Гидрологическая характеристика района
Результаты изучения уровней грунтовых вод в Гомельском лесхозе показали, что в условиях выровненного повышенного плато грунтовые воды залегают очень глубоко от поверхности, иногда глубже 8-10м. В этих условиях лес, произрастая на песчаных породах, не может использовать запасы грунтовой воды, и питание его происходит, главным образом, за счет удерживаемой почвой атмосферной влаги. На склонах рельефа грунтовые воды залегают неглубоко, колебание их уровней проявляется заметно, и они оказывают сильное влияние на процессы почвообразования и снабжения леса влагой.
При наличии на небольшой глубине (до 1,5-2,0 м) чашеобразного водоупора из морены на ней в весенний период накапливается вода и образуется верховодка, что может вызвать заболачивание почв.
На понижениях грунтовая вода находится у поверхности, что создает условия для заболачивания почв и развития процессов торфонакопления. Изучение химического состава грунтовых вод показало, что реакция их слабокислая до нейтральной, рН колеблется от 6 до 7. В воде содержится значительное количество растворимых кальциевых и магниевых углекислых солей. Элементы питания растений в грунтовых водах содержатся в незначительном количестве.
Определение качества воды
Питьевая вода, обработанная дезинфицирующим средством, должна соответствовать требованиям Санитарных правил и норм 10-124 РБ 99 "Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 19 октября 1999 г. N 46. Для установления качества воды необходимо определить состав и количество веществ, находящихся в ней. Хорошая питьевая вода должна быть прозрачной, бесцветной, без запаха и привкуса, не содержать болезнетворных бактерий и избытка солей.
Температура. Температура воды рек и озер колеблется в течение года в весьма широких пределах от 0 до 250С. Температура подземных вод имеет широкую амплитуду колебаний, а артезианские воды обладают почти постоянной температурой в течение года. Температура воды определяется стоградусным (лучше родниковым) термометром. Для этого термометр погружают в источник на 10-15минут. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения оптимальная температура воды +7…+120С, для водопоя животных +10…+150С. При замере температуры воды в колодце предварительно рекомендуется произвести откачку воды 10-20мин. Температура воды источника в течение года примерно на 1-20С выше среднегодовой температуры воздуха.
Запах и привкус воды. Вода не должна иметь запаха и привкуса. Запах вызывается содержащимися в ней газами, или загрязнением воды посторонними разлагающимися веществами естественного или искусственного происхождения. Различают две группы запахов: естественного происхождения (ароматический, болотный, гниющий, древесный, землистый, плесневелый, рыбный, сероводородный, травянистый, неопределенный и т.д.) и запахи искусственных (химических) веществ (фенольный, хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.д.). Хлорный запах обычно имеет вода после хлорирования и при наличии в ней некоторого количества остаточного хлора.
Для определения запаха испытуемую жидкость наливают в стеклянный сосуд, плотно закупоривают и слегка нагревают. Согласно требованиям Санитарных правил и норм 10-124 РБ 99, питьевая вода при температуре 200С и подогревании ее до 600С не должна иметь запаха более 2 баллов. Сила запаха определяется по пятибалльной системе (таблица 4).
Привкус обычно указывает на наличие в воде различных минеральных солей, например, поваренной соли, железа и т.д. Различают привкус солоноватый и даже горько-солоноватый. Такой привкус имеют сильно минерализованные воды подземных источников. Кроме того, природные воды могут иметь горький, соленый, кислый, сладкий, металлический и другие привкусы. Интенсивность привкуса (вкуса) определяется по той же шкале, что и запах. Для определения вкуса воду наливают в стеклянный сосуд и подогревают до 200С. Согласно требованиям Санитарных правил и норм 10-124 РБ 99, привкус воды (при 200С) не должен быть более 2 баллов.
Таблица 4 Определение силы запаха и вкуса воды
| Условия определения запаха или вкуса воды | Оценка запаха или вкуса | Балл |
| Не обнаруживается | Нет | |
| Замечается только опытным наблюдателем | Очень слабый | |
| Ощущается потребителем, если обратить на запах или вкус его внимание | Слабый | |
| Легко замечается, может вызвать неодобрительные отзывы о воде | Заметный | |
| Вода неприятна для питья | Отчетливый | |
| Вода непригодна для питья | Очень сильный |
Цветность (или окраска). Цветность воды зависит от состава грунтов, в которых вода залегает, и обусловливается наличием в ней коллоидных частиц. Желтоватый, коричневый или желто-зеленый оттенки воды объясняются содержанием в ней гуминовых веществ. Определяют цветность в градусах по платиново- кобальтовой шкале. Цветность питьевой воды не должна превышать 200. Окраску воды можно также определять приближенно. Для этого берут цилиндр (100 мл) из бесцветного стекла, наливают воду слоем в 10 см и рассматривают ее на белом фоне сверху и сбоку. Цветность устанавливают по шкале (таблица 5).
В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарного надзора, может быть допущена цветность воды до 350 по платиново-кобальтовой шкале.
Таблица 5 Определение цветности воды
| Цвет при рассматривании сбоку | Цвет при рассматривании сверху | Цветность по платиново-кобальтовой шкале, в градусах |
| Бесцветный | Слабо-желтоватый, уловимый только при сравнении с налитой в такой же цилиндр дистиллированной водой | Менее 10 |
| Бесцветный | Слабо-желтоватый | |
| Едва заметный слабо-желтоватый | Очень слабый, желтоватый | |
| Слабо-желтоватый | Слабо-желтоватый |
Жесткость. Жесткость воды обусловливается содержанием в ней солей кальция и магния. По ГОСТ 2874-73 жесткость измеряется в мг-экв. кальция и магния, содержащихся в 1 л воды. 1мг-экв. Жесткости соответствует 20,4 мг/л Са2+ или 12, 16 Mg2+. При содержании этих элементов в воде от 1,5 до 3,0 – она мягкая, 3-6 – средней жесткости, 6-10 – жесткая и более 10 мг-экв/л – очень жесткая. Общая жесткость воды, пригодной для хозяйственно-питьевых нужд, не должна превышать 10 мг-экв Са и Mg на 1 литр.
Для определения жесткости в полевых условиях в колбу емкостью 50мл наливают 30мл воды, бросают кусочек простого мыла, величиной с горошину. Содержимое колбы взбалтывают 3-4 минуты. При появлении пены и сохранения ее в течение 5 минут – вода мягкая, если пена появляется после 7 мин. взбалтывания и не исчезает в продолжение 5 мин – средней жесткости. Если пена появляется после 12-15 мин, то вода считается жесткой.
Окисляемость. Окисляемость воды зависит в основном от наличия в ней органических веществ, что является косвенным фактором загрязнения воды и возможного присутствия болезнетворных бактерий. О присутствии органических веществ в воде судят по расходу кислорода на их окисляемость марганцово-кислым калием.
По ГОСТ 2874-73 в питьевой воде допускается содержание нитратов не более 10мг/л.
В полевых условиях окисляемость определяют следующим образом. В пузырек емкостью 50 мл бросают кристаллик марганцово-кислого калия Содержимое взбалтывают. Если вода приобретает густо-малиновую окраску, сохраняющуюся в течение 24 часов без заметного изменения, то вода считается удовлетворительной. Если густо-малиновая окраска через 1 час станет слабомалиновой и будет бледнеть и далее, то воду считают непригодной для питья. На практике необходимо сопоставить воду , взятую из колодца, скважин, реки, и дать заключение о ее пригодности для питья.
Содержание газов. Вода природных источников может содержать кислород. Углекислоту и сероводород. Содержание кислорода и углекислоты , даже в незначительных количествах, не ухудшает качества питьевой воды.
Наличие сероводорода в воде придает ей неприятный запах гниющего белка. Вода, содержащая H2S, оставляет на вычищенном до блеска серебряном предмете легкий синевато-черный налет. Сероводород очень ядовит, присутствие его в воде не допускается.
Железо весьма часто встречается в воде подземных источников в форме растворенного двухвалентного железа. Особенно много железа в грунтовых водах на заболоченных и болотных территориях. Присутствие железа определяют по железистым отложениям (ортштейновым конкрециям, ржавчине, охре и т.д.). Вода, содержащая железо, имеет железистый привкус и некоторую терпкость. Согласно ГОСТу, в питьевой воде содержание железа не должно превышать 0,3 мг/л.
При наличии закисного железа насыщенный раствор желтой кровяной соли (железосинеродистый калий) окрашивается в голубовато-синий цвет. Раствор танина в присутствии железа чернеет. Для определения железа в колбочку емкостью 25мл наливают 10 мл воды испытуемого источника. К раствору добавляют 0,5 мл насыщенного раствора желтой кровяной соли. Наличие голубовато-синего цвета указывает на присутствие в нем закисного железа.
Активная реакция характеризуется показателем концентрации водородных ионов – рН. При рН -5,5 вода считается кислой, при рН – 5,5-6,5 – слабокислой, рН – 6,56-7,5 – нейтральной, рН -8-10 – слабощелочной и при рН – 10 – сильнощелочной. Согласно ГОСТу, хозяйственно питьевая вода должна иметь рН в пределах 6,5-9,5.
Для определения рН берут 10 мл испытуемой воды и в нее добавляют 0,6 мл комбинированного индикатора. После взбалтывания окрашенный раствор сравнивают со стандартной шкалой, по которой определяют рН и дают заключение об активной реакции воды.
Раздел 3 Исследование реки
Гидрологические наблюдения на Поколюбичской зимней польдерной системе в окрестностях г. Гомеля, реке Сож, Ипуть, Уть и др. Лучше всего начинать наблюдения на малых реках: они более доступны для наблюдений.
Предварительно следует ознакомиться с выбранной рекой по карте или лесоустроительному планшету. Целесообразно проследить ее начало (исток) и конец (устье), определить общую длину при помощи курвиметра или циркуля. Длиной реки (L) называется расстояние между устьем и истоком, измеренное с учетом всех ее извилин по стрежню реки. Для оценки извилистости реки применяют коэффициент извилистости (Кизв.), который представляет собой отношение фактической длины (L) к длине прямой линии (l), соединяющей начальный и конечный пункты измеренного участка. Коэффициент извилистости рек обычно колеблется ль 1,2 до 2,5.
Весьма важной характеристикой реки является ее уклон. Чем больше уклон, тем быстрее течение. Если на продольном профиле реки взять две точки А (исток) и В (устье), расположенные на расстоянии друг от друга и имеющие отметки H1и H2, то разность отметок Н = H1 – Н2 даст падение русла от истока к устью. Отношение падения (ΔН) к длине участка (L)называется уклоном реки (i). Уклон выражают в десятичных дробях и промилле. Например, уклон реки равен 0,00005, что в промилле соответствует 0,05%, т.е. на 1 км длины реки падение в среднем составляет 0,05м.