Цель работы заключалась в комплексной оценке качества водопроводной воды, поставляемой населению Екатеринбурга, а также в анализе функционирования системы централизованного водоснабжения города. Была определена задача картографической визуализации результатов анализа проб воды, взятых в разных районах города. Проведен анализ 52 проб воды системы централизованного водоснабжения. Качество воды оценивалось по следующим показателям: жесткость, окисляемость, рН, содержание нитратов, ионов свинца и меди. Исследования проводились титриметрическим и потенциометрическим методами. Показаны пути попадания химических загрязнителей в водопроводную сеть. Рассмотрены факторы опасности таких загрязнителей, как нитраты и ионы свинца. Обнаружено, что более 30% исследуемых проб не соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям качества. Выявлена наиболее неблагоприятная экологическая ситуация по значениям окисляемости и содержанию свинца в Орджоникидзевском районе города. Рассчитаны значения канцерогенного риска здоровью потребителей водопроводной воды, загрязненной свинцом. Выявлено, что максимальные (неприемлемые) значения канцерогенного риска соответствуют пробам воды из Орджоникидзевского района. Отмечено, что основной причиной загрязнения воды является коррозионное разрушение водопроводных труб в связи с высокой степенью их изношенности, а также сбои в работе устаревших технических систем водоподготовки. По результатам исследований составлена интерактивная информационная карта качества питьевой воды в Екатеринбурге. Приведены пути решения проблемы неудовлетворительного качества водопроводной воды.
Целью данного исследования являлось изучение особенностей гидрохимического состава вод малой реки Ик на всей ее протяженности. Пробы воды отбирались вблизи населенных пунктов на всей протяженности реки для учета влияния природных и антропогенных факторов на формирование химического состава вод. В пробах воды были определены интегральные показатели (рН, удельная электропроводность, взвешенные вещества, цветность, перманганатная окисляемость, растворенный кислород), определено содержание главных ионов и биогенных веществ. В ходе мониторинга были зафиксированы изменения химического состава и качества вод реки за последние 55 лет (по исследованиям 1965, 1991, 2020 гг.). Установлено, что минерализация вод р. Ик значительно снижается от истока к устью. В настоящее время воды реки относятся к слабощелочным, наблюдается тенденция к их защелачиванию. Гидрохимическая классификация со временем изменилась непринципиально (гидрокарбонатно-кальциевые), но содержание ионов натрия значительно возросло. Органические вещества и соединения азота содержатся в пределах установленной нормы. В 2020 г., по сравнению с более ранними исследованиями, проблема повышенного содержания фосфатов значительно усугубилась (увеличилась на порядок), в связи с различными источниками антропогенного поступления в речную систему и обмелением реки. Это увеличивает процесс эвтрофикации реки, что может вызвать развитие цианобактерий и увеличение степени токсичности воды. Увеличение количества растворенного кислорода и снижение содержания взвешенных веществ может привести к усилению процессов самоочищения рек.
Биогеохимический круговорот элементов, таких как кислород, углерод, азот, фосфор и др. является основным механизмом, обеспечивающим нормальное функционирование биосферы и поддержание жизни на Земле. Важную роль в биогеохимических циклах в природе играют литотрофные микроорганизмы, получающие необходимую энергию путем окисления неорганических веществ. К литотрофам относятся анаеробные сульфат-восстанавливающие бактерии (СВБ), входящие в состав микробиоценозов нефтяного пласта. Эти микроорганизмы способны окислять водород, восстанавливая сульфаты в сероводород. Одним из наиболее доступных и эффективных способов подавления жизнедеятельности СВБ является применение бактерицидов - химических веществ, вызывающих гибель микробной клетки. Ингибирующее действие некоторых бактерицидов связано с тем, что они создают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. В статье приводятся данные о химических соединениях, зарекомендовавших себя в качестве бактерицидов на нефтяных месторождениях. Правильный выбор бактерицидов для борьбы с СВБ зависит от того, насколько полно изучен весь комплекс факторов (экологических, микробиологических и технологических), влияющих на развитие микроорганизмов.
В данной статье проводится моделирование работы мембранного датчика определения химического состава растворов в переходном режиме. Исследование направлено на анализ процессов, происходящих в мембранном датчике во время измерения концентрации ионов металлов в водном растворе, что имеет важное значение для мониторинга химических реакций и процессов. Результаты моделирования представляют собой важный вклад в понимание динамики работы мембранных датчиков и могут быть применены для разработки более эффективных и точных методов определения химического состава растворов в различных условиях. В статье предложена электронная модель работы мембранного датчика в переходном режиме для обоснования адекватности быстродействующего метода определения состава раствора.
Статья посвящена экологическим проблемам загрязнения водных ресурсов при антропогенном воздействии. Вода является одним из наиболее ценных ресурсов нашей планеты, влияющим на качество жизни человека и экономические показатели страны. При определении качества воды важно определить ее гидрохимические показатели, в частности, кислотно-основные характеристики, жесткость, минерализацию, содержание ряда тяжелых металлов и органических соединений. Данные показатели позволяют оценить степень техногенного загрязняющего действия. Нами исследованы отдельные аналитические показатели воды реки Зильдяр, подверженной техногенному воздействию процесса нефтедобычи Исламгуловского нефтяного месторождения Республики Башкортостан. Установлены водородный показатель, общая жесткость, сухой остаток, катионно-анионный состав, концентрации тяжелых металлов, фенола и нефтепродуктов. Критического загрязнения воды реки Зильдяр не выявлено, нефтедобыча не оказывает существенного техногенного воздействия на исследованный водный ресурс.
Водно-химический баланс теплоносителя является одним из важных параметров функционирования систем теплоснабжения. Потенциометрический метод измерения концентрации водных сред на основе ионоселективных электродов (ИСЭ) позволяет быстро и точно определять концентрацию ионов. Но зависимость значения электродной функции ионоселективных электродов от температуры водной среды усложнит и замедлит этот процесс, что негативно повлияет на оперативность реагирования, направленного на нормализацию водно-химического баланса теплоносителя. Для решения данной проблемы предлагается развивать два подхода, позволяющие компенсировать температурное влияние водной среды на процесс определения концентрации. Эти подходы будут рассмотрены в данной статье.
Статья посвящена быстродействующему методу измерения концентрации, принцип действия которого основан на измерении разности потенциалов при помощи ионоселективных мембран. Описаны принципы работы и преимущества данного метода, а именно: быстрота измерения, небольшой объём пробы для анализа, возможность проведения измерения в любой контролируемой среде. В статье излагается идея быстродействующего метода измерения концентрации в переходном режиме работы мембранного датчика, приведено теоретическое обоснование возможности его применения. Проведено исследование быстродействующего метода, характеристики мембранного датчика, его точности и возможные ограничения, а также проанализированы перспективы дальнейшего развития. В статье также рассмотрены примеры применения мембранных датчиков в различных областях науки и техники.
Твердофазная экстракция (ТФЭ) и газовая хромато-масс-спектрометрия (ГХ-МС) - это известный тандем высокочувствительных методов, позволяющий определять органические микропримеси в природных водах. Однако при его применении исследователь может столкнуться с рядом проблем, которые влияют на конечный результат. В настоящей работе рассматриваются проблемы использования ТФЭ и ГХ-МС для анализа органического вещества (ОВ) в природных водах и предлагаются пути их решения.
Показано наличие в воде стабильных фракций и лабильно-устойчивых образований, взаимное расположение которых в наблюдаемых ячейках воды определяет специфический рисунок заряда на оболочках ячеек и, соответственно, проявляемые водной средой физико-химические свойства.