати, опрацьовувати, зберігати і передавати в центр інформацію про фізичні властивості і хімічний склад поверхневих вод.
Аналізатори – це прилади, що дають змогу отримувати дані про хімічний склад води в умовах лабораторій або безпосередньо на місці біля водного об’єкта автоматичним або напівавтоматичним способом.
Пересувні гідрохімічні лабораторії (ПГХЛ). Вони забезпечують оперативне контролювання якості води, яке неможливо здійснити за допомогою АСКЯВ, одержують інформацію безпосередньо на водному об’єкті й одночасно доставляють проби для детального аналізу в стаціонарних лабораторіях.
Стаціонарна гідрохімічна лабораторія (СГХЛ). У постійній, не пересувній гідрохімічній лабораторії можна робити хімічний аналіз води, визначати багато компонентів її хімічного складу, отримувати ту інформацію про якість води, яку неспроможні надати АСКЯВ і ПГХЛ.
Центр оброблення гідрохімічної інформації. Завданням центру є опрацювання, систематизація і інтерпретація інформації, одержаної від АСКЯВ, ПГХЛ, СГХЛ; організація зв’язку з усіма ланками автоматизована система контролювання якості води і споживачами інформації; технічне обслуговування засобів; збирання, перевірка на достовірність, опрацювання, збереження і надання користувачам різноманітних видів інформації, зокрема оперативних короткострокових прогнозів стану водного об’єкта.
Кількість спостережень, які здійснюються на різноманітних рівнях автоматизована система контролювання якості води залежно від поставлених завдань, коливається від 1 – 4 на місяць до 12 за добу.
Використовуючи автоматизовану або автоматичну станції контролю якості води, можна контролювати водні об’єкти за кількома параметрами одночасно. Ці пристрої і прилади забезпечують відбір проб води безперервно або через певні проміжки часу.
5. Оцінювання екологічного стану природних вод

Оцінювання природної якості води в період маловодної фази стоку. Для вирішення багатьох водоохоронних завдань необхідна узагальнена інформація про стан водних об’єктів, яка дає змогу комплексно оцінювати як ступінь їх забрудненості, так і здатність до самоочищення. Застосовують одиничні, опосередковані (непрямі) та комплексні оцінки забрудненості поверхневих вод за гідрохімічними показниками. Саме комплексні оцінки дають точнішу і об’єктивнішу інформацію про якість поверхневих вод.
Комплексне оцінювання забрудненості поверхневих вод – інформація про забруднення або про якість води, виражена за допомогою певних систем показників або обмеженої сукупності характеристик її складу і властивостей, які порівнюються з критеріями якості води чи нормами для певного виду водокористування чи водоспоживання.
Оцінювання проводять не тільки з метою встановлення ступеня забрудненості вод або аналізу придатності їх для певних видів водокористування, а і з метою прогнозування змін її хімічного складу.
Відповідно до Водного кодексу України оцінка якості води здійснюється на основі нормативів екологічної безпеки водокористування та екологічних нормативів якості води водних об’єктів.
Оцінка якості води на основі нормативів екологічної безпеки водокористування. Діючі нормативи дають змогу оцінити якість води, яка використовується для комунально-побутового, господарсько-питного та рибогосподарського водокористування.
Придатність води для забезпечення народногосподарських потреб визначається через оцінювання її хімічного, фізичного та біологічного показників.
Нормативна база оцінки якості води формується на основі загальних вимог до складу та властивостей води і значень гранично допустимих концентрацій речовин у воді водних об’єктів. Загальні вимоги визначають допустимі склад та властивості води, які оцінюються найважливішими фізичними, бактеріологічними та узагальненими хімічними показниками. Вони можуть задаватися у вигляді певної величини, зміни значення показника в результаті впливу зовнішніх факторів або у вигляді якісної характеристики показника.
Гранично допустима концентрація (ГДК) – рівень концентрації речовин у воді, за перевищення якого вона вважається непридатною для певного виду водокористування.
Усі речовини за характером негативного впливу поділяють на 5 груп. Кожна група об’єднує речовини однакової ознаки впливу, яку називають ознакою шкідливості. Одна і та ж сама речовина у різних концентраціях може спричинювати різні ознаки шкідливості.
Лімітуюча ознака шкідливості (ЛОШ) – ознака шкідливості, яка з’являється при найменшій концентрації речовини.
До І групи віднесені речовини із загальносанітарними ЛОШ. У II групу увійшли речовини із санітарно-токсикологічними ЛОШ. До III групи належать речовини токсикологічної ЛОШ. До IV групи відносять речовини рибогосподарських ЛОШ. V група охоплює речовини з органолептичними ЛОШ.
Оцінюючи якість води у водоймах комунально-побутового та господарсько-питного водокористування, з’ясовують також клас шкідливості речовини. Його визначають залежно від токсичності, кумулятивності, мутагенності та ЛОШ речовини. Розрізняють чотири класи шкідливості речовин: перший – надзвичайно шкідливі; другий – високошкідливі; третій – шкідливі; четвертий – помірно шкідливі.
Екологічна оцінка якості води на основі екологічних нормативів – це віднесення води до певного класу, категорії згідно з екологічною класифікацією на підставі аналізу значень показників її складу І властивостей.
Екологічна оцінка якості вод дає інформацію про воду як складову водної екосистеми, життєве середовище гідробіонтів і важливу частину природного середовища людини.
Екологічну характеристику якості поверхневих вод суші та естуаріїв України надають за екосистемним принципом, її об’єктивність забезпечує широкий комплекс показників, які характеризують абіотичну і біотичну складові водних екосистем.
Система оцінки якості поверхневих вод суші та естуаріїв України охоплює три блоки показників:
блок показників сольового складу;
блок трофо-сапробіологічних (еколого-санітарних) показників;
блок специфічних показників токсичної і радіаційної дії.
Екологічна оцінка якості води в певному водному об`єкті може бути орієнтовною і ґрунтовною.
Орієнтовна екологічна оцінка є необхідною з розвідувальною (рекогносцирувальною) метою для вироблення попередніх висновків та рішень і з’ясування на основі разових вимірів окремих показників якості води.
Ґрунтовна узагальнююча оцінка необхідна для переконливих, відповідальних висновків і рішень.
На практиці для оцінки якості поверхневих вод широко застосовують інтегральні показники, які дають змогу одержувати повну характеристику процесів, що відбуваються у водному середовищі. Систему інтегральних показників формують три групи: показники навантаження, які оцінюють навантаження потоку за середньою концентрацією забруднюючої речовини в його поперечному перерізі; показники просторового розподілу забруднення в річках та водоймах; показники, що враховують зовнішній водообмін водоймищ.
Узагальнення.
Отже, господарська діяльність людського суспільства призводить до виснаження і забруднення поверхневих вод, порушення їх гідрологічного і гідрохімічного режимів. Саме тому необхідно здійснювати моніторинг поверхневих вод.
Література для самоосвіти: 4, 27, 28.
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 1

• 61
Текст к ситуации
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1

Організація спостережень за якістю атмосферних опадів:
відбір проб, визначення вмісту пилу
Мета роботи: формування навичок використовувати теоретичні знання на практиці, навчитись відбирати проби атмосферних опадів та визначити вміст у опадах механічних домішок (пилу).
Атмосферні опади належать до природних вод. Їх можна розглядати як найчистішу воду на планеті, оскільки вони утворюються при природних дистилятних процесах. Однак в результаті постійного контакту з повітрям опади насичуються різними речовинами, які є складовими частинами повітря і здатні добре розчинатись у воді. Найчастіше це вуглекислий газ і кисень, а також оксиди сірки й азоту, аміак, органічні сполуки. Саме тому хімічну характеристику повітря та атмосферних опадів доцільно розглядати разом.
Дослід 1. Відбір проб атмосферних опадів
Пробу дощової води вловлюють широкою лійкою, трубка якої досягає дна посуду для проби. Якщо треба визначити середній хімічний склад дощової води, то її відбирають протягом усього часу випадання дощу. При необхідності визначити якість дощової води, пробу відбирають через 5 – 10 хвилин після початку дощу.
Сніг вловлюють у лійку або в широку та глибоку чашку і відморожують при кімнатній температурі. Сніжне покриття відбивають у тих місцях, де його шар найтовстіший. Спочатку лопатою знімають верхній шар, який відкидають, а потім заповнюють снігом широкогорлий посуд.
Лід відбирають шматками з різний місць, очищають їх поверхню долотом або ножем, кладуть у чашку і витримують деякий час, а потім переносять у широкогорлий посуд, в якому відморожують при кімнатній температурі.
Дослід 2. Визначення вмісту пилу в атмосферних опадах
Вміст пилу в атмосферних опадах можна визначити ваговим методом. Для цього пробу атмосферних опадів об’ємом 500 – 1000 мл фільтрують через щільний фільтр діаметром 9 – 11 см, який попередньо висушений при температурі 105 ^оС протягом 1,5 – 2 год. І зважений на технічних вагах.
Після фільтрування фільтр з осадом висушують при 105 ⁰С, охолоджують в ексикаторі і зважують.
Зважений фільтр повторно висушують при температурі 105 ^оС протягом 10 хв. Після висушування фільтр охолоджують в ексикаторі і зважують. Якщо маса фільтра після повторного висушування не змінилася, знаходять вміст завислих речовин (мг/л) за формулою (1.1):
, (1.1)
де Q – вміст завислих речовин у воді, мг/л;
g₁ – вага просушеного фільтру після фільтрування води, г;
g₂ – вага просушеного фільтру до фільтрування води, г;
V – об’єм профільтрованої проби, мл.
У випадку, якщо маса фільтра після повторного висушування змінилася, фільтр ще раз висушують при температурі 105 ^оС протягом 10 хв., охолоджують його в ексикаторі і зважують. Якщо маса фільтра не змінилася, знаходять вміст завислих речовин за формулою (1).
1 Продовжити виконання лабораторної роботи 1