Анализ воды на органические вещества

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

У природы нет плохой погоды, она есть у человека. Этот пример иллюстрирует всю субъективность, относительность понятия качества применительно к природным объектам, таким как погода, горные породы, древесина, многое другое и, конечно, вода. Понятие качества возникает, когда человек использует среду или материал для своих нужд. Таким образом, «качество воды» появляется тогда, когда её начинают использовать.

Как используется источник жизни:

питьё человеком (1,5 — 2 литра на одного взрослого человека за один день)
теплоноситель (нагрев или охлаждение систем, передача тепла, терморегуляция планеты)
растворитель (способна растворить практически все, что мы видим вокруг себя — вопрос времени)
питание растений или животных
резка керамической плитки
производство водородного топлива

Для обычного человека главный критерий качества — пригодность для питья. С этой точки зрения мы рассмотрим её свойства далее.

Сюда относятся показатели, которые возможно определить органами чувств. К ним относятся вкус, запах, цвет (цветность), мутность (прозрачность или непрозрачность). Часть параметров определяется не только с помощью носа, глаз, языка, но и на аналитическом оборудовании. Например, мутность и цветность определяют используя фотометр, а прозрачность — цилиндр и градировочную шкалу.

Характеризует вкусовые ощущения от попадания жидкости на рецепторы языка. Оценивается в баллах. иногда добавляют описание вкуса, помогающее оценить пригодность для питья, содержание специфических химических веществ.

Оценивают вкус только питьевой воды, к которой относится бутилированная и водопроводная. Некоторые лаборатории определяют вкус только бутилированной при условии предоставления запечатанной тары (бутылки). Это обусловлено заботой о безопасности сотрудников. Представьте себя на месте химика-аналитика, который вынужден пробовать жидкость из неизвестного источника. Курьезные случаи: список параметров анализа «сточки» содержал вкус. Разумеется, никто не пробовал канализационные стоки, это опасно.

Оценивает ощущения от вдыхания пара, образующегося над сосудом, содержащим исследуемую жидкость, через нос. Запах выражают баллами, которые характеризуют интенсивность запаха, а также указывают его характер, например:

цветочный
специфичный химический
болотный
затхлый
свежести
гнилостный

Выделяют специфические запахи химических соединений, например, хлора, сероводорода, фенола. По этой причине определение запаха предшествует определению других компонентов, помогает рассчитать коэффициент разбавления, скорректировать подготовку проб. Определять запах могут только сотрудники, прошедшие специальное обучение. Среди требований к помещению числится обеспечение отсутствия мешающих воздействий, включая цвет стен, а также отсутствие посторонних запахов.

Погрешность определению запаха добавляет использование неправильной тары для отбора. К ней относятся бутылки из-под газированных, ароматизированных напитков. Даже если тщательно вымыть такую тару запах все равно сохранится.

Определяет изменение длины волны светового луча при прохождении через толщу раствора. Проще говоря, сосуд прямоугольной формы (длина большей стороны 1 или 5 сантиметров) заполняют исследуемым раствором, пропускают через него свет, изучают изменение этого света. Исследование проводят на оптическом приборе — фотометре или спектрофотометре. При проведении экспресс-анализа используют сравнение с стандартной шкалой. Это быстро, но не точно.

Чистая вода не имеет цвета, по крайне мере, его не видно, если толщина слоя менее метра. Цветность появляется если раствор содержит соединения, изменяющие окраску. К ним относятся органические вещества (гуминовые, органические красители), минеральные компоненты или их комплексы (большинство металлов образуют окрашенные соединения при взаимодействии с гидроксидом или анионами минеральных кислот). По величине цветности судят об общем содержании «цветных» соединений, отдельные группы не выделяют. Как правило, обращают внимание на специфическую окраску, которая помогает при проведении анализа. Например, ржавая говорит о высоком содержании железа, коричневая — признак гуминовых соединений, синие оттенки — выраженное химическое загрязнение.

Показывает содержание едва заметных взвешенных частиц, которые снижают способность раствора пропускать свет. Это происходит за счет того, что взвесь отражает, рассеивает часть света, проходящего через слой жидкости. Мутность определяют экспресс-методом используя цилиндр с прозрачным дном и бумагу с нанесенным стандартным шрифтом. При таком определении параметр могут называть прозрачностью по шрифту. Мутность не выявляет конкретный компонент, то есть определить характер взвеси определяя только этот параметр невозможно. Он выявляет присутствие посторонних частиц, служит показанием к проведению дополнительных анализов или установке механического фильтра.

К этим параметрам относят все химические соединения, которые можно количественно определить, то есть узнать точную объемную или массовую концентрацию. Их делят на группы, перечисленные ниже. В зависимости от класса вещества, а также объекта исследования различаются методы анализа, подходы, оборудование. 8 из 10 показателей качества относятся к этой группе, поскольку она обширна и система определения нормативных значений (ПДК) для нее наиболее разработана.

К этой группе относятся характеристики, которые описывают не отдельный химический параметр, а набор похожих параметров или результат группы процессов. Их определение дает наибольшее количество информации за наименьшие деньги. На основании результатов этих исследований составляют план дополнительной работы, если требуется.

Также известна как pH или водородный показатель. Характеризует концентрацию (активность) ионов водорода, их баланс с гидроксид ионами. Разработаны ПДК по этому параметру у всех типов вод, с которыми мы сталкиваемся. Отклонение от нейтрального диапазона 6-8 ед.pH говорит о систематических сдвигах состава жидкости, её существенном обогащении химическими компонентами.

Характеризует содержание кальция, магния и стронция. Раздельного определения этих элементов не происходит. Определение жесткости совместно с мерами по водоподготовке предотвращает поломку водонагревательного оборудования, парогенераторов. Накипь на стенках чайника образуется даже при безопасном содержании солей жесткости. Основной метод определения — титрование хелатным соединением в присутствии индикатора. Жесткость уменьшают, используя ион-обменные смолы, которые восстанавливают поваренной солью. Чем выше жесткость — тем больше соли требуется для восстановления.

Показывает содержание легко окисляемого органического вещества. Для определения параметра используют перманганат калия в кислой среде, который окисляет не всю органику. Эту группу разрушаемой таким образом органики составляют углеводы, детергенты (моющие средства), природная органика (гуминовые вещества), фенолы и другие. Повышенное значение окисляемости — повод провести дополнительные исследования содержания органических соединений в образце. Чтобы снизить значение параметра дозируют в воду окислители, такие как перекись водорода, гипохлорит натрия, озон.

Иначе минерализация или солесодержание. Выражает суммарное содержание солей, которые остаются при выпаривании. В зависимости от ожидаемого содержания солей выпаривают от 100 мл до одного литра жидкости. Это занимает много времени. Определяют параметр гравиметрически, при помощи весов, измеряя массу стакана до выпаривания жидкости и после. Метод точен, его легко осуществить на территории лаборатории.

Мы часто встречаем информацию о том, что можно достоверно определить сухой остаток используя кондуктометрический метод (определение электропроводности). Для этого продают специальные солемеры. Пожалуйста, не используйте такие приборы с целью определения жесткости или солесодержания, они не дают точных результатов.

Здесь собраны вещества и элементы из раздела неорганической химии. К ним относятся металлы, анионы неорганических кислот, растворенные газы. Несмотря на то, что неорганических веществ меньше, чем органических они широко распространены и активно растворяются в воде. С этим связан интерес к этой группе показателей.

Распространенный элемент земной коры. Деятельность человека, растворение горных пород, биологическая активность приводят к распространению элемента в жидкой среде. Повышенное содержание железа характеризует природные воды Москвы и Московской области. Это обусловлено режимом увлажнения, активной миграцией элемента из почвы в водоносные горизонты. Повышенное содержание железа — обычное дело для скважин различной глубины. Туда железо попадает из вмещающих пород, растворяясь при преобладании восстановительной обстановки. После вскрытия скважины туда попадает кислород, железо окисляется — жидкость становится «ржавой». По этой причине состав новых скважин динамичен, в связи с чем, требует постоянного контроля.

По распространению занимает четырнадцатое место среди элементов. Элемент-спутник железа. Образует характерный черный налет на поверхности, подвергающейся переменному увлажнению-высыханию. Убирается вместе с железом. Вызывает неприятные последствия для здоровья при систематическом употреблении, включая болезнь Паркинсона.

Высокотоксичный тяжелый металл. Деятельность человека, связанная с производством, применением оружия, добычей, переработкой металлов и так далее приводит к попаданию ртути в окружающую среду. Вызывает тяжелые нарушения работы организма при употреблении внутрь с питьём или пищей. Метал, который образует металлорганические соединения, обладающие более высокой токсичностью и миграционной способность.

Самый распространенный металл на Земле. Неотъемлемый компонент нескольких сотен минералов. Образует комплексные соединения с органическими веществами, после чего мигрирует внутри водоносных горизонтов, с током рек и ручьев. Наиболее токсичен при значении водородного показателя меньше 5 ед.pH (кислая среда) и при попадании в желудок.

Соли сильной серной кислоты. Образуются при разрушении минералов, содержащих сульфаты. Появляются после окисления моно- и диоксида серы, которые выбрасываются в атмосферу промышленными предприятиями. Совместно с магнием оказывают слабительный эффект. Малотоксичны. Присутствуют в минеральной воде в количестве до 1 грамма на литр, обуславливают сульфатный тип минерализации.

Анионы сильной азотной кислоты. Хорошо растворимы, активно насыщают жидкую фазу мигрируя из почвы, пород, биогенных объектов. Вместе с аммонием служат источником азотного питания растений. При избытке в природных водах приводят к эвтрофикации (избыточному развитию растений, водорослей, заболачиванию). Токсичны, представляют опасность для грудных детей и пожилых людей.

Соли сильной, минеральной соляной кислоты. Поваренная соль — хлорид натрия — используется при приготовлении пищи, широко распространен. Совместно с сульфатами, хлориды составляют основу минерализации природных вод южных регионов. В сочетании с натрием участвуют в регулировании водного баланса организма, при избыточном поступлении вызывают накопление жидкости, отеки, отягощение работы сердца.

Раздельное определение органических компонентов проводят на хроматографах. Этот процесс сводится к следующему: исследуемый раствор пропускают через сорбент, который обменно задерживает целевой компонент. Этот процесс приводит к концентрированию этого соединения, разделению похожих веществ внутри потока и его определению на детекторе. Изучают параметры удерживания, массу, заряд, конфигурацию целевого компонента. По сочетанию факторов определяют концентрацию молекул в растворе. Три из четырех опасных соединений, негативно влияющих на организм человека, относятся к классу органических веществ. Стоимость хроматографического оборудования превышает 4 миллиона рублей за одну машину, поэтому определение представителей этой группы стоит дорого.

Включают оценку пригодности жидкости для питья по микробиологическим параметрам. Для этого исследуют содержание в образце представителей обобщенных групп микроорганизмов, таких как общее микробное число, колиформные, колиформные термотолерантные бактерии, а также наличие конкретных возбудителей и их паразитов. Подробный материал об этом от нашего микробиологи читайте здесь.

На данный момент разработан набор документов, регламентирующих качество воды в зависимости от её назначения, происхождения, способа использования. Вот некоторые из них:

Бутилированная первой категории СанПиН 2.1.4.1116-02
Бутилированная высшей категории СанПиН 2.1.4.1116-02
Систем централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01
Водные объекты рыбохозяйственного значения Приказ Минсельхоза РФ № 552
Объекты рекреационного водопользования СанПиН 2.1.5.980-00
Вода плавательных бассейнов СанПиН 2.1.2.1188-03
Постановление Правительства РФ № 644 — Ливневые стоки
Постановление Правительства РФ № 644 — Хозяйственно-бытовые стоки

Подробность и строгость норматива, регламентирующего качество, зависит от количества людей, которые её употребляют. Самыми строгие — для водопроводной и бутилированной воды. Мы не используем при оценке качества норматив для нецентрализованных источников водоснабжения, поскольку он допускает содержание веществ в количестве, наносящем вред здоровью. Это допущение сделано потому, что такую жидкость, по мнению разработчиков, употребляет малое количество людей. Мы не придерживаемся этой точки зрения.

Часть документов предназначена для сохранения окружающей среды. Приказ Минсельхоза РФ № 552 регламентирует состояние водных объектов, в которых выращивают, содержат или добывают рыбу. Состав жидкости, сбрасываемой в водоемы и водотоки рыбохозяйственного назначения должно соответствовать указанным требованиям.

СанПиН 2.1.2.1188-03 и СанПиН 2.1.5.980-00 охраняют человека от вредного воздействия, получаемого в процессе контакта поверхности тела с водой. Включают химические, микробиологические и паразитологические параметры.

Постановление Правительства РФ № 644 описывают процедуру обращения с сточными водами для водопользователей. Там содержится перечень параметров, которые в обязательном порядке нужно анализировать в сточной воде для её сброса в центральную канализацию или ливневые сточные системы. В случае нарушения требований на организацию-нарушителя накладывают штраф.

Часть сокращений используются не только как сленг химиков-аналитиков, но как часть регламентирующих документах. Вот некоторые из них:

ПДК — предельно допустимая концентрация — пороговое значение загрязнителя, после которого его присутствие наносит вред

СанПиН — санитарные нормы и правила — нормативный документ, утверждаемый главным санитарным врачом, действующий повсеместно или в отдельном регионе.

ХПК — химическое потребление кислорода

БПК — биохимическое потребление кислорода

ПО — перманганатная окисляемость

СО — сухой остаток, минерализация

Этот вид анализа проводят по обобщенным показателям, поскольку другие параметры требуют подготовки проб перед инструментальным измерением. Экспресс-анализы, как правило, характеризуются пониженной точностью. Поскольку речь идет о безопасности для здоровья рекомендуется использовать эту форму исследования только если требуется принять срочное решение о прекращении употребления жидкости из сомнительного источника или если того требует компания по установке фильтр-систем. Не стоит путать срочные анализы и выездные исследования, которые проводят сотрудники лаборатории. Последние считают полноценными и применяют, если нет возможности доставить пробы в лабораторию, например для контроля состояния морской воды во время продолжительных рейсов.

источник

Выпускается в 7-ми различных вариантах исполнения — ручное или автоматическое управление, корпус из армированного пластика или нержавейки, есть вариант нержавеющего корпуса с нижним сливом для простоты консервации на зиму. Посмотреть все варианты исполнения фильтров

Анализ воды из скважины, колодца или водопровода сделать в лаборатории Санкт-Петербурге, стоимость экспертизы питьевой воды, где сделать, цена.

Согласно санитарным нормам питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу, и иметь приятные органолептические свойства. Поэтому, целесообразно проверить качество воды из вашего источника — сделать анализ качества воды на соответствие требованиям санитарных норм и правил на питьевую воду. Для выбора системы очистки воды из скважины или колодца важно проверить воду не менее, чем по 15-ти основным показателям.

Требования (нормативы), которым должна соответствовать вода, изложены в санитарных нормах и правилах РФ (СанПиН) и международных нормативах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), основные положения которых приведены в представленной ниже таблице. И так, рассмотрим основные показатели качества воды.

К органолептическим свойствам воды относят следующие характеристики: запах, привкус, цветность и мутность.

Запах и привкус воды объясняются присутствием в ней естественных или искусственных загрязнений. Природа запахов и привкусов очень различна, и может быть обусловлена как наличием в воде определенных растворенных солей, так и содержанием различных химических и органических соединений.

Кроме того, следует отметить, что запах и привкус может появиться в воде на нескольких этапах: из исходной природной воды, в процессе водоподготовки (в том числе в водонагревателе), при транспортировке по трубопроводам. Правильное определение источника запахов и привкусов — залог успешности их устранения.

Величина (интенсивность) запаха определяется по 6-ти бальной шкале. Например, запах тухлых яиц обусловлен наличием в воде сероводорода (Н₂S), а также присутствием сульфатредуцирующих бактерий, вырабатывающих этот газ, а гнилостный запах обусловлен присутствием в воде природных органических соединений. Химические запахи (например, бензиновый, фенольный) указывают на антропогенный характер загрязнений.

Вкус воды обусловлен растворенными в воде природными веществами, каждое из которых придает воде определенный привкус:

солоноватый — хлоридом натрия;
горьковатый — сульфатом магния;
кисловатый — растворенным углекислым газом или растворенными кислотами.

Приятный или неприятный вкус воды обеспечивается как наличием, так и концентрацией находящихся в ней примесей.

Под цветностью понимается естественная окраска природной и питьевой воды. Цветность косвенно характеризует наличие в воде некоторых органических и неорганических растворенных веществ и является одним из важных показателей, позволяющих правильно выбрать систему водоочистки.

Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности (на основе определенных концентраций хромово-кобальтового раствора) и выражается в градусах цветности этой шкалы. По требованиям к питьевой воде данный показатель не должен превышать 20 градусов.

Главными «виновниками» цветности воды, являются вымываемые из почвы органические вещества (в основном гуминовые и фульвовые кислоты). Повышенная цветность воды также может свидетельствовать о возможной ее техногенной загрязненности. Наличие гуминовых кислот может приводить к определенной биологической активности воды, повышает проницаемость в кишечнике ионов металлов: железа, марганца и др.

Показатель, характеризующий наличие в воде взвешенных веществ неорганического происхождения (например, карбонаты различных металлов, гидроокиси железа), органического происхождения (коллоидное железо и т.п.), минерального происхождения (песка, глины, ила), а также микробиологического происхождения (бактерио-, фито- или зоопланктона). Мутность выражается в мг/дм3.

Мутность также может быть обусловлена наличием на поверхности и внутри взвешенных частиц различных микроорганизмов, которые защищают их как от химического, так и от ультрафиолетового обеззараживания воды. Поэтому снижение мутности в процессе очистки воды способствует также значительному снижению уровня микробиологического загрязнения.

Химические показатели характеризуют химический состав воды. К данным показателям относят водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализацию (сухой остаток), анионный и катионный состав (неорганические вещества), содержание органических веществ.

Показатель, характеризующий интегральную загрязненность воды, т.е. содержание в воде окисляющихся органических и неорганических примесей, которые в определенных условиях способны окисляться сильным химическим окислителем. К упомянутым выше загрязнителям относятся в основном органические вещества — для воды из поверхностных источников, и неорганические ионы (Fe 2+ ,Mn 2+ , и т.п.) — для воды из артезианских скважин.

Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную (ПМО), бихроматную, иодатную. Как видно из названий — при этом для проведения химического анализа воды используются соответствующие окислители. Показатель окисляемости — мгО2/л. Это количество миллиграмм кислорода, эквивалентное количеству реагента (окислителя), пошедшего на окисление веществ, содержащихся в 1 л воды.

Величина бихроматной окисляемости обычно используется для определения такого важного показателя воды как ХПК — химическая потребность в кислороде. ХПК используется для характеристики загрязненных природных поверхностных вод, а также для сточных вод. Этот показатель свидетельствует о степени биогенной загрязненности воды.

Бихроматная окисляемость позволяет получить значение наиболее полно характеризующее присутствие органических загрязнителей, за исключением таких химически инертных веществ как бензин, керосин, бензол, толуол и т.п. Считается, что при определении этого показателя окисляются до 90% органических примесей.

На практике для характеристики питьевой воды обычно используется показатель перманганатная окисляемость (ПМО) или перманганатный индекс (ПМИ). Чем больше значение ПМО, тем выше концентрация загрязнителей. Отметим, что величина перманганатной окисляемости ниже, чем значение, полученное для бихроматной примерно в 3 раза.

Водородный показатель или рН представляет собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. pH = -logH + 1. Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н + и ОН — , образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН — в воде преобладают, что соответствует значению рН>7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н + , что соответствует рН + >+ HCO₃ —

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многие другие ее характеристики.

Обычно уровень рН для воды, используемой в хозяйственных и питьевых целях, нормируется в пределах интервала 6-9.

Эта величина характеризует количество растворенных неорганических и органических веществ. В первую очередь это сказывается на органолептических свойствах воды. Установлено, что до 1000 мг/л вода может быть использована для водопотребления.

Величина сухого остатка влияет на вкусовые качества питьевой воды. Человек может без риска для своего здоровья употреблять воду с сухим остатком до 1000 мг/л. При большем значении вкус воды чаще всего становится неприятным горько-соленым. Следует также отметить, что у воды с низким уровнем сухого остатка вкус может отсутствовать и употреблять ее тоже не очень приятно.

Этот показатель характеризует свойство воды, связанное с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).

Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой.

Численное выражение жёсткости воды — это концентрация в ней катионов кальция и магния. По ГОСТ Р 52029-2003 жесткость выражается в градусах жесткости (°Ж), что соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм³ (г/м³) (1 °Ж = 1 мг-экв/л).

Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния (катионов Ca 2+ и Mg 2+ и анионов HCO₃_—_).

При кипячении воды гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с этими катионами и образуют с ними малорастворимые карбонатные соли, которые осаждаются на нагревательных элементах в виде накипи белого цвета, называемой в простонародии известью.

Временную жесткость можно устранить кипячением — отсюда и ее название.

Постоянная (некарбонатная) жесткость воды вызвана присутствием солей, не выпадающих в осадок при кипячении. В основном, это сульфаты и хлориды кальция и магния (CaSO₄, CaCl₂, MgSO₄, MgCl₂). Следует отметить, что именно присутствие соли CaSO₄, растворимость которой с повышением температуры воды понижается, приводит к образованию плотной накипи.

Вода с высокой жесткостью наносит большой вред бытовым электронагревательным приборам, образуя накипь и тем самым вызывая их перегрев и разрушение, образует неприятные матовые налеты на сантехнике; в ней плохо пенятся мыло и шампуни, а поэтому увеличивается их расход.

Жесткая вода сушит кожу и вредит волосам; отрицательно влияет на качество приготовленной пищи, полезные вещества которой могут образовывать с солями жесткости плохо усваиваемые организмом соединения.

Жесткая вода вредна и для организма человека: увеличивается риск развития мочекаменной болезни, нарушается водно-солевой обмен.

Иногда в качестве характеристики встречается показатель «полная жесткость» воды, равный сумме постоянной и переменной (карбонатной) жесткости.

Его токсичное влияние на организм человека незначительно, но все же употребление питьевой воды с повышенным содержанием железа может привести к отложению его соединений в органах и тканях человека.

В общем случае в воде железо может встречаться в свободной форме в виде двух- и трехвалентных ионов:

Fe 2+ , как правило, в артезианских скважинах при отсутствии растворенного кислорода. Вода с повышенным содержанием такого железа может быть первоначально прозрачна (Fe 2+ ), но при отстаивании или нагреве приобретает желтовато-бурую окраску. Это происходит в результате окисления растворенного железа до Fe 3+ с образованием нерастворимых солей трехвалентного железа:

Fe 3+ — содержится в поверхностных источниках водоснабжения в так называемом окисленном состоянии, и, как правило, в нерастворимом виде.

Существует еще одна форма присутствия железа в природной воде — это органическое железо. Оно встречается в воде в разных формах и в составе различных комплексных соединений трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, и, главным образом, с солями гуминовых кислот — гуматами. Повышенное содержание такого железа наблюдается в болотных водах, и вода имеет бурое или коричневатое окрашивание.

Органические соединения железа, как правило, растворимы или имеют коллоидную структуру (коллоидное железо) и очень трудно поддаются удалению. Коллоидные частицы из-за своего малого размера и высокого поверхностного заряда, который не позволяет частицам сближаться и препятствует их укрупнению, предотвращая образование конгломератов, создают в воде суспензии и не осаждаются, находясь во взвешенном состоянии и, тем самым, обуславливают мутность исходной воды.

На вкус такая вода имеет характерный неприятный металлический привкус, образует ржавые подтеки. Присутствие в воде коллоидного железа способствует развитию железистых бактерий, что еще больше ухудшает вкусовые качества воды и вызывает отложение осадка на внутренней поверхности трубопроводов и санитарно-технического оборудования вплоть до их полного засорения.

Марганец входит в состав многих ферментов, гормонов и витаминов, которые влияют на процессы роста, кровообразование, формирование иммунитета. Однако, повышенное его содержание в воде может оказывать токсический и мутагенный эффект на организм человека.

Вода с повышенным содержанием марганца обладает металлическим привкусом. Его присутствие приводит к значительно более быстрому износу бытовой техники и систем отопления, поскольку он способен накапливаться в виде черного налета на внутренних поверхностях труб с последующим отслаиванием и образованием взвешенного в воде осадка черного цвета. Кроме того, повышенное содержание марганца приводит к образованию черных пятен на посуде, белом белье при стирке, окрашивает ногти и зубы в серовато-черный цвет.

Также существуют «марганцевые» бактерии, которые, как и «железистые» бактерии, могут развиваться в такой воде и становиться причиной зарастания и закупорки трубопроводов.

Показатель, чаще всего характеризующий наличие в воде органических веществ животного или промышленного происхождения. Источниками азота аммонийного являются: животноводческие фермы, хозяйственно бытовые сточные воды, сточные воды с сельскохозяйственных угодий, предприятий пищевой и химической промышленности.

Указанные соединения являются главным образом продуктами распада мочевины и белков. Лимитирующая величина показателя «аммонийный азот» — токсикологическая. По нормам СанПиН содержание в воде аммония не должно превышать 2,0 мг/л.

К микробиологическим показателям безопасности питьевой воды относят общее микробное число, содержание бактерий группы кишечной палочки (общие колиформные бактерии и колифаги), споры сульфитредуцирующих клостридий и цисты лямблий.

В зависимости от характеристик водного источника с целью безопасности воды могут проверяться и такие показатели, как паразитологические и радиологические.

Анализ качества питьевой воды производится исходя из норм показателей по требованиям нормативных документов государств.

В таблице представлены нормативы основных показателей качества по санитарным нормам СанПиН Российской Федерации, указанные в столбце 3 — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и столбце 4 — СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Именно по этим показателям следует проверить качество воды из вашего источника и оценить необходимость установки дополнительного оборудования для очистки воды.

Для сравнения приведены нормативы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

источник