Главными источниками поступления кальция в поверхностные воды являются процессы химического выветривания и растворения минералов, прежде всего известняков, доломитов, гипса, кальцийсодержащих силикатов и других осадочных и метаморфических пород.
Растворению способствуют микробиологические процессы разложения органических веществ, сопровождающиеся понижением рН .
Большие количества кальция выносятся со сточными водами силикатной, металлургической, стекольной, химической промышленности и со стоками сельскохозяйственных угодий, особенно при использовании кальцийсодержащих минеральных удобрений.
Характерной особенностью кальция является склонность образовывать в поверхностных водах довольно устойчивые пересыщенные растворы CaCO3 . Ионная форма (Ca 2+ ) характерна только для маломинерализованных природных вод. Известны довольно устойчивые комплексные соединения кальция с органическими веществами, содержащимися в воде. В некоторых маломинерализованных окрашенных водах до 90-100% ионов кальция могут быть связаны гумусовыми кислотами.
| В речных водах содержание кальция редко превышает 1 г/дм 3 . Обычно же его концентрации значительно ниже. |
Концентрация кальция в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям. В период понижения минерализации (весной) ионам кальция принадлежит преобладающая роль, что связано с легкостью выщелачивания растворимых солей кальция из поверхностного слоя почв и пород.
Довольно жесткие требования к содержанию кальция предъявляются к водам, питающим паросиловые установки, поскольку в присутствии карбонатов, сульфатов и ряда других анионов кальций образует прочную накипь. Данные о содержании кальция в водах необходимы также при решении вопросов, связанных с формированием химического состава природных вод, их происхождением, а также при исследовании карбонатно-кальциевого равновесия.
В поверхностные воды магний поступает в основном за счет процессов химического выветривания и растворения доломитов, мергелей и других минералов. Значительные количества магния могут поступать в водные объекты со сточными водами металлургических, силикатных, текстильных и других предприятий.
| В речных водах содержание магния обычно колеблется от нескольких единиц до десятков миллиграммов в 1 дм 3 . |
Содержание магния в поверхностных водах подвержено заметным колебаниям: как правило, максимальные концентрации наблюдаются в меженный период, минимальные — в период половодья.
Кремний является постоянным компонентом химического состава природных вод. Этому способствует в отличие от других компонентов повсеместная распространенность соединений кремния в горных породах, и только малая растворимость последних объясняет малое содержание кремния в воде.
Главным источником соединений кремния в природных водах являются процессы химического выветривания и растворения кремнийсодержащих минералов, например алюмосиликатов:
Значительные количества кремния поступают в природные воды в процессе отмирания наземных и водных растительных организмов, с атмосферными осадками, а также со сточными водами предприятий, производящих керамические, цементные, стекольные изделия, силикатные краски, вяжущие материалы, кремнийорганический каучук и т.д.
Формы соединений, в которых находится кремний в растворе, весьма многообразны и меняются в зависимости от минерализации, состава воды и значений рН. Часть кремния находится в истинно растворенном состоянии в виде кремниевой кислоты и поликремниевых кислот:
Таблица 4.1. Соотношение форм производных кремниевой кислоты в воде в зависимости от значений рН , % количества вещества эквивалентов (К1 = 1,41·10 -10 )
Поликремниевые кислоты имеют переменный состав типа mSiO2 ·nH2 O , где m и n — целые числа. Кроме того, кремний содержится в природных водах в виде коллоидов типа xSiO2 ·yH2 O .
| Концентрация кремния в речных водах колеблется обычно от 1 до 20 мг/дм 3 ; в подземных водах его концентрация возрастает от 20 до 30 мг/дм 3 , а в горячих термальных водах содержание кремния может достигать сотен миллиграммов в 1 дм 3 . |
Сравнительно малое содержание кремния в поверхностных водах, уступающее растворимости диоксида кремния (125 мг/дм 3 при 26°С, 170 мг/дм 3 при 38°С), указывает на наличие в воде процессов, уменьшающих его концентрацию. К ним надо отнести потребление кремния водными организмами, многие из которых, например диатомовые водоросли, строят свой скелет из кремния. Кроме того, кремниевая кислота как более слабая вытесняется из раствора угольной кислотой:
Неустойчивости кремния в растворе способствует и склонность кремниевой кислоты при определенных условиях переходить в гель.
Режим кремния в поверхностных водах до некоторой степени сходен с режимом соединений азота и фосфора, однако кремний никогда не лимитирует развитие растительности.
Диоксид углерода содержится в воде в основном в виде растворенных молекул CO2 , и лишь малая часть его (около 1%) при взаимодействии с водой образует угольную кислоту:
Диоксид углерода, гидрокарбонатные и карбонатные ионы являются основными компонентами карбонатной системы. В растворе между ними существует подвижное равновесие:
Соотношение между компонентами в значительной мере определяется величиной рН . При рН 4,5 и ниже из всех компонентов карбонатного равновесия в воде присутствует только свободная углекислота. В интервале рН 6-10 гидрокарбонатные ионы являются основной формой производных угольной кислоты (максимальное их содержание при рН 8,3-8,4). При рН более 10,5 главной формой существования угольной кислоты являются карбонатные ионы.
Главным источником поступления оксида углерода в природные воды являются процессы биохимического распада органических остатков, окисления органических веществ, дыхания водных организмов.
Одновременно с процессами поступления значительная часть диоксида углерода потребляется при фотосинтезе, а также расходуется на растворение карбонатов и химическое выветривание алюмосиликатов:
Уменьшение содержания диоксида углерода в воде происходит также в результате его выделения в атмосферу.
| Концентрация диоксида углерода в природных водах колеблется от нескольких десятых долей до 3-4 мг/дм 3 , изредка достигая величины 10-20 мг/дм 3 . |
Обычно весной и летом содержание диоксида углерода в водоеме понижается, а в осенне-зимний период увеличивается, достигая максимума в конце зимы. Диоксид углерода имеет исключительно важное значение для растительных организмов (как источник углерода). В то же время повышенные концентрации CO2 угнетающе действуют на животные организмы. При высоких концентрациях CO2 воды становятся агрессивными по отношению к металлам и бетону в результате образования растворимых гидрокарбонатов, нарушающих структуру этих материалов.
Основным источником гидрокарбонатных и карбонатных ионов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения карбонатных пород типа известняков, мергелей, доломитов, например:
Некоторая часть гидрокарбонатных ионов поступает с атмосферными осадками и грунтовыми водами. Гидрокарбонатные и карбонатные ионы выносятся в водоемы со сточными водами предприятий химической, силикатной, содовой промышленности и т.д.
По мере накопления гидрокарбонатных и особенно карбонатных ионов последние могут выпадать в осадок:
| В речных водах содержание гидрокарбонатных и карбонатных ионов колеблется от 30 до 400 мг HCO3 — /дм 3 , в озерах — от 1 до 500 мг HCO3 — /дм 3 , в морской воде — от 100 до 200 мг/дм 3 , в атмосферных осадках — от 30 до 100 мг/дм 3 , в грунтовых водах — от 150 до 300 мг/дм 3 , в подземных водах — от 150 до 900 мг/дм 3 . |
Под общим азотом понимают сумму минерального и органического азота в природных водах.
источник
Вода – самое распространенное в живых организмах неорганическое соединение. Ее содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов вода составляет по массе около 10%, а в клетках развивающегося зародыша – более 90%.
Без воды жизнь невозможна. Она не только обязательный компонент живых клеток, но и среда обитания организмов. Биологическое значение воды основано на ее химических и физических свойствах. Химические и физические свойства воды необычны. Они объясняются, прежде всего, малыми размерами молекул воды, их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями.
В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Молекула полярна: кислородный атом несет частичный отрицательный заряд, а два водородных – частично положительные заряды. Это делает молекулу воды диполем. Поэтому при взаимодействии молекул воды друг с другом между ними устанавливаются водородные связи. Они слабее ковалентной, но, поскольку каждая молекула воды способна образовывать 4 водородные связи, они существенно влияют на физические свойства воды. Большая теплоемкость, теплота плавления и теплота парообразования объясняются тем, что большая часть поглощаемого водой тепла расходуется на разрыв водородных связей между ее молекулами. Вода обладает высокой теплопроводностью, благодаря чему в различных участках клетки поддерживается одинаковая температура. Вода практически не сжимается, прозрачна в видимом участке спектра. Наконец, вода – единственное вещество, плотность которого в жидком состоянии больше, чем в твердом.
|
Вода – хороший растворитель ионных (полярных) соединений, а также некоторых не ионных, в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы. Если энергия притяжения молекул воды к молекулам какого-либо вещества больше, чем энергия притяжения между молекулами вещества, то молекулы гидратируются и вещество растворяется. По отношению к воде различают гидрофильные вещества – вещества, хорошо растворимые в воде и гидрофобные вещества – вещества, практически нерастворимые в воде. Есть органические молекулы, у которых один участок – гидрофилен, другой – гидрофобен. Такие молекулы называют амфипатическими, к ним относятся, например, фосфолипиды, образующие основу биологических мембран.
Вода является непосредственным участником многих химических реакций (гиролитическое расщепление белков, углеводов, жиров и др.), необходима как метаболит для реакций фотосинтеза.
Большинство биохимических реакций может идти только в водном растворе; многие вещества поступают в клетку и выводятся из нее в водном растворе. Благодаря большой теплоте испарения воды, происходит охлаждение организма.
Максимальная плотность воды при +4°С, при понижении температуры вода поднимается вверх, а так как плотность льда меньше плотности воды, то лед образуется на поверхности, поэтому при замерзании водоемов подо льдом остается жизненное пространство для водных организмов.
Благодаря силам когезии (электростатическому взаимодействию молекул воды, водородным связям) и адгезии (взаимодействию с окружающими ее стенками) вода обладает свойством подниматься по капиллярам – один из факторов, обеспечивающих движение воды в сосудах растений.
Несжимаемость воды определяет напряженное состояние клеточных стенок (тургор), а также выполняет опорную функцию (гидростатический скелет, например, у круглых червей).
Итак, значение воды для организма заключается в следующем:
1. Является средой обитания для многих организмов;
2. Является основой внутренней и внутриклеточной среды;
3. Обеспечивает транспорт веществ;
4. Обеспечивает поддержание пространственной структуры растворенных в ней молекул (гидратирует полярные молекулы, окружает неполярные молекулы, способствуя их слипанию);
5. Служит растворителем и средой для диффузии;
6. Участвует в реакциях фотосинтеза и гидролиза;
7. При испарении участвует в терморегуляции организма;
8. Обеспечивает равномерное распределение тепла в организме;
9. Максимальная плотность воды при +4°С, поэтому лед образуется на поверхности воды.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8718 — 
| 7129 — 
или читать все.
195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Качество питьевой воды во многом определяет здоровье человека. Выраженный избыток минералов в воде из артезианской скважины может стать причиной образования камней в почках или желчном пузыре. Органические загрязнители в избыточном количестве станут причиной аллергических реакций и болезней печени. Наличие нитратов и неорганических соединений приводит к медленному отравлению организма человека. Своевременно проведенный химический анализ воды из скважины поможет предотвратить массу проблем со здоровьем, особенно в тех случаях, когда нет другой альтернативы для получения питьевой воды.
Это только кажется, что вода, извлеченная из глубин земли, будет всегда идеально чистая и абсолютно безвредная. Кроме естественных загрязнителей, большое значение на качество подземных вод оказывает человеческая деятельность. Пробурив артезианскую скважину, следует посмотреть, понюхать и попробовать воду.
Первым делом состояние воды из артезианской скважины можно оценить «на глаз». Видимые изменения в виде мутности и выраженного осадка станут обязательной причиной для проведения полноценных химических тестов. В тех случаях, когда внешне вода кажется чистой, надо все равно анализировать извлеченную из скважины жидкость, потому что часть загрязнений представлены в минимальных невидимых дозах.
Обязательно надо учитывать запах: если чувствуется хотя бы мимолетные пары любого аромата, необходим химический анализ. Чистая вода не пахнет, а запах возникает при попадании в жидкость органических соединений.
Вкус воды во многом зависит от минеральных солей, неорганических и органических соединений. Поэтому если привкус или послевкусие кажутся неприятными или отталкивающе невкусными, то химический анализ надо делать незамедлительно. Однако если вкус приятен, то это вовсе не причина для отказа от тестирования артезианской воды: часть химических соединений невозможно определить на вкус.
Специальные лаборатории используют все возможности современных химических анализаторов, проводя следующие основные исследования:
— фотометрический анализ, позволяющий оценить молекулярный состав жидкости по степени поглощения световых волн;
— титриметрический анализ, с помощью которого можно количественно оценить химические соединения в воде;
— гравиметрический анализ, помогающий оценить весовые показатели вредных веществ.
На основе фотометрии выявляется большинство химических веществ и соединений, находящихся в воде. При необходимости проводятся более сложные тесты (спектрометрия, потенциометрия).
Во время проведения химического анализа воды лаборатория разделяет все виды загрязняющих веществ на органические и неорганические.
1. Органические
Химическая органика является наиболее часто обнаруживаемым загрязнителем в питьевой воде, что объясняется очень просто: многовековая жизнедеятельность человека определяет выраженные изменения в биосфере планеты. К органическим химическим соединениям относятся все вещества, содержащие следующие элементы:
К вредным органическим веществам, которые должны или полностью отсутствовать, или находится в минимальных количествах, относятся все нефтепродукты, формальдегиды, нитриты, фосфорные соли, сероводород, цианиды. Крайне важно выявить количественные и качественные изменения артезианской воды заблаговременно, не дожидаясь появления симптомов отравления у родственников и близких людей.
2. Неорганические
Химическая неорганика представлена большим количеством элементов, составляющим основу менделеевской таблицы. В воде можно обнаружить металлы, минералы, сложные солевые составы, газы, кислоты. Часть из них практически безвредны. Но часть химических веществ категорически недопустимы в дозах, превышающих норму. В лаборатории определяют следующие химические элементы:
— тяжелые металлы (свинец, ртуть);
— солевые соединения кальция и магния;
Некоторые минералы и микроэлементы полезны для человеческого организма, но только в малых дозах. Если предельно допустимая доза (ПДК) превышена в несколько раз, то это становится опасной проблемой. Тяжелых металлов и химических соединений этих элементов не должно быть в артезианской воде, потому что они крайне токсичны и чрезвычайно опасны для человека.
Стандартный химический анализ проводится для всех вариантов питьевой воды (бутилированная, водопроводная), но, кроме основных показателей, необходимо точно знать, что вода из подземных источников и из артезианской скважины не имеет следующих опасных изменений:
— повышенного содержания радиоактивных химических веществ, попадающих в воду из почвы (радионуклиды стронция, радона, радия, свинца и полония);
— наличия в воде удобрений, применяемых в сельском хозяйстве (пестициды);
— нахождения в артезианской воде нефтепродуктов.
Все эти органические и неорганические химические соединения вполне реально могут попадать в подземные воды и скапливаться именно в том участке, где происходит забор питьевой воды. Своевременное и тщательное проведение анализа поможет предотвратить опасное отравление организма и хроническое токсическое влияние на отдельные органы и системы человека.
Длительное употребление внутрь питьевой воды, насыщенной солями тяжелых металлов, приведет к хроническому отравлению с симптомами опасной интоксикации и риском для жизни. Солевые минеральные соединения могут спровоцировать мочекаменную болезнь, а органические вещества станут причиной аллергии у детей. Надо ли экономить на проведении обычной процедуры, считая, что нет никакой необходимости проверять воду, извлекаемую из земных глубин? И впоследствии долго лечиться, пытаясь избавиться из серьезных проблем. Стоит ли рисковать здоровьем своей семьи и своим благополучием? Значительно безопаснее и спокойнее выполнить химический анализ воды подземных вод сразу после бурения артезианской скважины и вовремя узнать о потенциальном риске. Или спокойно использовать воду для питья и повседневных нужд, уверенно глядя в будущее.
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
Мутность – показатель качества воды, обусловленный присутствием в воде нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения. Причиной мутности поверхностных вод являются илы, кремниевая кислота, гидроокиси железа и алюминия, органические коллоиды, микроорганизмы и планктон. В грунтовых водах мутность вызвана преимущественно присутствием нерастворенных минеральных веществ, а при проникании в грунт сточных вод – также и присутствием органических веществ. В России мутность определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/дм3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм3 (единицы мутности на дм3) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turb >
ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания – не более 1 NTU.
Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах.
Цветность – показатель качества воды, обусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых и фульфовых кислот, а также соединений железа (Fe3+). Количество этих веществ зависит от геологических условий в водоносных горизонтах и от количества и размеров торфяников в бассейне исследуемой реки. Так, наибольшую цветность имеют поверхностные воды рек и озер, расположенных в зонах торфяных болот и заболоченных лесов, наименьшую – в степях и степных зонах. Зимой содержание органических веществ в природных водах минимальное, в то время как весной в период половодья и паводков, а также летом в период массового развития водорослей – цветения воды — оно повышается. Подземные воды, как правило, имеют меньшую цветность, чем поверхностные. Таким образом, высокая цветность является тревожным признаком, свидетельствующим о неблагополучии воды. При этом очень важно выяснить причину цветности, так как методы удаления, например, железа и органических соединений отличаются. Наличие же органики не только ухудшает органолептические свойства воды, приводит к возникновению посторонних запахов, но и вызывает резкое снижение концентрации растворенного в воде кислорода, что может быть критично для ряда процессов водоочистки. Некоторые в принципе безвредные органические соединения, вступая в химические реакции (например, с хлором), способны образовывать очень вредные и опасные для здоровья человека соединения.
Цветность измеряется в градусах платино-кобальтовой шкалы и колеблется от единиц до тысяч градусов – Таблица 2.
Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения и различается по характеру и интенсивности. Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами (щелочной, металлический, вяжущий и т.п.). Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе, согласно ГОСТ 3351-74*.
Качественную характеристику оттенков вкусовых ощущений – привкуса – выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый и так далее. Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридом натрия, горький – сульфатом магния, кислый – избытком свободного диоксида углерода и т.д. Порог вкусового восприятия соленых растворов характеризуется такими концентрациями (в дистиллированной воде), мг/л: NaCl – 165; CaCl2 – 470; MgCl2 – 135; MnCl2 – 1,8; FeCl2 – 0,35; MgSO4 – 250; CaSO4 – 70; MnSO4 – 15,7; FeSO4 – 1,6; NaHCO3 – 450.
По силе воздействия на органы вкуса ионы некоторых металлов выстраиваются в следующие ряды:
O катионы: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;
O анионы: ОН- > NO3- > Cl- > HCO3- > SO42- .
Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав растворенных веществ, температура, значения рН и целый ряд прочих факторов. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 °С и 60 °С и измеряют в баллах, согласно требованиям.
Следует также указывать группу запаха по следующей классификации:
По характеру запахи делят на две группы:
- естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.)
- искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).
Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.
Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибальной шкале – см. следующую страницу.
Водородный показатель (рН) — характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде и выражает степень кислотности или щелочности воды (соотношение в воде ионов Н+ и ОН- образующихся при диссоциации воды) и количественно определяется концентрацией ионов водорода pH = — Ig [H+]
Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН 9,5
Контроль над уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его «уход» в ту или иную сторону может не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.
Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в атмосферных осадках 4.6-6.1, в болотах 5.5-6.0, в морских водах 7.9-8.3. Поэтому ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН. Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.
Кислотностью называют содержание в воде веществ, способных вступать в реакцию с гидроксид-ионами (ОН-). Кислотность воды определяется эквивалентным количеством гидроксида, необходимого для реакции.
В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5.
В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4.5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин 7 выступает в виде иона HS-;
O при pH = 5 : 7 может быть в виде, как H2S, так и HS-.
воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.
Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:
Сероводород придает воде неприятный запах, приводит к развитию серобактерий и вызывает коррозию. Сероводород, преимущественно присутствующий в подземных водах, может быть минерального, органического или биологического происхождения, причем в виде растворенного газа или сульфидов. То, под каким видом проявляется сероводород, зависит от реакции pH:
- при pH 7 выступает в виде иона HS-;
- при pH = 5 : 7 может быть в виде, как H2S, так и HS-.
Сульфаты (SO42-) – наряду с хлоридами являются наиболее распространенными видами загрязнения в воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.
Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:
- pH 10,5 – в основном в виде иона карбоната CO32-.
Агрессивная двуокись углерода – это часть свободной двуокиси углерода (CO2), которая необходима для удержания растворенных в воде углеводородов от разложения. Она очень активна и вызывает коррозию металлов. Кроме того, приводит к растворению карбоната кальция СаСО3 в строительных растворах или бетоне и поэтому ее необходимо удалять из воды, предназначенной для строительных целей. При оценке агрессивности воды, наряду с агрессивной концентрацией двуокиси углерода, следует также учитывать содержание солей в воде (солесодержание). Вода с одинаковым содержанием агрессивного CO2, тем более агрессивна, чем выше ее солесодержание.
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.
Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания и называется степенью насыщения кислородом. Этот параметр зависит от температуры воды, атмосферного давления и уровня минерализации. Вычисляется по формуле: M = (ax0,1308×100)/NxP, где
М – степень насыщения воды кислородом, %;
а – концентрация кислорода, мг/дм3;
Р – атмосферное давление в данной местности, МПа.
N – нормальная концентрация кислорода при данной температуре и общем давлении 0,101308 МПа, приведенная в следующей таблице:
Окисляемость – это показатель, характеризующий содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых сильным окислителем. Окисляемость выражается в мгO2 необходимого на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 исследованной воды.
Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную (1 мг KMnO4 соответствует 0,25 мг O2), бихроматную, иодатную, цериевую. Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным и иодатным методами. В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах – как правило, бихроматную окисляемость (называемую также ХПК – химическое потребление кислорода). Окисляемость является очень удобным комплексным параметром, позволяющим оценить общее загрязнение воды органическими веществами. Органические вещества, находящиеся в воде весьма разнообразны по своей природе и химическим свойствам. Их состав формируется как под влиянием биохимических процессов протекающих в водоеме, так и за счет поступления поверхностных и подземных вод, атмосферных осадков, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды.
Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость, а значит в них содержится высокие концентрации органических веществ по сравнению с подземными. Так, горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2-3 мг О2/дм3, реки равнинные – 5-12 мг О2/дм3, реки с болотным питанием – десятки миллиграммов на 1 дм3.
Подземные же воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей миллиграмма О2/дм3 (исключения составляют воды в районах нефтегазовых месторождений, торфяников, в сильно заболоченных местностях, подземных вод северной части РФ).
Электропроводность – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Благодаря этой зависимости, по величине электропроводности можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. Такой принцип измерения используется, в частности, в довольно распространенных приборах оперативного измерения общего солесодержания (так называемых TDS-метрах).
Дело в том, что природные воды представляют собой растворы смесей сильных и слабых электролитов. Минеральную часть воды составляют преимущественно ионы натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+), хлора (Cl–), сульфата (SO42–), гидрокарбоната (HCO3–).
Этими ионами и обуславливается в основном электропроводность природных вод. Присутствие же других ионов, например трехвалентного и двухвалентного железа (Fe3+ и Fe2+), марганца (Mn2+), алюминия (Al3+), нитрата (NO3–), HPO4–, H2PO4– и т.п. не столь сильно влияет на электропроводность (конечно при условии, что эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах, как например, это может быть в производственных или хозяйственно-бытовых сточных водах). Погрешности же измерения возникают из-за неодинаковой удельной электропроводимости растворов различных солей, а также из-за повышения электропроводимости с увеличением температуры. Однако, современный уровень техники позволяет минимизировать эти погрешности, благодаря заранее рассчитанным и занесенным в память зависимостям.
Электропроводность не нормируется, но величина 2000 мкС/см примерно соответствует общей минерализации в 1000 мг/л.
Окислительно-восстановительный потенциал (мера химической активности) Eh вместе с рН, температурой и содержанием солей в воде характеризует состояние стабильности воды. В частности этот потенциал необходимо учитывать при определении стабильности железа в воде. Eh в природных водах колеблется в основном от -0,5 до +0,7 В, но в некоторых глубоких зонах Земной коры может достигать значений минус 0,6 В (сероводородные горячие воды) и +1,2 В (перегретые воды современного вулканизма).
Подземные воды классифицируются:
- Eh > +(0,1–1,15) В – окислительная среда; в воде присутствует растворенный кислород, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+ и др.
- Eh – 0,0 до +0,1 В – переходная окислительно-восстановительная среда, характеризуется неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием кислорода и cероводорода, а также слабым окислением и слабым восстановлением разных металлов;
- Eh
источник
Запах природной воды вызывают летучие пахнущие вещества, попадающие в воду естественным путем или со сточными водами. В родниках, содержащих только неорганические вещества, может быть запах сероводорода. Интенсивность запаха оценивается в баллах по пятибальной шкале, определяемой при температуре воды в 20°С. По ГОСТу питьевая вода может иметь запах до 2 баллов.
Основной запах в исследуемых родниках — сероводород. Источник сероводорода в природных водах — восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения и веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. Сероводород находится в водах родников в виде недессоциированных молекул Н2S и ионов гидросульфата НS. Наличие в воде сероводорода служит показателем ее сильного загрязнения и анаэробных условий. Является причиной невозможности её потребление, так как сероводород обладает высокой токсичностью, дурным запахом, который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжение, технических и хозяйственных целей.
Цветность обусловлена содержанием в воде окрашенных органических соединений, присутствием гуминовых соединений, содержанием трехвалентного железа, вымыванием из почвогрунтов различных веществ, поступлением загрязненных сточных вод. Гуминовые вещества – итог процесса разложения остатков растений – окрашивают воду, в зависимости от концентрации, в желтый или коричневый цвет. Степень цветности выражается в градусах платино–кобальтовой шкалы. Высокая или повышенная цветность отрицательно влияет на развитие живых организмов, ухудшает условия окисления растворенного в воде железа.
Норма цветности по СанПиН составляет 30 градусов.
Мутность по нормам СанПиН не должна превышать 1,5 мг/л. Мутность воды в родниках чаще всего зависит от наличия взвешенных частиц ила, тонкодисперсной глины, высокого содержания общего железа и ряда других веществ, нередко связана с не обустроенностью или плохой обустроенностью места выхода родников и емкостей накопления воды, низким дебитом родников.
Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая активность концентрации ионов водорода в растворах и численно равная отрицательному десятичному логарифму этой активности или концентрации, выраженной в моль/дм3:
Если в воде при 22°С содержится 10-7,2 моль/дм3 ионов водорода (Н+), то она будет обладать нейтральной реакцией; при меньшем содержании Н+ реакция будет щелочной, при большей – кислотной. Таким образом, при рН =7,2 реакция воды нейтральна, при рН 7,2 – щелочная.
Водородный показатель играет важную роль в определении качества воды. В речных и родниковых водах его значение колеблется от 6 до 8,5. Концентрация подвержена сезонным колебаниям – зимой она обычно равна 6,8 – 7,4, летом – 7,4 — 8,2.
Концентрация ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, протекающих в природных водах. От него зависит развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, степень агрессивности воды по отношению к металлам, бетону и др.
Для человека слабокислые воды (рН – 6,7 – 6,8) кажутся более вкусными, чем щелочные, поэтому зимние холодные воды «вкуснее» теплых летних вод.
Жесткость – свойство природной воды, определяемое присутствием в ней растворенных солей щелочно-земельных металлов – кальция, магния и некоторых других. Основными характеристиками, определяющими жесткость воды, является наличие в воде ионов кальция и магния. Верхний предел жесткости питьевой воды в системах водоснабжения по действующим санитарным нормам не должен превышать 7-10 мг*экв/л. Один миллиэквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Ca2+ или 12,16 мг/л Mg2+. При длительном кипячении воды из нее выделяется диоксид углерода и выпадает осадок, состоящий из карбоната кальция, при этом жесткость воды уменьшается. Поэтому применяют термин «временная или устранимая жесткость воды», понимая при этом присутствие в воде гидрокарбонатных солей, которые могут быть удалены из воды кипячением в течение одного часа. Оставшаяся после кипячения жесткость воды называется постоянной.
Жесткость природной воды колеблется в широких пределах. В одном и том же водном объекте значения ее изменяются в зависимости от времени.
Классифицируются природные воды по общей жесткости следующим образом:
Очень мягкая – до 1,5 ммоль/дм3
умеренно жесткая -3,0 – 6,0 ммоль/дм3
очень жесткая > 9,0 ммоль/дм3.
По действующему стандарту жесткость питьевой воды не должна превышать 7 ммоль/дм3. Для питья допускается использование относительно жестких вод, так как наличие солей кальция и магния невредно для здоровья и не ухудшает вкусовых качеств воды.
Последние исследования установили, что жесткая вода, в которой много солей кальция и магния, создает дополнительную нагрузку на почки и может стать причиной образования в них камней. Наиболее благоприятна для организма человека вода с жесткостью 3 – 4,5 ммоль/дм3. Вода с низкой жесткостью вымывает из организма соли и тогда возникает угроза остеопороза. С другой стороны, имеются исследования, выявляющие снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний при постоянном потреблении воды с высокой жесткостью.
Сухой остаток – это сумма всех примесей воды, определяемая путем выпаривания пробы. Сухой остаток характеризует общую минерализацию воды. Пригодные для водоснабжения воды не должны иметь минерализацию выше 1000 мг/дм3. По степени минерализации воды принято подразделять на четыре группы: ультрапресные с содержанием солей до 200 мг/дм3, пресные – от 200 до 500, повышенной минерализации – от 500 до 1000 и высокой минерализации – выше 1000 мг/дм3.
С увеличением общего содержания солей повышается электропроводность воды и это приводит к ускорению коррозионных процессов. Повышенная концентрация солей может привести к уменьшению растительности и кислорода.
Нитриты (NO2-) в природных водах встречаются в связи с разложением органических веществ и их нитрификацией. Нитриты – неустойчивые компоненты природных вод. Наибольшая их концентрация (до 10 – 20 мг/дм3 азота) наблюдается во время летней стагнации. При достаточной концентрации кислорода процесс окисления идет дальше под действием бактерий, и нитриты окисляются до нитратов.
Повышенное содержание нитритов указывает на наличие процессов разложения органических веществ в условиях медленного окисления NO2- в NO3- , что указывает на загрязнение водного объекта органическими веществами, т.е. является важным санитарным показателем.
ПДК нитритов в питьевой воде 3,0 мг/дм3.
Нитраты (NO3-) – соединения азотной кислоты. Присутствие нитратных ионов в природных водах связано с внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий.. Содержание нитратов увеличивается к осени и достигает максимума зимой. Повышенное содержание нитратов указывает на ухудшение санитарного состояния водного объекта. При этом нитраты являются наименее токсичной формой из всех соединений азота (нитритов, аммония) и могут нанести вред здоровью только при очень высоких концентрациях.
ПДК нитратов в питьевой воде 45 мг/дм3.
Хлориды — хлоридные ионы относятся к главным ионам химического состава природных вод. Концентрация хлоридов в родниках колеблется от долей миллиграмма до сотен и тысяч в 1 дм3.
Первичным источником хлоридов в природных водах являются магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (содалит, хлорапатит и др.). Значительное количество хлоридов поступают в природные воды из океана через атмосферу. Хлориды обладают большой миграционной способностью, слабовыраженной способностью к сорбции на взвешенных веществах и к потреблению водными организмами.
Повышенное содержание хлоридов ухудшает вкусовые качества воды и делает её малопригодной для питьевого водоснабжения. Концентрация хлоридов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям, коррелирующим с изменениями минерализации воды. ПДК хлоридов составляет 350 мг/дм3.
Сульфаты — естественное содержание сульфатов в грунтовых водах обусловлено выветриванием пород и биохимическими процессами, происходящими в водоносных слоях. Часть их поступает в процессе отмирания организмов и окисления веществ растительного и животного происхождения. Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды и оказывает неблагоприятные физиологические воздействия на организм человека.
В аэробных условиях сульфаты не изменяются, а в анаэробных сульфаты восстанавливаются облигатными сульфатредуцирующими бактериями до сульфидов, которые выпадают затем в осадок преимущественно в виде сульфида железа. Этот процесс наблюдается в емкостях накопления родниковых вод и колодцев, если они мало используются, и в них застаивается вода.
ПДК в питьевых водах до 500 мг/дм3.
Соединения железа почти всегда присутствуют в природных водах. Формы присутствия железа в воде многообразны. В двухвалентном состоянии железо может присутствовать в воде лишь при низких значениях рН и Еh. Следует отметить, что усваиваться организмом может только двухвалентное железо, а не наиболее его распространенная его трехвалентная форма.
Соединения железа присутствуют в воде в растворенной, коллоидной и нерастворенной форме.
Повышенное содержание в питьевой воде более 1 мг/дм3 железа ухудшает качество воды и возможность ее использования для пищевых целей. Слишком высокое содержание железа в пищевом рационе может вызывать многочисленные неблагоприятные последствия для организма.
Анализ воды обычно проводится по следующим параметрам:
ОКБ — содержание в воде общих колиформных бактерий индикатор качества питьевой воды. Они легко поддаются обнаружению и количественному подсчету, поэтому на протяжении многих лет их используют как своеобразный показатель качества воды.
ОКБ — это международная квалификация, и они входят в большую группу БГКП (бактерии группы кишечных палочек). Содержание в воде ОКБ можно определять двумя методами: методом мембранных фильтров и титрационным (бродильным) методом.
Исследование воды методом мембранных фильтров. Метод основан на фильтрации установленного объема воды через мембранные фильтры, выращивании посевов на дифференциально-диагностической среде и последующей идентификации колоний по культуральным и биохимическим признакам.
Титрационный метод исследования воды. Метод основан на накоплении бактерий после посева установленного объема воды в жидкую питательную среду, с последующим пересевом на дифференциально-диагностическую среду и идентификации колоний по культуральным и биохимическим тестам.
«Колиформные организмы» принадлежат к классу граммоотрицательных бактерий, в форме палочек, которые живут и размножаются в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и множества животных имеющих теплую кровь таких как — домашний скот и водоплавающие птицы, способных ферментировать лактозу при 35-37 С с образованием кислоты, газа и альдегида. Попадая в воду с фекальными стоками они способны выживать в течении нескольких недель, хотя в подавляющем своем большинстве они лишены способности размножаться.
По данным исследований последних лет наряду с обыкновенно относимыми к этому классу бактериями Escherichia (E.Coli), Citrobacter, Enterobacter и Klebsiela к нему относится и способные ферментировать лактозу бактерии Enterobacter cloasae и Citrobadter freundii. Эти бактерии возможно обнаружить не только в фекалиях, но также в окружающей среде, и даже в питьевой воде с относительно большой концентрацией питательных веществ. Помимо этого сюда можно отнести виды, которые редко или совсем не обнаруживаются в фекалиях и способные размножаться в воде достаточно хорошего качества.
ТКБ — термотолерантные колиформные бактерии. Число ТКБ характеризует степень фекального загрязнения воды водных объектов и косвенно определяет эпидемическую опасность в отношении возбудителей кишечных инфекций. ТКБ определяют теми же методами, как и БГКП (ОКБ).
ОМЧ 37 — общее микробное число. Определение количества патогенных бактерий при биологическом анализе воды представляет собой непростую и трудоемкую задачу, в качестве критерия бактериологической загрязненности используют подсчет общего числа образующих колонии бактерий (Colony forming Units — CFU) в 1 мл воды.
источник