Введение 11
1 Обзор литературы 13
1.1 Характеристика подземных вод региона Западной Сибири 13
1.2 Физико-химические свойства гуминовых веществ 14
1.3 Взаимодействие гуминовых веществ с ионами железа 17
1.4 Методики определения железа в природных водах и проблемы их 19 использования для природных вод, содержащих растворенные гуминовые вещества
1.5 Верификация способа определения железа, связанного с 20 гуминовыми веществами: установление диапазона определения, воспроизводимости, повторяемости
2 Постановка задачи исследования 22
3 Экспериментальная часть 23
3.1 Объекты исследования 23
3.2 Методы и методики исследования 23
3.2.1 Методика приготовления модельных растворов, содержащих 24
гуминовые вещества
3.2.2 Методика определения общего железа 26
3.2.3 Методика определения перманганатной окисляемости 28
3.2.4 Методика определения железа, связанного с гуминовыми 30
веществами
4 Результаты исследования 32
4.1 Повторяемость 32
4.2 Внутрилабораторная прецизионность 33
4.3 Обработка результатов 35
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 38
5.1 Предпроектный анализ 38
5.2 Планирование управлением НТИ 39
5.3 Бюджет научно-технического исследования 41
6 Социальная ответственность 46
6.1 Профессиональная социальная безопасность 46
6.2 Экологическая безопасность 53
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 53
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 54
Заключение 56
Список используемых источников 57
В регионах Западной Сибири развиваются газо и нефтедобывающие отрасли. Для них создаются вахтовые поселки, не имеющие централизованного водоснабжения, поэтому требуется решение вопроса по обеспечению населения поселков пригодной для питья водой. На территории этого региона находится достаточное количество открытых водоемов, но основным источником питьевой воды являются подземные воды. Это связано с тем, что поверхностные воды не являются экологически чистыми, так как не защищены от антропогенных воздействий. А так же заболоченность территории Западной Сибири является одной из причин содержания в поверхностных водах гуминовых веществ. Использовать подземные воды не желательно из-за повышенного содержания ионов железа, что характеризует воды Западно-Сибирского региона. Наличие в подземных водах железа является следствием выщелачивания и растворения запасов железистосодержащих минералов, обнаруженных на территории Западной Сибири. А так же кроме повышенного содержания ионов железа, в подземных водах содержатся соединения кремния и органические вещества гумусового происхождения.
Гуминовые вещества (ГВ) представляют собой комплекс природных соединений, входящих в состав органических веществ почв, природных вод и твердых горючих ископаемых. В молекулах ГВ содержатся функциональные группы, такие как карбоксильные, гидроксильные и др. Сочетание этих групп с ароматическими фрагментами показывает их способность вступать во взаимодействия с различными металлами, радионуклидами и органическими соединениями, что снижает их токсическое воздействие на живые организмы и экосистемы.
Содержание этих примесей в подземных водах влечет образование коллоидных систем, обладающих повышенной устойчивостью к физикохимическим воздействиям, которые используются в настоящее время в водоподготовке [1]. При обработке вод с таким составом понижается
качество работы установок, и могут возникать проблемы получения качественной питьевой воды.
Для правильного выбора технологического процесса очистки воды необходима информация о количественном содержании железа, связанного с гуминовыми веществами, которое является определяющим для расчета технологических параметров.
Объектом исследования являются модельные растворы и природные воды, содержащие растворенные гуминовые вещества и ионы железа.
Мониторинг подземных вод Томской области показал многообразие химического состава подземных этого региона. Установлено, что основной особенностью подземных вод является наличие соединений железа и растворенных органических веществ гумусового происхождения, способных образовывать устойчивые коллоидные системы, снижающие производительность установок водоподготовки. Для решения проблемы разработчикам технологий водоподготовки необходима информация о количественном содержании той части ионов железа, которая связана с гуминовыми веществами.
В работе приведено описание методики количественного определения железа, связанного с гуминовыми веществами. Методика основана на экстракционном способе извлечения гуминовых веществ и вместе с ними той части растворенного железа, которая связана с ними. Определены условия проведения экстракции и показано, что наиболее точные результаты получаются при значениях рН =4,5.
При анализе модельных растворов, с содержанием железа общего 7,1-7,2 мг/дм , установлено, что с повышением содержания гуминовых веществ от 0,3 мгО/дм до 5,5 мгО/дм повышается содержание железа, связанного с гуминовыми веществами, от 3,05 до 6,72 мг/дм .
Для внесения разработанной методики в область аккредитации лаборатории проведена процедура верификации методики и установлены области концентрационных диапазонов, показатели повторяемости и прецизионности, в которых методика дает минимальную погрешность.
Проявление большого интереса ученых к гуминовым веществам, можно объяснить их биологическими функциями и широким распространением в природе. Так как гуминовые вещества входят в состав удобрений для сельских хозяйств, а так же в состав препаратов для ветеринарии и для биологически активных добавок, применяемых для медицины.
