ВКР 8 (1195906)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Техносферная безопасность»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

профессор, д.б.н.

__________ М.Х. Ахтямов

«____» ________ 2016 г.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАСТВОРЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ СОВМЕСТНОГО РОССИЙСКО-КИТАЙСКОГО МОНИТОРИНГА ТРАНСГРАНИЧНЫХ ВОД

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР 20.03.01.ТБ.944 – 2016

Студент 944 гр. ______________ М.И. Афанасьева

^{подпись, дата}

Руководитель

доцент, к.б.н. _______________ А.П. Неудачин

^{подпись, дата}

Нормоконтроль

доцент, к.т.н. _______________ К.В. Пупатенко

^{подпись, дата}

Хабаровск – 2016

Содержание

Введение

Вода является ценнейшим природным ресурсом. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой.

Целью выпускной квалификационной работы является возможность использования показателей растворенного органического вещества при экологической характеристике водных объектов с помощью данных, полученных при совместном российско-китайском мониторинге трансграничных водных объектов.

Для достижения данной цели передо мной стояло выполнение следующих задач:

1. изучить состав растворенного органического вещества;

2. выбрать наиболее приемлемые показатели для экологической характеристики водных объектов;

3. убедиться в значимости совместного российско-китайского мониторинга водных объектов;

4. рассмотреть возможность оценки экологического состояния водных объектов, используя показатели перманганатной окисляемости, химического потребления кислорода, биохимического потребления кислорода.

Без сомнения, актуальность темы высока, так как вода является основой жизни на нашей планете. И вопрос ее качества стоит очень остро перед человечеством.

1. Значение растворенного органического вещества в экологических исследованиях

1.1 Состав растворенного органического вещества в природных водах

Науку о влиянии жизни на геохимические процессы Вернадский назвал биогеохимией. В 20-е и 30-е годы она развивалась медленно, встречала и возражения. Одна из причин была связана с исключительной дисперсностью жизни, ничтожностью геологической роли отдельного организма по сравнению с работой рек, ледников, ветра, вулканов, моря и т.д. Казалось, удел организмов – приспосабливаться к обстановке, создаваемой этими могучими силами природы. Совокупность организмов планеты или какой-либо ее части, выраженную в единицах массы, энергии, В.И. Вернадский назвал живым веществом. При таком подходе роль организмов в земной коре предстала в совершенно новом – грандиозном свете.

По В.И. Вернадскому, живое вещество, используя энергию Солнца, создает химические соединения, при распаде которых эта энергия освобождается в форме, производящей химическую работу. В 1928 году ученый сформулировал понятие о биогеохимических функциях живого вещества: газовых (кислородно-углекислотных, азотных, сероводородных и др.), концентрационных и биохимических.

Растворенное органическое вещество (РОВ) присутствует во всех без исключения типах природной воды. Его типичные концентрации в воде невелики (около 20-50 мг/дм³) [25], но при этом РОВ составляет значительный резервуар органического углерода на Земле, превышающий запасы органического вещества всех живых организмов. Поскольку РОВ природного происхождения из-за наличия гуминовых соединений хорошо поглощает УФ свет и люминесцирует, его спектры с успехом используются при решении таких важных задач, как контроль природных водных экосистем и технологических водных сред. РОВ природного происхождения – один из наиболее важных компонентов пресноводных и морских экосистем, играющий ключевую роль в кругообороте углерода и изменении климата на нашей планете. Несмотря на важность для глобальных природных процессов органического вещества в растворенной форме, до сих пор нет единого мнения в вопросе происхождения РОВ. Некоторые считают его продуктом жизнедеятельности растений, другие поддерживают теорию бактериального происхождения [25]. Трудности объяснения происхождения РОВ связаны со сложностью его химического состава. Только около 10% РОВ может быть отнесено к известным классам химических соединений, большую же часть составляют органические молекулы различного молекулярного веса и «неклассифицируемого» химического состава. Гуминовые вещества, которые являются макромолекулами без периодической структуры, составляют до 50% РОВ природной воды [25]. История исследования гуминовых соединений насчитывает два с лишним столетия, но до сих пор многие вопросы, связанные с их структурой и свойствами, являются предметом многочисленных дискуссий [28]. Свое название они получили от термина «гумус» (humus на латыни обозначает почву), которым обычно обозначают всевозможные органические вещества почвы. Гуминовые вещества поглощают свет в УФ и коротковолновой видимой области спектра, поэтому природная вода с большим содержанием гуминовых веществ – желтого цвета, а почвы – коричневого и черного. Понятие растворенного органического вещества является операционным термином, и граница между растворенным и взвешенным природным веществом является чисто условной. На практике обычно считают растворенным органическое вещество, прошедшее через фильтры с размерами пор 0,4-0,5 микрон. Чтобы удалить РОВ из водной среды требуется применение специальных методов очистки. Критерием тщательной очистки воды является отсутствие люминесценции воды при УФ возбуждении. Обычно простая дистилляция или фильтрация воды не освобождают воду от органических примесей, что может быть проверено на стандартном люминесцентном спектрометре. Следует заметить, что органические примеси легко проникают в предварительно очищенную от них воду из окружающей среды. Поскольку РОВ природного происхождения из-за наличия гуминовых соединений хорошо поглощает УФ свет и люминесцирует в УФ и видимом диапазоне, его спектры с успехом используются при решении таких важных задач, как контроль природных водных экосистем и технологических водных сред. Концентрация РОВ в природной и очищенной воде, технологических средах может быть оценена по интенсивности его свечения при УФ возбуждении. Для повышения чувствительности метода применяется возбуждение спектров с помощью лазерных источников света и нормировка интенсивности сигнала флуоресценции на сигнал комбинационного рассеяния воды [27, 1, 18].

Органическим веществом природных вод называют комплекс истинно растворенных и коллоидных веществ органических соединений. По происхождению органические вещества природных вод могут быть разделены на поступающие извне (с водосборной площади) и образующиеся в самом водном объекте. К первой группе относятся главным образом гумусовые вещества, вымываемые водой из почв, торфяников, лесного перегноя и других видов природных образований, включающих остатки растений, и органические вещества, поступающие с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Из гумусовых веществ для гидрохимии наибольший интерес представляют гуминовые и фульвокислоты. Обе эти группы кислот характерны для гумуса (гумусовые кислоты), они не содержатся в живых растительных и животных тканях. Соотношение между ними в разных торфах и почвах неодинаково. В черноземных почвах преобладают гуминовые, а в подзолистых – фульвокислоты [26].

Общая концентрация органического вещества в природных водах, изменяясь в широких пределах, бывает наибольшей в болотных водах (в которых при большой концентрации гумусовых веществ она иногда достигает 500 мг/дм3 и более) и реках с болотным питанием, причем болотная вода бывает окрашенной в желтый и коричневый цвет до 300° и выше по платиново-кобальтовой шкале цветности (окраску природной воде придают гуминовые кислоты). Высокая концентрация органического вещества иногда встречается в подземных водах, связанных с нефтеносными месторождениями. Еще большая концентрация может быть в природных водах, загрязненных промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Незагрязненные природные воды обычно содержат мало органических веществ [23]. Например, по Б.А. Скопинцеву [32], в воде океанов концентрация органического вещества составляет только 2,0-5,4 мг/дм³ (в среднем 3,0 мг/дм³, а в воде рек в среднем 20 мг/дм³).

В некоторых поверхностных водах, особенно в реках с болотным питанием, вещества гумусового происхождения являются основной частью химического состава воды. После поступления в хорошо аэрируемые реки, а затем озера и моря органические вещества воды подвергаются изменению, и начатый в почвах процесс окисления завершается для большей их части переходом в простые минеральные соединения. Другая, более устойчивая часть остается и накапливается в водных объектах.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР