Aвтор: Беллингхэм Кейт
Ресурс: http://www.stevenswater.com/articles/waterparameters.aspx
Перевод: Сагайдак Ирина Сергеевна
Введение
Все водные ресурсы земли соединены, между собой, через реки, атмосферу, и водоносные горизонты, в результате образовался сложный гидрологический цикл. Ручьи, реки, озера моря и океаны участвуют в круговороте воды на планете Земля. Гидрологическим циклом Земли движет испарение и гравитации, от которых зависят экосистемы человеческих сообществ. Рост населения, а также деятельность человека, может увеличивать нагрузку на природные ресурсы воды и на ее качество, а также на гидрологический баланс материков. Концентрация загрязняющих веществ в водной среде существенно влияет на гидрологические циклы земли и физико-химические процессы, происходящие в водных экологических системах. Для минимизации влияния деятельности человеческого общества на природные водные ресурсы очень важно проводить многопрофильные исследования. Исследование водных ресурсов позволяет определить и оценить качество водных ресурсов, определить нарушения в водных балансах, а также помочь руководителям стран принимать те решения, которые будут направлены на сохранение природных богатств. А также ул учшить качество жизни населения.
В данной статье рассмотрены такие свойства воды как
• рН
• Растворенный кислород
• Электро проводность
• Температура
• Мутность
а также наличие в воде различных составляющих, а именно:
• Общий азот
• Нитрат
• Аммиак
• Аммоний
• Фосфаты
• Общий фосфор
• Окислительно - восстановительный потенциал
рН
Анализ рН природных вод может дать важную информацию о многих химических и биологических процесс ах, а также косвенно провести корреляцию для целого ряда различных нарушений показателей водного раствора и принять правильные выводы о концентрации и активности ионов водорода; окислительно-восстановительного потенциал в природных водах, диапазон измерения активности ионов водорода ( рН ) меняется от 0 до 14.
Водная среда с рН равной 7 является нейтральной,
Водная среда с рН меньше 7 является кислой
Водная среда с рН более 7 является щелочной
Чистая вода диссоциирует на ионы водорода и гидроксида; H 2 O H + + OH -
Фактическое количество молекул воды, которые диссоциируют, относительно очень маленькое, в сравнении с количеством ионов водорода [H+], и равна количеству ионов гидроксида [OH-]. При комнатной температуре концентрация [Н +] в чистой воде составляет 1 х 10 -7 моль на литр. рН равный 7 является нейтральным по определению.
Низкие значения рН свидетельствуют о высокой кислотности, которая может быть вызвана отложением кислоты и формирования веществ в осадках. Водная среда с высоким содержанием органических веществ будет иметь тенденцию к снижению рН, в связи с наличием карбоната. Результатом жизнедеятельности микроорганизмов в водной среде, которые разлагают органический материал, будет продукт будет СО2 , который растворяется в воде с образованием угольной кислоты (H2 CO3). Другие органические кислоты, такие как гуминовые и фолиевая кислоты, могут также возникнуть в результате разложения органических веществ.
В дополнение к органическим кислотам, кислотность природных вод может также влиять на появление минеральных кислот, образующихся при гидролизе солей таких металлов, как алюминий и железо.
При понижении рН, большинство металлов становятся более растворимыми в воде. Например, содержание серы в атмосфере, в результате сжигания угля, создает предпосылку для возникновения кислотных дождей. Под действием кислотных дождей растворяются такие металлы, как медь, свинец, цинк и кадмий. Повышение процентного содержания растворенных металлов в водном растворе будет негативно влиять на здоровье и жизнедеятельность водных организмов.
Общая щелочность природных вод обычно определяется только анионами угольной кислоты (карбонатная щелочность), в количестве необходимой для нейтрализации 1л. Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, рН этих вод больше 7 и не превышает 8,3. Кроме этого в щелочной среде наблюдает наличие бора, фосфора, азотсодержащих соединений и калия.
Изменение рН может свидетельствовать о загрязнении водной среды промышленными отходами, ускорением процесса фотосинтеза водорослей. Большинство экосистем, чувствительных к изменениям рН и контроля рН, были включены в экологические законы большинства промышленно развитых стран.
Путем измерения активности ионов водорода (рН) контролируется состояние экологических систем, а также степень загрязнения водных бассейнов промышленными и пищевыми сбросами и ливневыми водами.
Стивенс Продукты для измерения рН:
Параметры датчика:
• Гринспен рН 100/120 0 – токовый выход 4-20мА
• Гринспен рН 300 –интерфейсный выход RS 232 Multi-параметров датчиков:
• Гринспен CS 304 (рН, электропроводности, температуры и DO (концентрации растворенного кислорода)) – интерфейсный выход RS 232
• Гринспен CS4-1200 (рН, электропроводности, температуры и DO) - SDI-12 выход
• Гринспен CTDP 300/120 0 (рН, электропроводности, температуры и глубины) - SDI-12 или интерфейсный выход RS 232
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини -анализатор
В поверхностных водах содержание растворенного кислорода варьирует в широких пределах – от 0 до 14 мг/л при 0?С и до 8мг/л при 25?С – и подвержено сезонным и суточным колебаниям. Суточные колебания зависят от интенсивности процессов его продуцирования и потребления и могут достигать 2,5 мг/дм3 растворенного кислорода. В зимний и летний периоды распределение кислорода носит характер стратификации. Дефицит кислорода чаще наблюдается в водных объектах с высокими концентрациями загрязняющих органических веществ и в эвтрофированных водоемах, содержащих большое количество биогенных и гумусовых веществ. Концентрация чистых пресных вод будет близка к 10 мг / л.
Растворенный кислород находится в природной воде в виде молекул O2. На его содержание в воде влияют две группы противоположно направленных процессов: одни увеличивают концентрацию кислорода, другие ум еньшают ее. К первой группе процессов, обогащающих воду кислородом, следует отнести:
– процесс абсорбции кислорода из атмосферы;
– выделение кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза;
– поступление в водоемы с дождевыми и снеговыми водами, которые обычно пересыщены кислородом.
Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водного объекта. Скорость этого процесса повышается с понижением температуры, с повышением давления и понижением минерализации. Аэрация – обогащение глубинных слоев воды кислородом – происходит в результате перемешивания водных масс, в том числе ветрового, вертикальной температурной циркуляции и т.д.
Фотосинтетическое выделение кислорода происходит при ассимиляции диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем сильнее, чем выше температура воды, интенсивность солнечного освещения и больше биогенных (питательных) веществ (P, N и др.) в воде. Продуцирование кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной, от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров).
Кислородный режим оказывает глубокое влияние на жизнь водоема. Минимальное содержание растворенного кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мг/л. Понижение его до 2 мг/л вызывает массовую гибель (замор) рыбы. Неблагоприятно сказывается на состоянии водного населения и пересыщение воды кислородом в результате процессов фотосинтеза при недостаточно интенсивном пер емешивании слоев воды.
Рыба, погибшая из-за промышленного загрязнения и снижения содержания растворенного кислорода. (Фото предоставлено департаментом рыбоводства США).
Определение кислорода в поверхностных водах включено в программы наблюдений, с целью оценки условий обитания живых организмов, в том числе рыб, а также для оценки качества поверхностных вод и возможности регулирования процесса очистки стоков. Содержание растворенного кислорода существенно для аэробного дыхания и является индикатором биологической активности (т.е. фотосинтеза) в водоеме.
Стивенс Продукты для измерения растворенного кислорода:
Одноместный датчики параметров: • Гр инс пен ДО 100/12 00 – токовый выход 4-20мА или SDI-12 выход
• Гринспен do 300 – интерфейсный выход RS 232 Multi-параметров датчиков:
• Гринспен CS 304 (рН, электропроводности, температуры и DO) - интерфейсный выход RS 232
• Гринспен CS 4-1200 (рН, электропроводности, температуры и DO) - SDI-12 выход
• Гринспен CS 305 (проводимость, температура, давление, и DO) - интерфейсный выход RS 232
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа:
• Гринспен Мини-анализатор.
Электрическая проводимость
Электропроводность – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Природные воды представляют в основном смешанные растворы сильных электролитов.
Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной электропроводности 1000 мг/дм3 и 1500 мг/дм3 в случае как хлоридной (в пересчете на NaC l), так и карбонатной (в пересчете на CaCO3) минерализации
На электропроводность влияет концентрация растворенных воде солей, что является причиной плохо проведенного орошения земельных участков, попадание растворенных солей в дождевой воде и других факторов
Величина удельной электропроводности служит приблизительным показателем суммарной концентрации электролитов, главны м образом неорганических, и используется в программах наблюдений за состоянием водной среды для оценки минерализации вод. Удельная электропроводность – удобный суммарный индикаторный показатель антропогенного воздействия. Повышенная концентрация солей в во дном растворе. является пагубной для живых организмов.
Природные воды представляют в осно вном смешанные растворы сильных электролитов. Минеральную часть воды составляют ионы Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO4, HCO-. Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод. Присутствие других ионов, например Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3-, HPO42-, H2PO4-, не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод). По значениям электропроводности природной воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей.
В кристаллах соли, атомы натрия и хлора находятся в так называемой ионной химической связи. Ионные химические связи удерживают атомы плотно вместе. Атом натрия при отдаче электрона, становится положительно заряженным ионом (так называемым катионом). Когда атом хлора получает электрон, он становится отрицательно заряженный ионом (так называемым анионом) и образуется хлорид натрия. Атомы натрия и атомы хлора конфигурируются в так называемую кристаллическую решетку.
Вода растворяет кристаллическую решетку хлорида натрия и физически делит ее на два иона. После этого, в растворе, ионы натрия и хлорид-ионы будут двигаться отдельно и хаотично. Как правило, это верно для всех неорганических солей. После того как в растворе, ионы будут плавать друг от друга и становятся двумя отдельными видами, они растворяются в воде. Если вода высыхает, то катионы и анионы притягиваются друг к другу и сливаются обратно в кристаллическую решетку с нулевым зарядом.
Стивенс Продукты для электрических измерений проводимости:
Одноместный датчики параметров:
• Гринспен ЕС 250/120 0 - 4-20мА или SDI-12 выход
• Гринспен EC 350 - RS 232
Multi-параметров датчики:
• Гринспен CS 304 (рН, электропроводности, температуры и DO) - RS 232
• Гринспен CS 4-1200 (рН, электропроводности, температуры и DO) - SDI-12 выход
• Гринспен CS 305 (проводимость, температура, давление, и DO) - RS 232 Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини-анализатор
Температура
Температура воды – важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы, при многих гидрохимических, гидробиологических, особенно лимнологических исследованиях, при изучении тепловых загрязнений.
К сожалению, человек вносит свой отрицательный вклад на изменение температуры в водоемах, что сказывается на способности рыб к размножению. Многие озера и реки представит вертикальные градиенты температуры. Верхние слои прогреваются больше, более глубокие воды остаются более прохладными.
Существующие плотины имеют возможность селективно попускать воду, поэтому температура потока воды может регулироваться по глубине. В летнее время вода может сбрасываться с нижних частей плотины, а зимой - с верхних. Таким образом, достигается оптимальное влияние температуры на жизнедеятельность рыб.
Температура воды в водоеме является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, перенос тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод и др. Обычно прогревание воды происходит сверху вниз. Годовые и суточные изменения температуры воды на поверхности и глубинах определяется количеством тепла, поступающего на поверхность , а также интенсивностью и глубиной перемешивания. Суточные колебания температуры могут составлять несколько градусов и обычно наблюдаются на небольшой глубине. На мелководье амплитуда колебаний температуры воды близка к перепаду температуры воздуха.
В требованиях к качеству воды водоемов, используемых для купания, спорта и отдыха, указано, что летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более, чем на 3°С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца за последние 10 лет. В водоемах рыбохозяйственного назначения допускается повышение температуры воды в результате спуска сточных вод не более, чем на 5°С по сравнению с естественной температурой. В большинстве городов и промышленных центрах разрабатываются экологические программы, направленные на улучшение экологической обстановки с водными ресурсами.
Стивенс Продукты для измерения температуры:
Mульти-параметров датчики:
• Гринспен CS 304 (рН, электропроводности, температуры и DO) - RS 232
• Гринспен CS 4-1200 (рН, электропроводности, температуры и DO) - SDI-12 выход
• Гринспен CS 305 (проводимость, температура, давление, и DO) - RS 232 Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини-анализатор
Мутность
Мутность природных вод вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно: с лабая опалесценция, слабая, заметная и сильная муть.
В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды мутность не должна превышать 1,5 мг/дм3 по каолину.
Мутность воды определяют турбидиметрически (по ослаблению проходящего через пробу света) путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результаты измерений выражают в мг/л (при использовании основной стандартной суспензии каолина) или в ЕМ/л (единицы мутности на литр при использовании основной стандартной суспензии формазина); 1,5 мг/л каолина соответствует 2,6 ЕМ/л формазина. Турбидиметрическое определение предназначено для вод, имеющих переменчивый состав и форму тонкодисперсных примесей. Если пробу предварительно не профильтровать, то турбидиметрически будут определены не только коллоидные, но и более грубодисперсные частицы.
Мутные растворы, как правило, состоят из тонкой глины или илистых частиц, планктона, органических соединений, неорганических соединений или других микроорганизмов. Эти взвешенные частицы находятся в диапазоне размеров от 10 нм до 0,1 мм, хотя в стандартных лабораторных тестах, мутный раствор определяется как материал, который не может пройти через 45 фильтров, диаметром 10 микрон. Изменение рН приводит к тому, что некоторые растворенные вещества выпадают в осадок, что в свою очередь влияет на растворимость в водной среде.
Промышленное загрязнение и сток ливневых вод могут вызвать разрушения в водном балансе реки Калумет. (Фото предоставлено департаментом по охране окружающей среды США, Регион V). Многие виды рыб очень чувствительны к длительному воздействию мутных вод, поэтому мониторинг мутности является важным критерием для оценки качества воды.
Стивенс Продукты для измерения мутности:
Одним параметром датчики:
• Гринспен TS 100/1200 – токовый выход 4-20мА, разъ?м - SDI-12
• Гринспен TS 300 – интерфейсный выход RS 232 Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора пр об и анализа
• Гринспен Мини -анализатор
Общий азот
Азот (N2) имеет важное значение для жизни на Земле и является самым распространенным элементом в земной атмосфере. Биологические соединения, такие как белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты содержат азот.
Основными неорганическими окисления являются:
- нитрат-ион (NO3 - ),
- нитрит-ион (NO2 - ),
- аммиак (NH 3 )
- ион аммония (NH 4 ).
Доля Общего азота в природных водах равна сумме органических азотсодержащих соединений. Общий азот может быть рассчитан из суммы общего азота по Кьельдалю (органические и восстановленного азота), аммиака, нитратов и нитритов. Допустимые уровни общего азота от 2 до 6 мг / л
Азот общий.
Под общим азотом понимают сумму минерального и органического азота в природных водах. Азотсодержащие соединения находятся в поверхностных водах в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии и могут под влиянием многих физико-химических и биохимических факторов переходить из одного состояния в другое. Средняя концентрация общего азота в природных водах колеблется в значительных пределах и зависит от трофности водного объекта: для олиготрофных изменяется обычно в пределах 0,3-0,7 мг/л, для мезотрофных — 0,7-1,3 мг/л, для эвтрофных — 0,8-2,0 мг/л.
Сумма минерального азота
Сумма минерального азота - это сумма аммонийного, нитратного и нитритного азота. Повышение концентрации ионов аммония и нитритов обычно указывает на свежее загрязнение, в то время как увеличение содержания нитратов — на загрязнение в предшествующее время. Все формы азота, включая и газообразную, способны к взаимным превращениям.
Стивенс Продукты для измерения Всего азота:
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа:
• Гринспен Мини -анализатор
Нитрат
Нитрат-ион (NO3 - ) является распространенной формой азота в природных водах. Нитриты (NO 2 ) будут окисляться в нитраты после ввода аэробного режима. NO2 + H2ONO3 + 2H + Природные источники нитратов являются магматические породы, растения и умершие животные. Наличие нитратов, более 5 мг / л, в природных водах, обычно указывает на антропогенное загрязнение, концентрация 200 мг / л является потенциально высокой. Человек своими действиями, путем внесения удобрений в землю, выращиванием скота, сброса городских стоков в реки увеличивает содержание нитратов в водных ресурсах.
Нитраты являются слабо токсичными для людей, чем аммиак или нитрит, однако при высоких уровнях концентраций - нитраты становятся токсичными, особенно для детей. Метгемоглобинемия является болезнью, вызванной отравлением нитратами, когда высокие уровни нитратов в реакции с гемоглобином окисляются с трехвалентного железа II в двухвалентное железо III, что ухудшает способность крови переносить кислород.
Содержание нитратов более 30 мг / л становится токсичным для рыб, появляется замутнение воды, что влияет на рост водорослей и на содержание кислорода в воде, что влечет за собой снижение ее качества. Нитраты могут существовать естественно в грунтовых водах, но могут резко возрасти на орошаемых землях, если орошение не удалось провести должным образом. Подземные воды, загрязненные нитратами, могут загрязнять источники питьевой воды в колодцах, и загрязняют поверхностные воды, а также ручьи и озера. Чем больше земли превращаются в сельскохозяйственные угодья и городские районы, тем больше повышается содержание нитратов в воде, поэтому мониторинг на наличие нитратов является важным инструментом в принятии своевременных решений по уменьшению отрицательных последствий для всего живого.
Нитраты
Присутствие нитратных ионов в природных водах связано с:
- внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий;
- атмосферными осадками, которые поглощают образующиеся при атмосферных электрических разрядах оксиды азота (концентрация нитратов в атмосферных осадках достигает 0,9 - 1 мг/дм3);
- промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, особенно после биологической очистки, когда концентрация достигает 50 мг/дм3;
- стоком с сельскохозяйственных угодий и со сбросными водами с орошаемых полей, на которых применяются азотные удобрения.
Главными процессами, направленными на понижение концентрации нитратов, являются потребление их фитопланктоном и денитрофицирующими бактериями, которые при недостатке кислорода используют кислород нитратов на окисление органических веществ. В поверхностных водах нитраты находятся в растворенной форме. Концентрация нитратов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям: минимальная в вегетационный период, она увеличивается осенью и достигает максимума зимой, когда при минимальном потреблении азота происходит разложение органических веществ и переход азота из органических форм в минеральные. Амплитуда сезонных колебаний может служить одним из показателей эвтрофирования водного объекта.
В незагрязненных поверхностных водах концентрация нитрат-ионов не превышает величины порядка десятков микрограммов в 1 л (в пересчете на азот). С нарастанием эвтрофикации абсолютная концентрация нитратного азота и его доля в сумме минерального азота возрастают, достигая n •10-1 мг/л. В незагрязненных подземных водах содержание нитратных ионов обычно выражается сотыми, десятыми долями миллиграмма и реже единицами миллиграммов в 1 л. Подземные водоносные горизонты в большей степени подвержены нитратному загрязнению, чем поверхностные водоемы (т.к. отсутствует потребитель нитратов).
При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количес тва нитратов (от 25 до 100 мг/л по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным — порядка 200 мг/л — содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Особенно в этом случае опасны грунтовые воды и питаемые ими колодцы, поскольку в открытых водоемах нитраты частично потребляются водными растениями.
Присутствие нитрата аммония в концентрациях порядка 2 мг/л не вызывает нарушения биохимических процессов в водоеме; подпороговая концентрация этого вещества, не влияющая на санитарный режим водоема, 10 мг/л. Повреждающие концентрации соединений азота (в первую очередь, аммония) для различных видов рыб составляют величины порядка сотен миллиграммов в 1 л воды.
В воздействии на человека различают:
- первичную токсичность собственно нитрат-иона;
- вторичную, связанную с образованием нитрит-иона,
- третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов.
Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г; допустимое суточное потребление по рекомендациям ФАО/ВОЗ — 5 мг/кг массы тела.
Наряду с описанными эффектами воздействия немаловажную роль играет тот факт, что азот — это один из первостепенных биогенных (необходимых для жизни) элементов. Именно этим обусловлено применение соединений азота в качестве удобрений, но, с другой стороны, с этим связан вклад вынесенного с сельскохозяйственных земель азота в развитие процессов эвтрофикации (неконтролируемого роста биомассы) водоемов. Так, с одного гектара орошаемых земель выносится в водные системы 8-10 кг азота. ПДК нитратов составляет 45 мг/л (по NO -) (тождественно равен стандарту США для питьевой воды), ПДКвр — 40 мг/л (по NO3-) или 9,1 мг/л (по азоту).
Стивенс Продукты для измерения нитратов:
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини -анализатор
Аммиак
В незагрязненных водах, наличие аммиака (NH3 ) объясняется присутствием водных микроорганизмов; N2 (г) + 3Н2 (г) 2NH3 (ая)
Аммиак также встречается в природе в результате разложения азотистых органических соединений в воде и почве и разложения биологических объектов. Аммиак находится в равновесии с ионом аммония (NH4+) и равновесие реакции аммиака и ионов аммония (см. аммония ) является рН зависимым. NH 3 (ая) + H + (ая) NH 4 + (ая) + OH - (ая)
Форма аммиака является суммой двух форм. Объединенные формы аммиака являются гораздо более изменчивыми, чем в ионизированной форме, так как рН увеличивается, NH3 оставят водного раствора путем испарения. Природные сезонные колебания наличия аммиака зависят от периода распада фитопланктона, бактерий и других водных организмов. В нижних слоях рек и озер, и бескислородных водах может содержаться более высокий уровень аммиака, так как раслагающийся биоматериал оседает на дно.
В природной воде аммиак образуется при разложении азотсодержащих органических веществ. Хорошо растворим в воде с образованием гидроксида аммония. О содержании аммиака в поверхностных водах (см. раздел ?Аммоний?). ПДКв аммиака составляет 2,0 мг/л, ПДКвр — 0,05 мг/л (лимитирующий показатель вредности — токсикологический).
Сточные (канализационные) стоки могут быть источником аммиака. (Фото предоставлено Геологической службой США).
В природных чистых водах концентрация аммиака может быть от 0 до 3 мг / л. Более высокие концентрации могут быть токсичными для водных организмов. Источниками аммиака могут являться промышленные выбросы и отходы, в частности, от целлюлозно-бумажной промышленности.
Аммоний
Аммония (NH 4 + ) является ионизированной формой аммиака и соединяется с аммиаком в растворе (см. аммиак). Источник аммония в водной среде является жизнедеятельность живых организмов, аммиака при рН менее 8, более 95% от общего аммиака в виде иона аммония в 15 градусов по Цельсию. Большинство позвоночных, включая млекопитающих, могут конвертировать выделять аммоний в мочевину, где он может выделяться или накапливаться. Содержание Аммония можно определить с помощью ионно-селективных электродов. Аммоний менее токсичен, чем аммиак и потому, это самый распространенный элемент который влияет на рН водной поверхности. Аммоний становятся токсичным при более высоких концентрациях.
Содержание ионов аммония в природных водах варьирует в интервале от 10 до 200 мкг/л в пересчете на азот. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах ионов аммония связано главным образом с процессами биохимической деградации белковых веществ, дезаминирования аминокислот, разложения мочевины под действием уреазы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйственно -бытовые сточные воды, поверхностный сток с сельхозугодий в случае использования аммонийных удобрений, а также сточные воды предприятий пищевой, коксохимической, лесохимической и химической промышленности. В стоках промышленных предприятий содержится до 1 мг/л аммония, в бытовых стоках — 2-7 мг/л; с хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота (на одного жителя). При переходе от олиготрофных к мезо - и эвтрофным водоемам возрастают как абсолютная концентрация ионов аммония, так и их доля в общем балансе связанного азота. Концентрация аммония в питьевой воде не должна превышать 2 мг/л по азоту. ПДКвр солевого аммония составляет 0,5 мг/л по азоту (лимитирующий показатель вредности — токсикологический).
Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/л снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации — возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия — возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.
Повышенная концентрация ионов аммония может быть использована в качестве индикаторного показателя, отражающего ухудшение санитарного состояния водного объекта, процесса загрязнения поверхностных и подземных вод, в первую очередь, бытовыми и сельскохозяйственными стоками.
Стивенс Продукты для измерения аммония:
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа:
• Гринспен Мини -анализатор Фосфат Фосфат (фосфат или общий реактивный фосфор [ГТО]) является ионизированной формой ортофосфорной кислоты.
В растворе и в природных водах, фосфат-ион будет иметь много форм, и в зависимости от концентрации водородных ионов фосфаты находятся в различной степени диссоциации H3PO4H + + H2PO4 - H2 PO4 H + HPO 4 (HPO4)2 - H + +( PO4)3
В отличие от общего аммиака, фосфаты менее растворимы, и менее изменчивы, поэтому, фосфаты образуют соли натрия, кальция и выпадают в осадки и накапливаются в донных отложениях. Фосфаты ионов в природных водах будут существовать в растворе в ионизированной форме, в виде солей, в органической форме или в виде частиц. Более высокие концентрации встречаются редко, потому что после того, как фосфаты попадают в водную систему, они быстро усваиваются растениями. В общем, фосфор является важным питательным веществом для живых организмов (см. свойства общего фосфора).
В чистых водах, фосфор может попадать водные системы водоснабжения путем выветривания пород и минералов. В районах с высокой вулканичес кой активностью, фосфор может быть естественно распространен в почве.
В результате деятельности человека фосфаты могут попадать в окружающую среду через бытовые и промышленные сбросы, стоки сельскохозяйственных удобрений.
В общем, фосфаты не являются очень токсичными для людей или других живых организмов. Как и азотсодержащие соединения, основным экологическим последствием, связанных с фосфатом, будет загрязнение земельных угодий. Высокий уровень фосфора будет способствовать увеличению скорости потребления его растениями и микроорганизмами, уменьшению растворенного кислорода в воде и увеличению ее мутности. Эти нарушения будут убивать или причинять вред рыбе и другим водным организмам.
Фосфор органический
В этом разделе не рассматриваются синтезиро ванные в промышленности фосфорорганические соединения. Природные соединения органического фосфора поступают в природные воды в результате процессов жизнедеятельности и посмертного распада водных организмов, обмена с донными отложениями. Органические соединения фосфора присутствуют в поверхностных водах в растворенном, взвешенном и коллоидном состоянии.
Фосфор минеральный
Соединения минерального фосфора поступают в природные воды в результате выветривания и растворения пород, содержащих ортофосфаты (апатиты и фосфориты) и поступления с поверхности водосбора в виде орто -, мета-, пиро- и полифосфат-ионов (удобрения, синтетические моющие средства, добавки, предупреждающие образование накипи в котлах, и т.п.), а также образуются при биологической переработке остатков животных и растительных организмов. Избыточное с одержание фосфатов в воде, особенно в грунтовой, может быть отражением присутствия в водном объекте примесей удобрений, компонентов хозяйственно -бытовых сточных вод, разлагающейся биомассы.
Основной формой неорганического фосфора при значениях pH водоема больше 6,5 является ион HPO42- (около 90%). В кислых водах неорганический фосфор присутствует преимущественно в виде H2PO4 .
Концентрация фосфатов в природных водах обычно очень мала — сотые, редко десятые доли миллиграммов фосфора в 1 л, в загрязненных водах она может достигать нескольких миллиграммов в 1 л.. Подземные воды содержат обычно не более 100 мкг/ л фосфатов; исключение составляют воды в районах залегания фосфорсодержащих пород. Содержание соединений фосфора подвержено значительным сезонным колебаниям, поскольку оно зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Минимальные концентрации фосфатов в поверхностных водах наблюдаются обычно весной и летом, максимальные — осенью и зимой, в морских водах — соответственно весной и осенью, летом и зимой. Общее токсическое действие солей фосфорной кислоты возможно лишь при весьма высоких дозах и чаще всего обусловлено примесями фтора. В методике оценки экологической ситуации, принятой Госкомэкологией РФ, рекомендован норматив содержания растворимых фосфатов в воде — 50 мкг/л. Без предварительной подготовки проб колориметрически определяются неорганические растворенные и взвешенные фосфаты.
Полифосфаты
Полифосфаты можно описать следующими химическими формулами: Men(PO3)n, Men+2PnO3n+1, MenH2PnO3n+1.
Полифосфаты применяются для умягчения воды, обезжиривания волокна, как компонент стиральных порошков и мыла, ингибитор коррозии, катализатор, в пищевой промышленности. Полифосфаты малотоксичны. Токсичность полифосфатов объясняется их способностью к образованию комплексов с биологически важными ионами, особенно с кальцием. Установленное допустимое остаточное количество полифосфатов в воде хозяйственно-питьевого назначения составляет 3,5 мг/л (лимитирующий показатель вредности — органолептический
Общий фосфор .
Под общим фосфором понимают сумму минерального и органического фосфора. Так же, как и для азота, обмен фосфором между его минеральными и органическими формами с одной стороны, и живыми организмами — с другой, является основным фактором, определяющим его концентрацию. Концентрация общего растворенного фосфора (минерального и органического) в незагрязненных природных водах изменяется от 5 до 200 мкг/дм3 Фосфор — важнейший биогенный элемент, чаще всего лимитирующий развитие продуктивности водоемов. Поэтому поступление избытка соединений фосфора с водосбора, в виде минеральных удобрений, с поверхностным стоком с полей (с гектара орошаемых земель выносится 0,4- 0,6 кг фосфора), со стоками с ферм (0,01-0,05 кг/сут. на одно животное), с недоочищенными, или неочищенными бытовыми сточными водами (0,003- 0,006 кг/сут. на одного жителя), а также с некоторыми производственными отходами приводит к резкому неконтролируемому приросту растительной биомассы водного объекта (это особенно характерно для непроточных и малопроточных водоемов). Происходит так называемое изменение трофического статуса водоема, сопровождающееся перестройкой всего водного сообщества и ведущее к преобладанию гнилостных процессов (и, соответственно, возрастанию мутности, солености, концентрации бактерий).
Один из вероятных аспектов процесса эвтрофикации — рост сине-зеленых водорослей (цианобактерий), многие из которых токсичны. Выделяемые этими организмами вещества относятся к группе фосфор - и серосодержащих органических соединений (нервно -паралитических ядов). Действие токсинов сине-зеленых водорослей может проявляться в возникновении дерматозов, желудочно-кишечных заболеваний; в особенно тяжелых случаях — при попадании большой массы водорослей внутрь организма — может развиваться паралич.
В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/GEMS) в программы обязательных наблюдений за составом природных вод включ ено определение содержания общего фосфора (растворенного и взвешенного, в виде органических и минеральных соединений). Фосфор является важнейшим показателем трофического статуса природных водоемов.
Когда организм умирает, фосфор, будут вновь введены в почву и воду, где он до принятых снова другого организма. Круговорот фосфора в природе выглядит таким образом - когда биологический организм умирает, он попадает в почву где, в процессе разложения, фосфор, из него, попадает в почву, затем в воду, до того как попадет внутрь другого биологического организма. Время пребывания в том или ином водоеме будет в зависимости от рН, температуры и климата. Наиболее распространенным источником загрязнения фосфатами- это плохое управление сельскохозяйственной промышленностью.
Ортофосфата эфира (органических фосфатов). Где R может быть органический радикал, или H.
Стивенс Продукты для измерения Всего Фосфор: Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини -анализатор
Потенциальные окислители Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) - это деятельность, или сила окислителей и растворителей в водном растворе. Измеренный ОВП используется для количественной процедуры обеззараживания воды и увеличения скорости распада загрязняющих веществ. Единицей измерения ОВП является милливольт. Если потенциал положительный, идет окислительный процесс, а там где отрицательный ОВП - процесс окисления увеличивается во времени. Процесс окисления (редокс) при электрохимических реакциях, объясняется миграцией электронов от одного вида к другому.
Окислители химических веществ, которые получают электроны, и редукторы являются химическими соединениями, которые отдают электроны. В приведенной ниже таблице приведена полезная информация, в обобщенной терминологии.
Растворители |
Окислители |
Отдача электронов |
Принять электроны |
Восстановление |
Оксидантов |
Окисляется |
Получает снижение |
Отрицательное напряжение (или нейтральное) |
Положительное напряжение (или нейтральное) |
Восстановитель |
Окислитель |
Натрий сульфит |
Хлор |
Натрия бисульфат |
Озон |
Сероводород |
Перекись водорода |
Окислительно-восстановительный потенциал (Eh)
Мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значения окислительно-восстановительных (редокс) потенциалов выражаются в вольтах (милливольтах). В природной воде значение Eh колеблется от – 400 до + 700 мВ и определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов, и в условиях равновесия характеризует среду сразу относительно всех элементов, имеющих переменную валентность.
Изучение редокс-потенциала позволяет выявить природные среды, в которых возможно существование химических элементов с переменной валентностью в определенной форме, а также выделить условия, при которых возможна миграция металлов. Различают несколько основных типов геохимических обстановок в природных водах:
- окислительный – характеризуемый значениями Еh + (100–150) мВ, присутствием свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr2+, Cu2+, Pb4+);
- переходный окислительно-восстановительный – определяемый величинами Еh + (100–0) мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов;
- восстановительный – характеризуемый отрицательными значениями Еh.
В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород. ОВП измеряется не прямыми измерениями, а измеряется путем сравнения с эталонном окислительно-восстановительной реакции. По традиции, большинство НПЗ измерения основаны на сравнении со стандартным напряжением водородного электрода (SHE), которое произвольно принято за "0" Вольт ОВП. 2H + + 2e - H 2 (г) H + + е - ? H (г) В процессе фотосинтеза, органические соединения, содержащие углерод, азот и серу, будут уменьшаться. Микроорганизмы будут стимулировать снижение видов химической энергии и помогать получить энергию для обмена веществ в других клеточных процессах. Кислород является наиболее благоприятным окислителем и используется во многих процессах живых организмов. Другие окислители в природных водах включают в себя NO 3 и SO 4 2 - .Доминирующим организмом в микро-средах будет организм, который может использовать лучший доступный окислитель. Лучший окислитель для организма будет тот, который имеет самый высокий ОВП.
Окисляемость. Перманганатная и бихроматная (ХПК)
Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью. Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая. Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и иодатной окисляемости воды.
Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Состав органических веществ в природных водах формируется под влиянием многих факторов. К числу важнейших относятся внутриводоемные биохимические процессы продуцирования и трансформации, поступления из других водных объектов, с поверхностными и подземными стоками, с атмосферными осадками, с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами.
Образующиеся в водоеме и поступающие в него извне органические вещества весьма разнообразны по своей природе и химическим свойствам, в том числе по устойчивости к действию разных окислителей. Соотношение содержащихся в воде легко- и трудноокисляемых веществ в значительной мере влияет на окисляемость воды в условиях того или иного метода ее определения. В поверхностных водах органические вещества находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях.
Последние в рутинном анализе отдельно не учитываются, поэтому различают окисляемость фильтрованных (растворенное органическое вещество) и нефильтрованных (общее содержание органических веществ) проб. Величины окисляемости природных вод изменяются в пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов в литре в зависимости от общей биологической продуктивности водоемов, степени загрязненности органическими веществами и соединениями биогенных элементов, а также от влияния органических веществ естественного происхождения, поступающих из болот, торфяников и т.п. Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными (десятые и сотые доли миллиграмма на 1 л), исключение составляют воды нефтяных месторождений и грунтовые воды, питающиеся за счет болот. Горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2–3 мг О/дм3, реки равнинные – 5–12 мг О/дм3, реки с болотным питанием – десятки миллиграммов на 1 дм3. Окисляемость подвержена закономерным сезонным колебаниям. Их характер определяется, с одной стороны, гидрологическим режимом и зависящим от него поступлением органических веществ с водосбора, с другой, – гидробиологическим режимом.
В водоемах и водотоках, подверженных сильному воздействию хозяйственной деятельности человека, изменение окисляемости выступает как характеристика, отражающая режим поступления сточных вод. Для природных малозагрязненных вод рекомендовано определять перманганатную окисляемость; в более загрязненных водах определяют, как правило, бихроматную окисляемость (ХПК). В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна пр евышать 15 мг О/дм3; в зонах рекреации в водных объектах допускается величина ХПК до 30 мг О/дм3. В программах мониторинга ХПК используется в качестве меры содержания органического вещества в пробе, которое подвержено окислению сильным химическим окислителем. ХПК применяют для характеристики состояния водотоков и водоемов, поступления бытовых и промышленных сточных вод (в том числе, и степени их очистки), а также поверхностного стока. Для вычисления концентрации углерода, содержащегося в органических веществах, значение ХПК (мг О/дм3) умножается на 0,375 (коэффициент, равный отношению количества вещества эквивалента углерода к количеству вещества эквивалента кислорода).
Биохимическое потребление кислорода (БПК)
Степень загрязнения воды органическими соединениями определяют как количество кислорода, необходимое для их окисления микроорганизмами в аэробных условиях.
Биохимическое окисление различных веществ происходит с различной скоростью. К легкоокисляющимся ("биологически мягким") веществам относят формальдегид, низшие алифатические спирты, фенол, фурфурол и др. Среднее положение занимают крезолы, нафтолы, ксиленолы, резорцин, пирокатехин, анионоактивные ПАВ и др. Медленно разрушаются "биологически жесткие" вещества, такие как гидрохинон, сульфонол, неионогенные ПАВ и др.
БПК5
В лабораторных условиях наряду с БПКп определяется БПК5 – биохимическая потребность в кислороде за 5 суток. В поверхностных водах 3 величины БПК5 изменяются обычно в пределах 0,5-4 мг O2/дм и подвержены сезонным и суточным колебаниям. Сезонные колебания потребления кислорода зависят в основном от изменения температуры и от исходной концентрации растворенного кислорода.
Влияние температуры сказывается через ее возд ействие на скорость процесса потребления, которая увеличивается в 2-3 раза при повышении температуры на 10oC. Влияние начальной концентрации кислорода на процесс биохимического потребления кислорода связано с тем, что значительная часть микроорганизмов имеет свой кислородный оптимум для развития в целом и для физиологической и биохимической активности.
Суточные колебания величин БПК5 также зависят от исходной концентрации растворенного кислорода, которая может в течение суток изменяться на 2,5 мг О2/дм3 в зависимости от соотношения интенсивности процессов его продуцирования и потребления. Весьма значительны изменения величин БПК5 в зависимости от степени загрязненности водоемов.
Для водоемов, загрязненных преимущественно хозяйственно -бытовыми сточными водами, БПК5 составляет обычно около 70% БПКп.
В зависимости от категории водоема величина БПК 5 регламентируется следующим образом: не более 3 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно- 3 питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования. Для морей (I и II категории рыбохозяйственного водопользования) пятисуточная потребность о 3 в кислороде (БПК5) при 20 С не должна превышать 2 мг O2/дм.
Определение БПК5 в поверхностных водах используется с целью оценки содержания биохимически окисляемых органических веществ, условий обитания гидробионтов и в качестве интегрального показателя загрязненности воды. Необходимо использовать величины БПК 5 при контролировании эффективности работы очистных сооружений.
БПКп
Полным биохимическим потреблением кислорода (БПКп) считается количество кислорода, требуемое для окисления органических примесей до начала процессов нитрификации. Количество кислорода, расходуемое для окисления аммонийного азота до нитритов и нитратов, при определении БПК не учитывается.
Для бытовых сточных вод (без существенной примеси производственных) определяют БПК20, считая, что эта величина близка к БПКп.
Полная биологическая потребность в кислороде БПК п для внутренних водоемов рыбохозяйственного назначения (I и II категории) при 20оС не должна превышать 3 мг O2/дм3. Многие экологические загрязнители разлагаются по разному во времени и нужны сильные окислители, чтобы ускорить этот процесс. Например, подача кислорода в грунтовые воды будет ускорять процесс химического разрушения подземных загрязнителей, такие как нефтепродукты и другие органические загрязнители.
Вплоть до 1970-х годов, была обычная практика для химчисток - это сбросить отходы сухой очистки растворителями на землю, чтобы избавиться от них. Отходы химчисток содержат хлорированные растворители, которые могут быть чрезвычайно токсичными для водных организмов и человека. Поскольку хлорсодержащие растворители - это более плотная, чем вода, субстанция, они быстро мигрируют вниз почвы, особенно там где скальные грунты.
В некоторых случаях загрязнение грунто вых вод может быть выявлено не сразу, иногда в течение многих десятилетий, прежде чем растворитель просочится в реки или озера. Большинство из хлорированных растворителей которые просачиваются в водоемы сегодня, были сброшены в 1940-х и 50-х годах. Хлорсодержащие растворители очень сильны своей хлор-углеродной химической связью и устойчивы к разрушению. Новые методы реабилитации для хлорсодержащих соединений включают в себя анаэробные процессы с отрицательным видом НПЗ, таких как восстановленного железа (Fe 0 или Fe II ) Эти восстановители отдают электроны атома хлора, тем самым нарушая хлор-химические связи углерода.
ОВП измерения полезны для питьевой воды, бассейнов, при дезинфекционной обработке фруктов и овощей, травления металлов, очистки сточных вод и других приложений. ОВП измеряется в мВ (милиВольтах) может быть применимы для устранения патогенов, таких как E. Coli ( читается так - э коли ), и других вредных бактерий и вирусов. Окислители химических веществ притягивают электроны от клеточных мембран клеток, быстро вызывая гибель возбудителя.
Стивенс Продукты для окисления измерения потенциального сокращения:
Одним параметром датчики
• Гринспен ОВП + 100 - 4-20мА
• Гринспен ОВП 300 - RS 232
Анализаторы для автоматизированного в полевых условиях отбора проб и анализа
• Гринспен Мини -анализатор
Последствия проблем качества воды и слабой экономической политике Огайо Cuyahoga.
В начале 1930-х годов, в русле реки, впервые появились пожары и возгорания наблюдались каждые несколько лет, до конца 1960-х годов. В 1969 году уровень содержания нефти и плавающего мусора в реке стало так велико, что пожары на реке могли повредить мосты и лодки. Эти события могут привести к проведению экологической реформы в Соединенных Штатах, которые приняли Закон о чистой воде, и формируют законы по охране окружающей среды США.
Между 1942 и 1952 году, химической компанией Хукер были похоронены более 21000 тонн хлорированного бензола, диоксина и других химических веществ на свалке около города Любовь Канель, штат Нью- Йорк. В 1952 году, в качестве подарка к системе школьного образования, компанией Хукер было продано 16 акров свалки местной системе школьного обучения, для новой начальной школы и новым домам, по сниженным ценам. К 1958 году дым и пары, идущие из под земли, были настолько токсичным, что это вызвало серьезные ожоги дыхательных путей у людей, болезни, кожные заболевания и даже смерти. В конце концов, федеральное правительство США потратило миллионы долларов, на переселение жителей, и сотни миллионов долларов на очистку свалки. Эта экологическая катастрофа была причиной подачи множество исков к компании и правительству и созданием «Суперфонда». Пожалуй, одним из худших экологических событий, произошедших в 1984 году в Бхопале, Индия, было проишествие когда 42 тонн метилизоцианата были выпущены в окружающую среду, погибли более 2000 человек и ранено несколько тысяч. Этот инцидент привел к пересмотру действующих законов, в сторону ужесточения, и реорганизации службы чрезвычайных ситуаций в США и в Европе. Заключение К концу 1970-х годов, многие промышленно развитые страны приняли законы, запрещающие экологические выбросы токсичных химических веществ в окружающую среду. Хотя сброс токсичных химических веществ в значительной степени в прошлом, качество природных вод до сих пор оказывает влияние на землепользование. Это приводит к росту численности населения, природные земли уменьшаются и превращаются в земли под застройку и сельскохозяйственные угодья. Изменения в землепользовании, вырубка леса, использование все больше земли под застройку – все это будет угрожать качества воды в естественных водоемах и экосистемах, которые зависят от деятельности человека.. Одним из наиболее важных инструментов для смягчения воздействия человека на состояние ручьев, рек и озер – является проведение постоянного мониторинга состояния водных ресурсов.
Решения на основе проведенного Мониторинга помогают предотвратить попадание всевозможных химических примесей в реки и озера, в организм человека и животных, а также помогает проводить правильную экологическую политику государства.