Анализ воды на органические соединения

Анализ данных о составе сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения, показал, что большой проблемой на сегодняшний день является недостаточная эффективность очистки от органических соединений и тяжелых металлов, в частности меди и цинка. По если органические соединения подвергаются биологическому разложению, то тяжелые металлы могут только перераспределяться в объектах окружающей среды. Поэтому вопросы, связанные с повышением эффективности очистки от ионов тяжелых металлов, в частности меди и цинка, весьма актуальны.[ . ]

Вода в природе нигде не встречается в виде химически чистого вещества. Под физико-химическим составом природных вод принято понимать весь сложный, комплекс растворенных газов, ионов, взвесей и коллоидов минерального и органического происхождения. В природных водах обнаружено около половины химических элементов, входящих в периодическую таблицу Д. И. Менделеева, а многие другие пока не найдены только из-за недостаточной чувствительности методов анализа. Еще большим качественным и количественным многообразием при месей отличаются сточные воды; состав этих примесей всецело зависит от характера производства, в котором они образуются.[ . ]

Анализ состава органических примесей природных вод, сорбированных на поверхности гидроокиси алюминия, позволяет отнести их к группе флокулянтов растительного происхождения. Преимущество флокулянтов природного происхождения заключаются в отсутствии у них токсичных свойств и полной безвредности для организма человека [2]. На это явление указывает также Т. А. Карюхина. Коллоидные гумусовые вещества сорбируются на поверхности А1 ((ЗН) ч, передавая ему свои свойства.[ . ]

Анализ сточных вод производства изопрена по отдельным органическим загрязнителям очень затруднен ввиду присутствия в сточных водах различных соединений, имеющих одинаковые функциональные группы (гидроксильные, метальные, непредельные связи, связанный формальдегид и др.). Поэтому для характеристики состава сточных вод производили обычный санитарно-химический анализ их и некоторые специфические определения, например формальдегида и изопрена.[ . ]

При анализе вод с известным качественным составом проведение указанных операций выделения и разделения органических веществ нецелесообразно; основные компоненты можно определять непосредственно в сточной воде по методикам, описанным в п. 5.3.[ . ]

При анализе природных вод, содержащих смеси органических веществ неизвестного состава, существенно усложняются задачи идентификации. Один из возможных подходов для реализации метода прямого анализа природных вод рассматривается в работах [7—9], используется принцип пиролитической хроматографии. Хроматограммы фрагментов пиролиза отдельных классов и групп соединений имеют общие и специфические пики. Описана возможность идентификации органических соединений в смесях по группам или классам в пирографических участках и расчет концентраций с помощью математической обработки [9].[ . ]

При анализе очень сложных смесей, когда идентификация компонентов только при помощи газовой хроматографии затруднена, все чаще используют комбинацию газовой хроматографии и . масс-спектрометрии — хромато-масс-спектроме-трию. Применение такой комбинации для определения состава органических примесей в природных и сточных водах описано в ряде работ, требующих специального рассмотрения.[ . ]

При водятся методы группового разделения органических веществ для случая неизвестного состава воды; идентификация компонентов выделенных групп производится методами физико-химического анализа; УФ, ИК спектрометрией, газово-жидкостной, тонкослойной хроматографией и др.[ . ]

При анализе состава сточных вод все чаще применяют «многокомпонентные» методы анализа, позволяющие определять сразу большое число веществ, например атомно-эмиссионный и рентгеновский анализ, хроматографию. Предпочтительно использование методов прямого анализа, т. е. не связанного с химической подготовкой пробы, но в случае определения типа загрязнений, такая подготовка часто необходима. Например, предварительное концентрирование исследуемого компонента позволяет определять его в меньших концентрациях, устранять трудности, связанные с негомогенным распределением компонента в пробе и отсутствием образцов сравнения. Специфическую группу методов определения органических соединений составляют методы элементного анализа. Применение газовой хроматографии позволило автоматизировать элементный анализ: для этого выпускают С-, Н-, Ы-анализаторы и другие приборы-автоматы. Анализ органических соединений по функциональным группам (например, ЫН2-группа, ОН-группа и др.) выполняют различными химическими, электрохимическими (амперометрия, полярография), спектральными (инфракрасная спектроскопия) или хроматографическими методами.[ . ]

Общий органический углерод (ТОС) — это та часть растворенного и нерастворенного органического вещества, которая присутствует в воде. Она не дает информации о природе органического вещества. Органический углерод может быть определен до анализа или определен в составе ТОС, а затем получен путем вычитания содержания неорганического углерода из общего содержания углерода.[ . ]

На основе анализа данных о взаимодействии органических веществ в воде, их устойчивости к действию окислителей и адсорбентов может быть рекомендовано небольшое число технологических схем, обеспечивающих очистку воды в широком диапазоне ее состава. Если до последнего времени такие схемы можно было создавать на основании эмпирического подбора, то наличие сведений о природе веществ и механизме протекающих при обработке воды реакций дает возможность обоснованно рекомендовать технологические схемы и реагенты и четко очертить границы их применимости.[ . ]

Трудность анализа состава сточных вод ЦБП определяется как сложностью состава основного объекта технологического процесса древесины, так и многообразием химических операций, проводимых с древесиной, затем с целлюлозой, в результате чего образуются щелока, поступающие в сточные воды. Для делигнифика-ции древесины при получении целлюлозы используют различные химические реагенты: щелочные растворы сульфида натрия или двуокиси серы. Разнообразны способы отбелки целлюлозы: хлорирование, щелочение, обработка гипохлоритом натрия, двуокисью хлора, перекисью водорода, кислородом [1, 2]. Реакции, протекающие в процессе получения целлюлозы из древесины, приводят к образованию и накоплению в сточных водах ЦБП огромного количества веществ, различных по химическому составу, строению, дисперсному состоянию. Сточные воды содержат органические и неорганические, низко- и высокомолекулярные, растворенные, эмульгированные и суспендированные вещества. Положение осложняется тем, что концентрации многих компонентов очень малы, а это накладывает серьезные ограничения на использование ряда аналитических методов для их определения. Сложность состава сточных вод и неустойчивость многих компонентов весьма затрудняют идентификацию веществ. Отметим, что в наиболее изученном сульфатном черном щелоке идентифицировано к настоящему моменту 100 соединений, но это лишь небольшая часть всех веществ, имеющихся в щелоке [3—7]. Сточные воды бумажного производства значительно проще по составу, чем целлюлозного производства, и не определяют специфику аналитического контроля сточных вод ЦБП, поэтому мы не будем их рассматривать [8].[ . ]

Метод прямого анализа водных образцов. При анализе водных растворов с помощью пламенно-ионизационного детектора возможно обнаружение присутствующих органических веществ; в концентрациях до 10-3—10-4%. Прямой анализ получил распространение при контроле сточных вод [1—3] и других систем известного состава, для которых вопросы идентификации и количественного определения могут быть решены путем сравнительного анализа искусственных смесей.[ . ]

Для определения органических примесей в водах и воздушной среде и для сигнализации о выбросах опасных веществ в лабораторных производственных и полевых условиях, в том числе на транспортных средствах в составе передвижных лабораторий. Режимы работы: обзорный анализ — определение наличия и идентификация компонентов на основе использования масс-спектров индивидуальных веществ, хранящихся в компьютеризированной базе данных; анализ на содержание определяемых компонентов; количественный анализ смесей известного состава; выполнение сервисных функций — цифровая фильтрация масс-спектра от шумов, преобразование аналоговою спектра в гистограммный, пополнение базы данных и другие.[ . ]

Вследствие сложности состава производственных и бытовых сточных вод оценка самоочищения водоема в целом представляет собой сложную комплексную задачу. Чаще дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу (определяемому по ВПК) или по общему содержанию органических веществ (определяемому по ХПК). Оценка самоочищения производится и по данным определения конкретных соединений или их групп (фенолов, углеводородов, смол), а также на основании микробиологических показателей и анализа индикаторных организмов — сапробионтов. О самоочищении водоема в целом [1,9, 10, 23] можно говорить только в том случае, когда имеются данные по всем показателям.[ . ]

Проблема исследования состава природных и сточных вод ввиду ее сложности, особенно в части органического анализа, должна решаться на основе двух основных тенденций развития современной аналитической химии: разделение веществ перед их определением и разделение суммы сигналов, получаемой при исследовании смеси веществ. В настоящем сообщении будут рассмотрены перспективы некоторых спектральных методов анализа: спектрофотометрии, ИК-спектроскопии, ЯМР, рентгено-электрон-ной спектроскопии и ЭПР. Применение масс-спектроскопии, флуо-риметрии настолько разнообразно и широко, что краткое обсуждение их вряд ли целесообразно.[ . ]

В анализируемых сточных водах должны определяться: содержание компонентов, специфичных для данного вида производства (фенолов, нефтепродуктов, поверхностно-активных, ядовитых, радиоактивных, взрывоопасных веществ); общее количество органических веществ, выражаемое БПКшш и ХПК; активная реакция; интенсивность окраски; степень минерализации; наличие биогенных элементов и др. В зависимости от технологии производственных процессов анализ состава сточных вод производится по разовым часовым, среднесменным и среднесуточным пропорциональным пробам; следует также составлять графики колебания концентраций наиболее характерных загрязнений по часам смен, суток, дням недели. Необходимо установить такие параметры, как кинетика оседания или всплывания механических примесей и их объем, возможность коагулирования сточных води др. Эти данные позволяют выбрать наиболее целесообразный и экономически обоснованный метод очистки сточных вод для определенного предприятия.[ . ]

При изучении химического состава вод определяют содержание минеральных, газовых и органических компонентов. Среди минеральных компонентов, как правило, анализируют содержание кальция, магния, натрия, калия, хлор-, сульфат-, карбонат- и бикарбонат-ионов и некоторых микрокомпонентов — стронция, бария, иода, брома, бора, азота, иногда лития и радиоактивных элементов. При этом используют обычные комплексонометриче-ские (трилонометрические) методы, пламенную фотометрию, а также классические титриметрические и гравиметрические методы анализа. Содержание основной массы неорганических веществ в подземных водах измеряется десятками и сотнями граммов, микрокомпонентов — десятками и сотнями миллиграммов на литр исследуемой воды.[ . ]

Наиболее сложным является анализ содержащихся в воде органических веществ, от состава и количества которых во многих случаях зависят санитарно-гигиенические качества воды.[ . ]

В основу хроматографического анализа окрашенных органических веществ, содержащихся в высокоцветных водах, положено различие в адсорбционной активности гумусовых веществ, отличающихся по составу и строению, а также их способность переходить в раствор при определенных значениях pH среды. При подборе деталей установки преследовалась цель обеспечить бесперебойную круглосуточную работу хроматографической колонки, что особенно важно при разделении веществ, близких по составу и свойствам.[ . ]

Из сказанного следует, что при анализе вод, имеющих в своем составе азотсодержащие органические вещества, значение ХПК, полученное при использовании метода с КгБгОв, будет выше (за счет образования нитратов), чем при использовании обычного метода с К2СГ2О7. Для отличия первую величину целесообразно обозначить символом ХПКМ0 -Она отвечает тому химическому поглощению кислорода, которое произошло бы при очистке сточных вод в биохимических сооружениях, если бы процесс доводили до полной нитрификации азотсодержащих веществ.[ . ]

Рассмотрены некоторые возможности анализа состава естественных водных сред методом дистанционной лазерной флуориметрии. Обсуждается определение концентрации нефтепродуктов в воде, определение нефтей на фоне растворенного органического вещества, приводятся конкретные схемы лидаров и лабораторного оборудования для лазерного анализа.[ . ]

Кроме показателей общего содержания органически х веществ, таких, как ХПК, ВПК, нефтепродукты, для оценки состава производственных сточных вод часто возникает необходимость определить концентрацию индивидуальных примесей, если эти примеси отрицательно влияют на процесс очистки. Задача эта очень сложна. Трудности определения индивидуальных веществ обусловлены непостоянством состава стоков, малыми концентрациями компонентов, одновременным присутствием многих разнохарактерных веществ, взаимно влияющих и затрудняющих избирательное определение. Для решения этой сложной задачи широко используются современные физико-химические методы исследования — фотоколоримстрпя, газожидкостная хроматография, осциллополярография, люминесцентный анализ в сочетании с экстракцией, отгонкой и хроматографическим разделением в тонком слое.[ . ]

При общей очистке стоков с переменным составом неэффективно использовать специфические сорбенты, обладающие селективными свойствами. Так, если очистку общих стоков химического предприятия ведут на сугубо микропористом ГАУ, обладающем хорошей емкостью по ароматическим соединениям, то в первый период работы на АУ извлекается 70—80% органических веществ, а при изменении состава сточных вод — лишь 20— 40% загрязнений. Фирмой Са оп Согр. выполнен большой статистический анализ 222 случаев сорбционной очистки на АУ промышленных стоков 68 производств 15 отраслей. Оказалось, что в 5 случаях из 8 содержание общего органического углерода (ООУ) снижалось более чем на 90%, и лишь в двух менее чем на 85%; в 6 случаях из 7 цветность снижалась более чем на 95% и лишь в одном — менее чем на 90%. В целом, в 4/9 проб исходное содержание ООУ было выше 100, но менее 1000 мг/дм3, и в стольких же выше 1000 мг/дм3.[ . ]

При исследовании смесей неизвестного состава задачи идентификации упрощаются применением специфического концентрирования, позволяющего выделять отдельные классы органических соединений. Идентификация отдельных компонентов внутри класса более легко достигается при использовании различных зависимостей, связывающих хроматографические характеристики (время, объемы удерживания) с физико-химическими свойствами веществ внутри ряда (температура кипения, молекулярный вес). Выделение отдельных классов при концентрировании часто связано с первоначальным более или менее селективным накоплением (перегонка, экстракция, вымораживание и т. д.). Поэтому разработка общих схем систематического анализа органических компонентов вод имеет существенное значение для выбора наиболее рационального пути концентрирования, с использованием элементов этих схем при решении отдельных задач [34, 35]. Дополнительные возможности для идентификации дает метод аналитической реакционной хроматографии, который использует химические превращения анализируемых веществ в хроматографической схеме [36, 37].[ . ]

Известно, что при проведении химического анализа природных вод, сформированных в естественных условиях или в условиях наложенного техногена, для установления их состава, правильного соотношения присутствующих в них компонентов, используют результаты анализа, проведенного на месте отбора или в течение первых часов после отбора пробы. Это в первую очередь касается определения неустойчивых компонентов: растворенного кислорода (Оо), гидрокарбонатов (НСО3), нитратов (МО3), аммонийных ионов (МНр, железа (FСтепень биохимического окисления многих органических соединений, загрязняющих сточные воды, невысока. Степень биохимического окисления серу- и азотсодержащих соединений весьма различна — от 0,02 до 0,95. Причем анализ реального состава сточных вод в канализационных коллекторах ряда промышленных районов указывает на высокое содержание в них консервативных загрязнений (БПКп/ХПК от 1/6 до 1/15) [78, с. 40].[ . ]

Таким образом, дикарбоновые кислоты и сточная вода поступают в слабо турбулизирующий газовый поток, где процесс горения еще не закончился и сохраняются худшие условия для перемешивания паров органических веществ с кислородом воздуха. Создаются условия для еще большего затягивания горения и активизации его в конвективном газоходе. Наблюдались случаи, когда факел достигал скрубберов, где, вследствие резкого охлаждения дымовых газов орошающей водой, происходила закалка несгоревшей части органических соединений. При этом температура газов в верхней зоне была ниже, чем перед скрубберами, и, хотя в составе топочных газов СО не обнаруживалась, анализы скрубберной воды и дымовых газов показывали наличие в них органических соединений.[ . ]

Инфракрасная спектроскопия более пригодна для анализа неорганических газов и органических компонентов в воде, чем для определения металлов. Так как для значительного числа чисто неорганических твердых веществ известны инфракрасные спектры, то этот метод можно использовать для установления состава осадков, полученных при упаривании воды.[ . ]

Для определения чрезвычайно лабильных и разнообразных по составу органических веществ природных вод весьма перспективны систематические схемы анализа, включающие фракционирование сорбционными методами и сочетающие разделение по химической природе с разделением по размерам молекул [25, 26]. Для разделения органических веществ, обладающих сродством к ионным и водородным связям, успешно применяют сорбенты с гидрофильной матрицей (ионообменные целлюлозы и сефадексы). В отличие от ионообменных смол, целлюлозы представляют собой агрегаты полисахаридных цепей, хорошо проницаемых даже для очень больших ионов. Рыхлая структура целлюлозы, высокая дисперсность, сорбция преимущественно по поверхности обусловливают быстроту процессов сорбции и десорбции. Хорошо проницаемы для крупных молекул также нейтральные и ионообменные сефадексы.[ . ]

Сконцентрированные в ловушках (патроны и диски) загрязняющие воду примеси токсичных веществ обычно элюируют органическими растворителями (см. разделы 2.3.1 и 2.3.4). При этом выбор растворителя зависит от свойств сорбента, характера и природы матрицы (сточные, природные, питьевые воды и др.), состава и количества загрязнений и цели исследования (арбитражный анализ, экологическая экспертиза, рутинные анализы, определение отдельных наиболее важных приоритетных загрязнений, анализ представительной пробы, скрининг целевой и нецелевой и т.п.).[ . ]

Как в первой серии опытов (с добавкой 20% хозяйственнофекальных сточных вод), так и в данных был составлен общий баланс процесса. Анализ данных баланса показал, что в течение 28 суток через аэротенк прошло 377 л стоков с содержанием кислорода 19 г по фильтрованной пробе и 24,5 г по нефильтрованной. Таким образом, при средней нагрузке 271 г/м3 — сутки по фильтрованной и 350 г/м3- сутки по нефильтрованной пробе эффект очистки по БПК5 составил 96,2—94,8%; при этом разрушение органических веществ составило 260— 331 г/м3-сутки 02.[ . ]

В заключение можно сказать, что решение задачи определения индивидуальных органических соединений по существу сводится к разработке некоторого общего метода систематического анализа природных вод для определения органических компонентов [27]. Этот метод может иметь несколько вариантов, применяемых в зависимости от состава анализируемой воды и от допустимых потерь тех или иных веществ. При изучении состава органических веществ параллельно с компонентным анализом необходимо иметь данные о содержании неорганических микро- и макрокомпонентов и органического углерода, о цветности воды, что позволит дать оценку методам выделения и определения отдельных групп органических соединений [28].[ . ]

Применявшийся раньше метод перманганатного окисления совершенно не пригоден для анализа сточных вод (в анализе природных вод его еще используют). Перманганат — недостаточно сильный бйбслитель: окисление органических веществ проходит неполно и многие из них совсем не окисляются. Кроме того, при кипячении растворов, содержащих избыток перманганата, последний в значительной мере разлагается с образованием диоксида марганца и кислорода. Это разложение происходит как в кислой, так и в щелочной среде. Выпадающий диоксид марганца каталитически ускоряет процесс. Количество образующегося осадка различно в зависимости от условий и состава пробы. Поправка на холостой опыт здесь невозможна, так как при проведении холостого определения осадок диоксида марганца обычно совсем не выпадает.[ . ]

К сожалению, на данный момент можно констатировать малую доступность СО природных вод для аналитиков-практиков, особенно в России из-за отсутствия отечественных образцов. К тому же образцы природных вод нередко различаются по минеральному составу ввиду сезонной и временной динамики, а также в зависимости от места отбора пробы [128]. Другими словами, даже сертифицированный СО природной воды не всегда идентичен по минеральному и органическому составу анализируемой пробе. По этой причине в аналитических лабораториях широко применяют унифицированные методы анализа, основанные на применении более простых СО, например, водные растворы солей. Однако упрощение калибровки не упрощает, а скорее усложняет саму процедуру создания методики анализа. На этой стадии необходимо выявить все возможные влияния макро- и матричных компонентов, а также найти способ их устранения или учета, например, путем разделения микро- и макроэлементов с применением экстракции, сорбции и других методов или путем введения макрокомпонентов в образцы сравнения на уровне, соответствующем его содержанию в пробе.[ . ]

Содержание азотсодержащих соединений нитратов, аммонийного азота) в исследованных водах за период наблюдении определялось в концентрации, в несколько раз ниже предельно допустимой (ПДК — 45 мг/л) для питьевой воды. Анализ динамики изменения содержания азотсодержащих соединений в воде, обработанной прибором с активной водой, и в контрольной (после контакта с «плацебо») воде показал, что в течение срока наблюдений среднее отклонение опытных данных от контрольных составляло для нитратов — 1,46 мг/л, а для аммонийного азота — 0,035 мг/л, т.е. понижение концентрации нитратов и повышение количества аммонийного азота относительно их среднего содержания в воде является существенным и равно 27 и 22,4% соответственно (относительно контрольных величин). Отклонение от средних контрольных значений для показателей ВПК, органического углерода, перманганатной окисляемости составило 30,3%, 13,1% и 7% соответственно.[ . ]

Бихромат калия наиболее полно окисляет вещества, содержащиеся в промышленных сточных водах, особенно при использовании серебра в качестве катализатора. В результате анализа определяется суммарное количество кислорода, которое затрачивается на окисление углеродсо ержащих веществ до двуокиси углерода, серусодержащих — до сульфатов, фосфорсодержащих — до фосфатов. Кислород, который содержится в составе некоторых органических соединений, в величину ХПК не входит.[ . ]

Таким образом, расчет сооружений для биохимической очистки должен производиться с учетом состава производственных сточных вод при определении всей суммы органических загрязнений, выражаемой полной • биохимической потребностью в кислороде. Для этого необходимо знать величину БПКполн, а также ХПК производственных сточных вод, которая определяется по данным анализов.[ . ]

Промывка должна быть интенсивной и равномерной, осуществляться быстро и с минимальной затратой воды. После нее в песке не должно оставаться скоплений комочков грязи, плохо промытых участков, а при анализе песка не должно обнаруживаться изменения химического состава в результате обволакивания его неотмытыми органическими и минеральными отложениями. Качество промывки зависит от интенсивности и равномерности распределения промывной воды, времени промывки и условий отвода воды.[ . ]

Последние публикации подтверждают возможность получения качественно новой геологической информации, особенно на основе данных о молекулярном составе органических веществ подземных вод. Важнейшими направлениями в области анализа органических веществ вод являются инструментализация и автоматизация методов. К одной из таких задач относится создание и внедрение в практику специальных анализаторов для определения органического углерода, азота, а также анализаторов для селективного определения отдельных компонентов или групп веществ. Серьезных успехов следует ожидать от внедрения различных видов хроматографии, особенно инструментальной (газовой и жидкостной хроматографии), а в дальнейшем — хроматомасс-спектрометрии для определения молекулярного состава органических соединений.[ . ]

Опубликованы данные по убыли кислорода и снижению ХПК первичного стока четырех очистных сооружений Калифорнии. К сожалению, ничего не сообщается о составе стоков. Было найдено, что выход убыли кислорода составляет 2,8 молекул/100 эв, даже при введении катализирующих добавок, таких, как Т 03 , Ре2+ + Н202 и Н202. Снижение ХПК измерялось при различных режимах проведения облучения: в отсутствие кислорода (насыщение азотом), при предварительном насыщении воздухом или кислородом и при барботаже воздуха во время облучения. В последнем случае С(—02), рассчитанный по изменению ХПК, равняется 10 эке/100 эв. Анализы по общему углероду показали, что около половины органических соединений разлагается до С02 и воды. Цепные процессы окисления обнаружены не были.[ . ]

По сравнению с первым изданием (1958 г.) книга значительно переработана и расширена. Наибольшее число дополнений внесено в раздел, посвященный методам определения органических веществ в промышленных сточных водах (раздел увеличен примерно в три раза), но, конечно, и это далеко не может удовлетворить острой потребности в таких методах анализа. Определение малых количеств органических веществ, присутствующих в сложных комбинациях, в сложных по составу смесях, какими являются производственные сточные воды — задача, пока еще далеко не решенная, и для анализа сточных вод многих производств мы еще не располагаем надежными методами.[ . ]

Среди выявленных представителей семейства преобладают литораль-но-эпифитные водоросли (16 таксонов), обитающие в прибрежной зоне. По отношению к содержанию солей в воде основная часть состава семейства Fragilariaceae в данных водотоках приходится на индифферентные диатомеи (24 вида с разновидностями). Основной экологической группой по отношению к pH являются алкалифильные диатомовые (26 таксонов). Сапробиологический анализ показал преобладание диатомовых водорослей (13), характерных для вод с умеренным загрязнением легкоокисляе-мыми органическими веществами. Соотношение экологических групп со-ответствуетхимическому составу вод исследованных водотоков. Среди био-географических групп первое место занимают космополиты (27 видов с внутривидовыми таксонами). Выявлены редкие виды.[ . ]

Следует отметить, что ранее с использованием фотометрических методов было получено большое количество аномально высоких и, как правило, некорректных результатов по содержанию ртути в незагрязненных природных водах [168]. Следовательно, необходимо очень осторожно применять эти методы для анализа ртути, а также интерпретировать данные по ее содержанию, полученные с их использованием. Обзоры фотометрических и экстракционно-фотометрических методов определения ртути приведены в [45, 134, 140, 153, 456]. В обзоре [153], рассматривающем развитие фотометрических методов за 20 лет (1971—1991 гг.), в табличном виде приведены характеристики используемых органических реагентов, их аналитические свойства, сведения по селективности методов, мешающие компоненты. В зависимости от характеристик и состава анализируемых объектов можно выбрать наиболее подходящий метод анализа. Авторы обзора делают вывод, что большинство разработанных фотометрических методик определения ртути недостаточно избирательны вследствие неспецифичности функционально-аналитических групп применяемых реагентов и проведения комплексообразования в щелочной среде. Поэтому для фотометрического определения ртути перспективны направленный синтез органических реагентов, образующих устойчивые комплексы с ртутью в сильнокислых средах, и разработка высокочувствительных методов на их основе [153].[ . ]

Геохимическое опробование снежного покрова проводилось в течение нескольких лет (1992—1995 гг.) на территории нескольких промышленных городов области (Новый Уренгой, Сургут, Тюмень), в поселках, возникновение которых связано со строительством компрессорных станций (КС) на магистральных трубопроводах. Для сопоставления проводилось исследование состава снежного покрова в ненарушенных, т.е. фоновых условиях. Исследованиями были охвачены различные природные зоны — от типичных тундр (п-ов Ямал) до границы таежной и лесостепной зон (г. Тюмень, КС “Богандинская“). Отбор проб и подготовка к анализу проводились по методике мониторинга снежного покрова [Василенко и др., 1985]. В талой снеговой воде определялись: основные гидрохимические показатели, содержание тяжелых металлов методом атомно-адсорбционной спектрофотоме-трии, содержание ряда органических соединений, используемых в технологических процессах на КС (метанол, этиленгликоль, фенол), а также ароматические углеводороды (бензол, этилбензол, толуол и др.). Математическая обработка полученных результатов включала вычисление стандартных статистических параметров, корреляционный и факторный анализы. По материалам опробования строились картосхемы (методом изолиний), отражающие пространственное распределение загрязнителей по территории исследуемых городов и КС. При оценке уровня экологической опасности загрязнения использовались предельно допустимые концентрации для природных водоемов.[ . ]

В основном в пробах были отмечены планктонные и факультативно-планктонные формы водорослей, однако достаточно большую долю диатомовых составляют обрастатели, бентосные и эпифитные формы. В экологогеографическом отношении водоросли планктона прудов были представлены широко распространенными видами, обитающими в пресных водоемах и предпочитающими нейтральные или щелочные воды. Виды-космополиты преобладали в списке водорослей и составляли в зависимости от типа водоема 42-75 % от общего числа. По шкале сапробности число водорослей-индикаторов органического загрязнения составило в среднем 35-43 % от общего количества видов по водоему. Среди них значительное положение занимали (3-мезосапробы (20-34 % от общего количества видов в водоеме) и олиго-[3-мезосапробы (9-15 % от общего количества видов в водоеме). На основании анализа видовой структуры и летней биомассы фитопланктона, которая часто превышала пределы 4-8 мг/л (г/м3), было определено, что исследуемые водоемы являются эвгрофными. В периоды «цветения» воды трофический статус водоемов достигал гиперэвтрофного уровня.[ . ]

Водохранилища — искусственно созданные водоемы различных размеров — приобретают в настоящее время большое народнохозяйственное значение, позволяя решать важные проблемы энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства. Заселение водохранилищ ценными породами рыб (рис. Формирующийся в конкретных условиях данного водохранилища химический состав воды определяет пригодность ее использования для намеченных целей, а также условия жизни рыб, противокоррозионную устойчивость гидротехнических сооружений и многое другое. Игнорирование этого вопроса может привести к тяжелым, трудно исправимым последствиям. Процесс формирования химического состава воды в водохранилищах протекает особенно интенсивно в первоначальный период их существования. В результате затопления новых площадей суши, представляющей леса, луга, пашни, болота, происходит смыв в водохранилища большого количества растворимых органических и минеральных веществ, отмирание и разложение растительности, формирование новых грунтов дна водохранилища при интенсивном взаимодействии растворенных в воде ионов и газов с почвами. Этот период первичного формирования химического состава воды для различных водохраниг лищ протекает в различные промежутки времени (порядка нескольких лет), а затем в водохранилищах устанавливается свойственный им режим, близкий к озерному, Переход от речного режима к озерному сопровождается изменением гидрологических и биологических условий: повышается температура воды, усиливается испарение, увеличивается прозрачность, более интенсивно развиваются планктон и водная растительность. Все это может привести к существенным изменениям гидрохимического режима. Точный анализ возможных изменений представляет значительные трудности, и прогнозы гидрохимических особенностей создаваемых водохранилищ могут быть даны лишь в предварительной общей форме, на основе учета рассмотренного выше влияния физико-географических условий и водного режима на гидрохимический режим водоемов.[ . ]

источник

Анализ «Минимальный» включает базовый набор из 18 показателей, характеризующих качество воды: обобщённые показатели (в т. ч. жёсткость, минерализацию, перманганатную окисляемость) и базовый список катионов и анионов.

Исследование не предполагает анализ содержания в воде тяжёлых металлов, органических загрязнителей и канцерогенов, а также ксенобиотиков.

Как правило, набор «Минимальный» не используется для подтверждения качества источников централизованного водоснабжения, но подходит для источников нецентрализованного водоснабжения.

Для исследования питьевой воды рекомендуется набор «Оптимальный»

• подходит для колодцев, скважин, родников в случае, если ранее уже осуществлялся более расширенный анализ воды из Вашего источника;
• позволяет оценить качество фильтров и очистных систем, которые Вы уже используете;
• позволяет подобрать обезжелезивающие фильтры и умягчители и по составу анионов установить необходимость использования систем обратного осмоса;
• обладает высокой точностью, подтверждённой Межлабораторными Сличительными Испытаниями и поверками.

• не подходит для подтверждения полной безопасности для здоровья и подбора комплексной водоподготовки (лучше выбрать более развёрнутые варианты исследований).

Не нашли нужные показатели?

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

Углублённый физико-химический анализ воды по 30 показателям, который включает в себя полный набор обобщённых показателей (в т. ч. жёсткость, минерализацию, перманганатную окисляемость) и содержит базовый перечень тяжёлых металлов и металлоидов (в т. ч. кадмий, мышьяк); не включает разделение опасных органических компонентов.

Оптимален для оценки качества источников централизованного водоснабжения, так как анализируется, в том числе, алюминий — компонент очистки воды, способный попадать в водопроводную воду на станциях очистки Водоканала. По сравнению с набором «Минимальный» даёт более полное представление о качестве воды и её безопасности для здоровья.

Для исследования питьевой воды рекомендуется набор «Оптимальный»

• подходит для проверки широкого спектра источников воды, контроль качества воды в которых осуществляется как минимум раз в год;
• включает определение концентраций тяжёлых металлов и металлоидов;
• позволяет подобрать систему очистки воды от широкого перечня загрязнителей;
• позволяет оценить качество фильтров и очистных систем, которые Вы уже используете;
• обладает высокой точностью, подтверждённой Межлабораторными Сличительными Испытаниями и поверками.

• не подходит для подтверждения полной безопасности для здоровья (лучше обратить внимание на наборы «Расширенный» или «Максимальный»).

Не нашли нужные показатели?

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, масс-спектрометрии и флуоресцентного анализа, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

Развёрнутый физико-химический и органолептический анализ воды по 48 показателям включает в себя полный набор обобщённых показателей (в т. ч. жёсткость, минерализацию, перманганатную окисляемость), полный перечень тяжёлых металлов и металлоидов (в т. ч. ртуть, свинец, кадмий, мышьяк), а также анализ сероводорода и нефтепродуктов; не включает разделение опасных органических компонентов.

Подходит для оценки безопасности воды из всех источников, в том числе расположенных в районах с неблагоприятной экологической обстановкой.

Для исследования питьевой воды рекомендуется набор «Оптимальный»

• отлично подходит для проверки любых источников водоснабжения;
• включает определение концентраций полного набора тяжёлых металлов и металлоидов;
• включает анализ на нефтепродукты и сероводород;
• позволяет подобрать систему очистки воды от исчерпывающего перечня загрязнителей;
• позволяет принять решение об установке аэратора в составе водоподготовки;
• позволяет оценить качество фильтров и очистных систем, которые Вы уже используете;
• обладает высокой точностью, подтверждённой Межлабораторными Сличительными Испытаниями и поверками.

• требует использования консерванта для сероводорода и дополнительной тары для нефтепродуктов во время отбора проб.

Не нашли нужные показатели?

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, масс-спектрометрии и флуоресцентного анализа, спектрофотомерии, жидкостно-жидкостной экстракции, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

Наиболее подробный физико-химический и органолептический анализ воды по 56 важным показателям согласно СанПиН 2.1.4.1074 включает в себя полный набор обобщённых показателей (в т. ч. жёсткость, минерализацию, перманганатную окисляемость, щёлочности, pH), полный перечень тяжёлых металлов и металлоидов (в т. ч. ртуть, свинец, кадмий, мышьяк), анализ сероводорода и нефтепродуктов; а также опасных органических компонентов, в том числе канцерогенов и ксенобиотиков.

Для проведения это анализа задействуется практически весь парк аналитического оборудования МГУ. Набор пользуется большой популярностью среди ТСЖ и строительных организаций.

2,5 л (пластик) + 0,2 л (стекло)

Для исследования питьевой воды рекомендуется набор «Оптимальный»

• учитывает основные требования СанПиН 2.1.4.1074 в полном объёме и гарантирует безопасность для жизни и здоровья потребителей;
• вместе с этим анализом Испытательный Центр МГУ проводит микробиологические исследования бесплатно;
• включает анализ на опасные, канцерогенные вещества и ксенобиотики;
• включает анализ на нефтепродукты и сероводород;
• включает в себя полный набор тяжёлых металлов и металлоидов;
• позволяет подобрать систему очистки Вашей воды от полного перечня загрязнителей;
• позволяет принять решение об установке аэратора в составе водоподготовки;
• позволяет оценить качество фильтров и очистных систем, которые Вы уже используете;
• обладает высокой точностью, подтверждённой Межлабораторными Сличительными Испытаниями и поверками.

• требует использования консерванта для сероводорода и дополнительной тары для нефтепродуктов;
• аналитические работы занимают относительно много времени – до 5 рабочих дней.

Не нашли нужные показатели?

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, масс-спектрометрии и флуоресцентного анализа, жидкостной хроматографии, газовой хроматографии, спектрофотомерии, жидкостно-жидкостной и твердофазной экстракции, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

источник

Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в весьма широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30* С). Температура воды подземных источников более стабильна (8-12 * С).

Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11*С.

Для некоторых производств, в частности для систем охлаждения и конденсации пара, температура воды имеет большое значение.

Мутность (прозрачность, содержание взвешенных веществ) характеризует наличие в воде частиц песка, глины, илистых частиц, планктона, водорослей и других механических примесей, которые попадают в нее в результате размыва дна и берегов реки, с дождевыми и талами водами, со сточными водами и т.п. Мутность воды подземных источников, как правило, невелика и обуславливается взвесью гидрооксида железа. В поверхностных водах мутность чаще обусловлена присутствием фито- и зоопланктона, глинистых или илистых частиц, поэтому величина зависит от времени паводка (межени) и меняется в течении года.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л.

На многих производствах можно использовать воду с гораздо большим содержанием взвешенных веществ, чем определено ГОСТом. В то же время для некоторых производств химической, пищевой, электронной, медицинской и других видов промышленности требуется вода такого же или даже более высокого качества.

Цветность воды (интенсивность окраски) выражается в градусах по платиново-кобальтовой шкале. Один градус шкалы соответствует цвету 1 литра воды, окрашенного добавлением 1 мг соли — хлорплатината кобальта. Цветность воды подземных вод вызывается соединениями железа, реже — гумусовыми веществами (грунтовка, торфяники, мерзлотные воды); цветность поверхностных — цветением водоемов.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 град. (в особых случаях не выше 35 град.)

Многие виды промышленности предъявляют гораздо более жесткие требования в отношении цветности используемой воды.

Запахи и привкусы воды обусловливаются присутствием в ней органических соединений. Интенсивность и характер запахов и привкусов определяют органолептически, т.е. с помощью органов чувств по пятибалльной шкале или по «порогу разбавления» испытуемой воды дистиллированной водой. При этом устанавливают кратность разбавления, необходимую для исчезновения запаха или привкуса. Запах и вкус определяют непосредственным дегустированием при комнатной температуре, а также при 60″С, что вызывает их усиление. По ГОСТ 2874-82 привкус и запах, определяемые при 20″С, не должны превышать 2 баллов.

0 баллов — запах и привкус не обнаруживается
1 балл — очень слабые запах или привкус (обнаруживает только опытный исследователь)
2 балла — слабые запах или привкус, привлекающие внимание неспециалиста
3 балла — заметные запах или привкус, легко обнаруживаемые и являющиеся причиной жалоб
4 балла — отчётливые запах или привкус, которые могут заставить воздержаться от употребления воды
5 баллов — настолько сильные запах или привкус, что вода для питья совершенно непригодна.

Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может быть соленым, горьким, сладким и кислым. Природные воды обладают, как правило, только солоноватым и горьковатым привкусом. Солёный вкус вызывается содержанием хлорида натрия, горький — избытком сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество растворённой углекислоты (минеральные воды). Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция, перманганатом калия, щелочной привкус — вызван содержанием поташи, соды, щелочи.

Привкус может быть естественного происхождения (присутствие железа, марганца, сероводорода, метана и т.д.) и искусственного происхождения (сброс промышленных стоков)

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 привкус должен быть не более 2 баллов.

Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами, растительными остатками, специфическими веществами, выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а также присутствием в воде растворенных газов — хлора, аммиака, сероводорода, меркаптанов или органических и хлорорганических загрязнений. Различают природные (естественного происхождения) запахи: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневый, рыбный, травянистый, неопределённый и сероводородный, тинистый и др. Запахи искусственного происхождения называют по определяющим их веществам: хлорный, камфорный, аптечный, фенольный, хлор-фенольный, смолистый, запах нефтепродуктов и так далее.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 запах воды должен быть не более 2 баллов.

Содержание растворенных веществ (сухой остаток). Общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком, получаемых в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы. В воде, используемой для хозяйственно-питьевых целей, сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л в особых случаях — 1500 мг/л. Общее солесодержание и сухой остаток характеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде).

По СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л

Активная реакция воды — степень её кислотности или щёлочности — определяется концентрацией водородных ионов. Обычно выражается через рН — водородный и гидроксильный показатель. Концентрация ионов водорода определяет кислотность. Концентрация ионов гидроксила определяет щелочность жидкости. При рН = 7,0 — реакция воды нейтральная, при рН 7,0 — среда щелочная.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0. 9,0

Для вод большинства природных источников значение рН не отклоняется от указанных пределов. Однако после обработки вод реагентами значение рН может существенно измениться. Для правильной оценки качества воды и выбора способа очитски необходимо знать значение рН воды источника в различные периоды года. При низких значениях сильно возрастает ее коррозирующее действие на сталь и бетон.

Очень часто для описания качества воды используется термин — жесткость. Пожалуй, самое большое расхождение между российскими нормами и директивой Совета ЕС по качеству воды относится к жесткости: 7 мг-экв/л у нас и 1 мг-экв/л у них. Жесткость самая наиболее распространенная проблема качества воды.

Жесткость воды определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают карбонатную (временную) жесткость, некарбонатную (постоянную) жесткость и общую жесткость воды.

Карбонатная жесткость (устранимая), определяется наличием в воле двууглекислых солей кальция и магния — характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при нагревании или кипячении воды разлагается на практически нерастворимый карбонат и углекислый газ. Поэтому её еще называют временной жесткостью.

Некарбонатная или постоянная жесткость — содержание некарбонатных солей кальция и магния — сульфаты, хлориды, нитраты. При нагревании или кипячении воды они остаются в растворе.

Общая жесткость — определяется как суммарное содержание в воде солей кальция и магния, выражается как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.

Вода поверхностных источников, как правило, относительно мягкая (3. 6 мг-экв/л) и зависит от географического положения — чем южнее, тем жесткость воды выше. Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7 (10) мг-экв/л, ( или не более 350 мг/л).

Жесткая вода просто неприятна на вкус, в ней излишне много кальция. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка, к накоплению солей в организме, и, в конечном итоге, к заболеванию суставов (артриты, полиартриты) и образованию камней в почках и желчных путях.

Хотя очень мягкая вода не менее опасная, чем излишне жесткая. Самая активная — это мягкая вода. Мягкая вода способна вымывать из костей кальций. У человека может развиться рахит, если пить такую воду с детства, у взрослого человека становятся ломкие кости. Есть еще одно отрицательное свойство мягкой воды. Она, проходя через пищеварительный тракт, не только вымывает минеральные вещества, но и полезные органические вещества, в том числе и полезные бактерии. Вода должна быть жесткостью не менее 1,5-2 мг-экв/л.

Использование воды с большой жесткостью для хозяйственных целей также нежелательно. Жесткая вода образует налет на сантехнических приборах и арматуре, образует накипные отложения в водонагревательных системах и приборах. В первом приближении это заметно на стенках, например, чайника.

При хозяйственно-бытовом использовании жесткой воды значительно увеличивается расход моющих средств и мыла вследствие образования осадка кальциевых и магниевых солей жирных кислот, замедляется процесс приготовления пищи (мяса, овощей и др.), что нежелательно в пищевой промышленности. Во многих случаях использование жесткой воды для производственных целей (для питания паровых котлов, в текстильной бумажной промышленности, на предприятиях искусственного волокна и др.) не допускается, так как это связано с рядом нежелательных последствий.

В системах водоснабжения — жесткая вода приводит к быстрому износу водонагревательной технике (бойлеров, батарей центрального водоснабжения и др.). Соли жесткости (гидрокарбонаты Ca и Mg), отлагаясь на внутренних стенках труб, и образуя накипные отложения в водонагревательных и охлаждающих системах, приводят к занижению проходного сечения, уменьшают теплоотдачу. Не допускается использовать воду с высокой карбонатной жесткостью в системах оборотного водоснабжения.

Щёлочность воды. Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.). В подавляющем большинстве случаев для подземных вод имеется в виду гидрокарбонатная щёлочность, то есть содержание в воде гидрокарбонатов. Различают бикарбонатную, карбонатную и гидратную щелочность. Определение щелочности (мг-экв/л) необходимо для контроля качества питьевой воды, полезно для определения воды как пригодной для полива, для расчета содержания карбонатов, для последующей очистки сточных вод.

ПДК по щелочности составляет 0,5 — 6,5 ммоль / дм3

Содержание сульфатов и хлоридов. Сульфаты и хлориды кальция и магния образуют соли некарбонатной жесткости.

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли — хлорида натрия (поваренной соли). Хлориды натрия содержатся в значительных количествах в воде морей, а также некоторых озер и подземных источников

ПДК хлоридов в воде питьевого качества — 300. 350 мг/л (в зависимости от стандарта).

Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.

Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудочно-кишечного тракта (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) — «английская соль» и «глауберова соль» соответственно).

ПДК сульфатов в воде питьевого качества — 500 мг/л.

Содержание кремниевых кислот. Кремниевые кислоты встречаются в воде как подземных, так и поверхностных источников в различной форме (от коллоидной до ионодисперсной). Кремний отличается малой растворимостью и его в воде, как правило, не много. Попадает кремний в воду и с промышленными стоками предприятий, производящих керамику, цемент, стекольные изделия, силикатные краски.

Воды, содержащие кремниевые кислоты, не могут быть использованы для питания котлов высокого давления, так как образуют силикатную накипь на стенках.

Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве, поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Повышенное содержание фосфатов оказывает сильное влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании.

ПДК в питьевой воде соединений фосфора составляет 3,5 мг/л.

Фториды и йодиды. Фториды и йодиды в чём-то похожи. Оба элемента при недостатке или избытке в организме приводят к серьёзным заболеваниям. Для йода это — заболевания щитовидной железы («зоб»), возникающие при суточном рационе менее 0,003 мг или более 0,01 мг. Для восполнения дефицита йода в организме возможно употребление йодированной соли, но лучший выход — это включение в рацион рыбы и морепродуктов. Особенно богата йодом морская капуста.

Фториды входят в состав минералов — солей фтора. Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям. Содержание фтора в питьевой должно поддерживаться в пределах 0,7 — 1,5 мг/л (в зависимости от климатических условий)

Воды поверхностных источников характеризуются преимущественно низким содержанием фтора (0,3-0,4 мг/л). Высокие содержания фтора в поверхностных водах являются следствием сброса промышленных фторсодержащих сточных вод или контакта вод с почвами, богатыми соединениями фтора. Максимальные концентрации фтора (5-27 мг/л и более) определяют в артезианских и минеральных водах, контактирующих с фторсодержащими водовмещающими породами.

При гигиенической оценке поступления фтора в организм важное значение имеет содержание микроэлемента в суточном рационе, а не в отдельных пищевых продуктах. В суточном рационе содержится от 0,54 до 1,6 мг фтора (в среднем 0,81 мг). Как правило, с пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора, чем при употреблении питьевой воды, содержащей оптимальные его количества (1 мг/л).

Повышенное содержание фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывает вредное влияние на людей и животных, у населения развивается эндемический флюороз («пятнистая эмаль зубов»), рахит и малокровие. Отмечается характерное поражение зубов, нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма. Содержание фтора в питьевой воде лимитируется. Установлено, что систематическое использование населением фторированной воды снижает и уровень заболеваний, связанных с последствиями одонтогенной инфекции (ревматизм, сердечно-сосудистая патология, заболевания почек и др.). Недостаток фтора в воде (менее 0,5 мг/л) приводит к кариесу. При пониженном содержание фтора в питьевой воде рекомендуется пользоваться зубной пастой с добавлением фтора. Фтор — один из немногих элементов, которые лучше усваиваются организмом из воды. Оптимальная доза фтора в питьевой воде составляет 0,7. 1,2 мг/л.

ПДК фтора составляет 1,5 мг/л.

Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. Различают окисляемость перманганатную и окисляемость бихроматную (или ХПК — химическая потребность в кислороде). Перманганатная окисляемость характеризует содержание легкоокисляемой органики, бихроматная — общее содержание органических веществ в воде. По количественному значению показателей и их отношению можно косвенно судить о природе органических веществ, присутствующих в воде, о пути и эффективности технологии очистки.

По нормам СанПиН перманганатная окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л и предельно допустимая концентрация (ПДК) 2 мг-экв/л.

Если меньше 5 мг-экв/л вода считается чистой, больше 5 грязной.

Содержание соединений железа. Железо может встречаться в природных водах в следующих видах:

— Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода);
— Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями);
— Коллоидном состоянии или тонкодисперсной взвеси (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании);
— Железоорганика — соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода);
— Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах);

В поверхностных водах средней полосы России содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 15-20 мг/дм3.

Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в востановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание железа общего допускается не более 0,3 мг/л.

Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Такая вода неприятна на вкус, причиняет неудобства в быту.

На многих промышленных предприятиях, где вода употребляется для промывки продукта в процессе его изготовления, в частности в текстильной промышленности, даже невысокое содержание железа в воде приводит к браку продукции.

Марганец встречается в аналогичных модификациях. Марганец активизирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, влияет на кроветворение и минеральный обмен. Недостаток марганца в почве вызывает у растений некрозы, хлорозы, пятнистости. При недостатке этого элемента в кормах животные отстают в росте и развитии, у них нарушается минеральный обмен, развивается анемия. На почвах, бедных марганцем (карбонатных и переизвесткованных), применяют марганцевые удобрения.

Для человека опасен как недостаток, так и переизбыток марганца.

По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание марганца допускается не более 0,1 мг/л.

Избыток марганца вызывает окраску и вяжущий привкус, заболевание костной системы.

Присутствие в воде железа и марганца может способствовать развитию в трубах и теплообменных аппаратах железистых и марганцевых бактерии, продукты жизнедеятельности которых вызывают уменьшение сечения, а иногда их полную закупорку. Содержание железа и марганца строго ограничено в воде, используемой при производстве пластмасс, текстильной, пищевой промышленности и т.п.

Повышенное содержание обоих элементов в воде вызывает потёки на сантехнике, окрашивает бельё при стирке и придаёт воде железистый или чернильный привкус. Длительное употребление такой воды для питья вызывает отложение указанных элементов в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм.

ПДК железа — 0,3 мг/л, марганца — 0,1 мг/л.

Натрий и калий попадают в подземные воды за счёт растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли NaCl, образовавшиеся на месте древних морей. Калий встречается в водах реже, так как он лучше поглощается почвой и извлекается растениями.

Биологическая роль натрия крайне важна для большинства форм жизни на Земле, включая человека. Организм человека содержит около 100 г натрия. Ионы натрия активируют ферментативный обмен в организме человека.

ПДК натрия составляет 200 мг/л. Избыточное содержание натрия в воде и пище приводит к гипертензии и гипертонии.

Отличительная особенность калия — его способность вызывать усиленное выведение воды из организма. Поэтому пищевые рационы с повышенным содержанием элемента облегчают функционирование сердечно-сосудистой системы при ее недостаточности, обусловливают исчезновение или существенное уменьшение отеков. Дефицит калия в организме ведет к нарушению функции нервно-мышечной (парезы и параличи) и сердечно-сосудистой систем и проявляется депрессией, дискоординацией движений, мышечной гипотонией, гипорефлек-сией, судорогами, артериальной гипотонией, брадикардией, изменениями на ЭКГ, нефритами, энтеритами и др.

ПДК калия составляет 20 мг/л

Медь, цинк, кадмий, свинец, мышьяк, никель, хром и ртуть преимущественно попадают в источники водоснабжения со стоками промышленных вод. Медь и цинк могут также попадать при коррозии соответственно оцинкованных и медных водопроводных труб из-за повышенного содержания агрессивной углекислоты.

ПДК в питьевой воде согласно СанПиН меди составляет 1,0 мг/л; цинка — 5,0 мг/л; кадмия — 0,001 мг/л; свинца — 0,03 мг/л; мышьяка — 0,05 мг/л; никеля — составляет 0,1 мг/л (в странах ЕС — 0,05 мг/л), хрома Cr3+ — 0,5 мг/л, хрома Cr4+ — 0,05 мг/л; ртути — 0,0005 мг/л.

Все вышеперечисленные соединения относятся к тяжёлым металлам и обладают кумулятивным действием, то есть свойством накапливаться в организме и срабатывать при превышении определённой концентрации в организме.

Кадмий — очень токсичный металл. Избыточное поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Наиболее важным в кадмиозе является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением канальцевой реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. Избыток кадмия вызывает и усиливает дефицит Zn и Se. Воздействие на протяжении продолжительного времени может вызывать поражение почек и легких, ослабление костей.

Симптомы кадмиевого отравления: белок в моче, поражение центральной нервной системы, острые костные боли, дисфункция половых органов. Кадмий влияет на кровяное давление, может служить причиной образования камней в почках (в почках он накапливается особенно интенсивно). Опасность представляют все химические формы кадмия

Алюминий — легкий серебристо-белый металл. Попадает в воду в первую очередь в процессе водоподготовки — в составе коагулянтов и при сбросе сточных вод переработки бокситов.

ПДК в воде солей алюминия составляет — 0,5 мг/л

Избыток алюминия в воде приводит к повреждению центральной нервной системы.

Бор и селен присутствуют в некоторых природных водах в качестве микроэлементов в весьма незначительной концентрации, однако, при их превышении возможно серьёзное отравление.

Содержание газов. В воде природных источников чаще всего присутствуют следующие газы: кислород О2, диоксид углерода (углекислый газ) СО2 и сероводород Н2S

Кислород находится в воде в растворенном виде. Растворенный кислород в подземных водах отсутствует, содержание в поверхностных водах соответствует парциальному давлению, зависит от температуры воды и интенсивности процессов, обогащающих или обедняющих воду кислородом и может достигать 14 мг/л

Содержание кислорода и двуокиси углерода даже в значительных количествах не ухудшает качества питьевой воды, но способствует коррозии металла. Процесс коррозии усиливается с повышением температуры воды, а также при движении её. При значительном содержании в воде агрессивной двуокиси углерода коррозии подвергаются также стенки бетонных труб и резервуаров. В питательной воде паровых котлов среднего и высокого давления присутствие кислорода не допускается. Содержание сероводорода придает воде неприятный запах и, кроме того, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов. В связи с этим присутствие Н2S не допускается в воде, употребляемой для хозяйственно-питьевых и для большинства производственных нужд.

Вещества, содержащиеся в воде и их свойства, ухудшающие качество питьевой воды и вредно влияющие на организм человека.

Соединения азота. Азотосодержащие вещества (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH4+) почти всегда присутствуют во всех водах, включая подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения. Являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в неё с бытовыми сточными водами. Рассматриваемая группа ионов находится в тесной взаимосвязи.

Первым продуктом распада является аммиак (аммонийный азот) — является показателем свежего фекального загрязнения и является продуктом распада белков. В природной воде ионы аммония окисляются бактериями Nitrosomonas и Nitrobacter до нитритов и нитратов. Нитриты являются лучшим показателем свежего фекального загрязнения воды, особенно при одновременном повышенным содержании аммиака и нитритов. Нитраты служат показателем более давнего органического фекального загрязнения воды. Недопустимо содержание нитратов вместе с аммиаком и нитратами.

По наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека.

Отсутствие в воде аммиака и в то же время наличие нитритов и особенно нитратов, т.е. соединений азотной кислоты, свидетельствуют о том, что загрязнение водоема произошло давно, и вода подверглась самоочищению. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитратов указывают на недавнее загрязнение воды органическими веществами. Следовательно, в питьевой воде не должно быть аммиака, не допускаются соединения азотной кислоты (нитриты).

По нормам СанПиН ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов — 3,0 мг/л; нитратов — 45,0 мг/л.

Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения и др.).

Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови.

Хлор появляется в питьевой воде в результате её обеззараживания. Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислении или хлорировании (замещении) молекул веществ, входящих в состав цитоплазмы клеток бактерий, отчего бактерии гибнут. Очень чувствительны к хлору возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры. Даже сильно заражённая бактериями вода в значительной мере дезинфицируется сравнительно малыми дозами хлора. Однако отдельные хлоррезистентные особи сохраняют жизнеспособность, поэтому полной стерилизации воды не происходит.

Ввиду того, что свободный хлор относится к числу вредных для здоровья веществ, гигиенические номы СанПиН строго регламентирует содержание остаточного свободного хлора в питьевой воде централизованного водоснабжения. При этом СанПиН устанавливает не только верхнюю границу допустимого содержания свободного остаточного хлора, но и минимально-допустимую границу. Дело в том, что, что несмотря на обеззараживание на станции водоочистки, готовую «товарную» питьевую воду подстерегает немало опасностей по пути к крану потребителя. Например, свищ в стальной подземной магистрали, сквозь которые не только магистральная вода попадает наружу, но и загрязнения из почвы могут попасть в магистраль.

Остаточный хлор (оставшийся в воде после обеззараживания) необходим для предотвращения возможного вторичного заражения воды во время прохождения по сети.

По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание остаточного хлора в водопроводной воде должно быть не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 мг/л.

Хлорированная вода неблагоприятно воздействует на кожу и слизистые оболочки, поскольку хлор является сильным аллергическим и токсическим веществом. Так, хлор вызывает покраснения различных участков кожи, а также становится причиной аллергического конъюктевита, первыми признаками которого являются жжение, слезотечение, отек век и другие болевые ощущения в области глаз. Дыхательная система также подвергается вредному воздействию: у 60% пловцов регистрируется проявление бронхоспазма после нескольких минут нахождения в бассейне с хлорированной водой.

Исследования показали, что около 10% хлора, используемого при хлорировании, участвует в образовании хлорсодержащих соединений. Приоритетными хлорсодержащими соединениями являются хлороформ, четырёххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтан, тетрахлоэтилен. В сумме образующихся при водоподготовке ТГМ хлороформ составляет 70 — 90 %. Хлороформ вызывает профессиональные хронические отравления с преимущественным поражением печени и центральной нервной системы.

При хлорировании есть вероятность образования чрезвычайно токсичных соединений, тоже содержащих хлор, — диоксинов (диоксин в 68 тыс. раз ядовитее цианистого калия).

Хлорированная вода обладает высокой степенью токсичности и суммарной мутагенной активностью (СМА) химических загрязнений, что многократно увеличивает риск онкологических заболеваний.

По оценке американских экспертов, хлорсодержащие вещества в питьевой воде косвенно или непосредственно виновны в 20 онкозаболеваниях на 1 млн. жителей. Риск онкозаболеваний в России при максимальном хлорировании воды достигает 470 случаев на 1 млн. жителей. Предполагается, что 20-35% случаев заболевания раком (преимущественно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены потреблением питьевой воды.

Сероводород, встречающийся в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения. Он образуется в результате разложения сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями.

Сероводород обладает резким неприятным запахом, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов и является общеклеточным и каталитическим ядом. Соединяясь с железом образует черный осадок сернистого железа FeS. По этим причинам, а также вследствие интенсификации процессов коррозии, сероводород следует полностью удалять из воды хозяйственно-питьевого назначения (по ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»).

СанПиН 2.1.4.559-96 (СанПиН2.1.4.1074-01) на питьевую воду мало того, что допускает присутствие сероводорода в воде до 0,03 мг/л, а сульфидов — до 3 мг/л, так эти цифры ещё никак не согласуется с элементарными знаниями химии: по данным диссоциации сероводорода и сульфидов в воде, при рН=9,0 (верхняя граница норматива на питьевую воду) доля сульфидов составляет примерно 98,5-99%, то есть в сто раз выше, чем сероводорода, и ПДК сульфидов соответственно должен быть не выше 0,3 мг/л .

Микробиологические показатели. Общая бактериальная загрязненность воды характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 мл воды. Согласно ГОСТу, питьевая вода не должна содержать более 100 бактерий в 1 мл.

Особую важность для санитарной оценки воды имеет определение бактерий группы кишечной палочки. Присутствие кишечной палочки свидетельствует о загрязнении воды фекальными стоками и, следовательно, о возможности попадания в нее болезнетворных бактерий, в частности бактерий брюшного тифа.

В связи с тем, что при биологическом анализе воды определение патогенных бактерий затруднено, бактериологические определения сводятся к определению общего числа бактерий в 1 мл воды, растущих при 37″С, и кишечной палочки — бактерии коли. Наличие последней имеет индикаторные функции, т.е. свидетельствует о загрязнении воды выделениями людей и животных и т.п. Минимальный объем испытуемой воды, мл, приходящейся на одну кишечную палочку, называется колититром, а количество кишечных палочек в 1 л воды — коли-индексом. По ГОСТ 2874-82 допускается коли-индекс до 3, колититр — не менее 300, а общее число бактерий в 1 мл — до 100.

По нормам СанПиН2.1.4.1074-01 допустимо общее микробное число 50 КОЕ/мл, общие колиформные бактерии КОЕ/100мл и термотолетарные колиформные бактерии КОЕ/100мл — не допускаются.

Бактерии и вирусы из числа патогенных, т.е. паразитов, живущих на живом субстрате, развивающиеся в воде, могут вызвать заболевания брюшным тифом, амебиазом, парафитом, дизенте­рией, бруцеллезом, инфекционным гепатитом, острым гастроэнтеритом, сибирской язвой, холерой, полиомиелитом, туляремией, туберкулезом, диареей и др.

Экспертами всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) установлено, что 80% всех заболеваний в мире связано в той или иной степени связаны с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических и экологических норм водообеспечения. В связи с чем, проблема обеспечения высококачественной водой является актуальной.

источник