Цель проведения качественного химического анализа воды

Люди издревле селились около открытых источников воды, т.к. знали, что без воды нет жизни. Со временем потребление человечеством природной воды неуклонно возрастало. Такая интенсивная эксплуатация природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных ресурсов. Сегодня качество воды в большинстве районов Земли оставляет желать лучшего.

Основные потребителями воды на нашей планете являются города. Так, без учета промышленных расходов потребление воды на одного жителя крупнейшего города в сутки составляет 700л, когда достаточно и 250л. Почти в каждом городе есть река, которая питает город водой и, в конце концов, принимая на себя часть городских отходов. Однако не расточительное расходование пресной воды, а повсеместное её загрязнение является главной опасностью для населения. В результате во многих городах вода далека от совершенства. Очистка промышленных стоков — важнейшая задача для любого города.

Какую воду мы сегодня пьем? 80% население города Калтана пьет воду из сетей центрального водоснабжение. Немало горожан употребляет родниковую воду, а также бутилированную.

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу, благоприятной по органолептическим свойствам. При этом она должна быть физиологически полноценна, т.е. иметь оптимальный уровень минерализации и содержать ряд макро- и микроэлементов. [1] Основной интегральный показатель качества питьевой воды – её влияние на здоровье человека. Считается, что загрязненная питьевая вода вызывает 70-80% всех известных болезней и на 30 % ускоряет старение. [3]

Длительное использование питьевой воды, не отвечающей гигиеническим нормативам по химическим компонентам, приводит к заболеваниям органов кровообращения, пищеварения, эндокринной системы, мочевыводящих путей. Установлено, что химическое загрязнение питьевой воды вызывает, кроме заболеваний желудочно-кишечного тракта, заболевания кожи и подкожной клетчатки; патологию беременных и новорожденных; заболевания нервной системы и органов чувств; а также ведет к увеличению общей и детской заболеваемости.[3]

С помощью физических, химических, исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в её изменении.

Объект исследования – влияние качества питьевой воды на организм человека.

Предмет исследования – определение качественного и количественного содержания ионов в питьевой воде, а также ее физических показателей.

Цель: исследование качественных и количественных показателей питьевой воды, взятой из разных источников.

Изучить литературные данные по теме влияние качества воды на здоровье человека

Определить физические свойства воды.

Провести химический анализ воды из разных источников.

Выявить наиболее пригодную воду для питья (качественную воду).

Гипотеза: качество питьевой воды зависит от физико – химических показателей.

Пробы воды взяты из разных источников: водопроводная, родниковая, минеральная, бутилированная и контрольная — дистиллированная.

В данной работе применен экспериментальный метод определения физических свойств воды.[1,3], рН- среды [3] и наличие солей [4], а также анализ и обобщение.

Работа состоит из введения, теоретической и практической части, заключения, списка использованной литературы, а также включает приложения.

Вода в жизни человека

Значение воды в жизни человека

Вода — важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха она второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни.[6] Она – самое распространенное вещество на земле: три четверти поверхности планеты покрыто морями, океанами, реками, ледниками.

Значительная часть воды на нашей планете скрыта под ее поверхностью. Лишь относительно малая доза воды выходит наверх, то в виде тихих лесных ключей, то в виде горных ручейков или бурных пароводяных фонтанов – гейзеров.

Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Без воды человек мог бы прожить не более 2-3 дней. За 60 лет человек в среднем выпивает 50 т воды. Для обеспечения нормального существования человек должен вводить в организм воды больше в 2 раза по весу, чем питательных веществ. Если количество воды в человеческом теле уменьшиться 1-2% (0,5л) – человек испытывает жажду; на 5% (2-2,5л) – кожа сморщивается, во рту «пересыхает», сознание затемняется; на 14-15% (7-8л) – человек умирает.

Вода имеет первостепенное значение и для химических реакций, в частности биохимических. Древнее положение алхимиков «тела не действуют, пока не растворены» – в значительной степени справедливо.

Потребление чистой воды обеспечивает нормальную работу внутренних органов. Она является теплоносителем и терморегулятором, поглощает излишки тепла и удаляет его, испаряясь сквозь кожу и дыхательные пути. Вода увлажняет слизистые оболочки и глазное яблоко. В жару и при физических упражнениях происходит интенсивное испарение воды с поверхности тела.

Количество воды, требуется для поддержания водного баланса, зависит от возраста, физической активности, окружающей температуры и влажности. Суточная потребность взрослого человека составляет 2.5 л. Чистая питьевая вода также повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, борется с усталостью, помогает сердечно — сосудистой системе, борется стрессом. Здоровый образ жизни основан на правильном питании, активности и потреблении чистой воды. [2]

Сегодня, как никогда, нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом. Качественная питьевая вода – это вода, не содержащая примесей, вредных для здоровья человека. Она должна быть без запаха и цвета и безопасна при длительном ее употреблении.

Влияние качества воды на организм человека

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей, преимущественно в менее развитых странах, обычным для которых является низкий уровень личной и коммунальной гигиены. Такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, прежде всего, человеку в результате загрязнения источников воды экскрементами, выделяемыми из организма больных.

Через воду могут передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Вода подчас становится источником заражения человека животными паразитами – гельминтами.

К наиболее распространенным загрязнителям можно отнести железо, марганец, сульфаты, фториды, соли кальция и магния, органические соединения и др.

Какие же отрицательные свойства воде могут придавать те или иные компоненты в случае их содержания выше нормативов?

Присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное его содержание в воде (более 0,3 мг/л) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает её вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции и др.

Иногда в питьевой воде встречается много солей соляной и серной кислот (хлориды и сульфаты). Они придают воде соленый и горько-соленый привкус.

Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Вода, в 1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается неблагоприятной для здоровья.

Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так называемую жесткость. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. [6]

Таким образом, питьевую воду необходимо проверять на присутствие в ней химических элементов для того, чтобы избежать многих заболеваний.

Качественный анализ питьевой воды

Общеизвестно, что человек не может обходиться без воды длительное время. Но когда химическая формула воды повсюду остается одной и той же — Н₂О, ее состав определяется местонахождением воды. Дело в том, что природная вода представляет собой по составу сложнейший раствор. Из воздуха она поглощает находящиеся в нем газы; по мере прохождения через почву вода обогащается неорганическими и органическими веществами. В зависимости от доли содержания этих веществ вода может оказать различное воздействие на физиологические процессы, протекающие в организме человека. [4]

Определение интенсивности запаха воды

Коническую колбу наполнить 2/3 объема исследуемой водой, плотно закрыть пробкой и сильно встряхнуть. Затем открыть колбу и отметить характер и интенсивность запаха, пользуясь таблицей 1.[1] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

Интенсивность запаха (балл)

Отсутствие ощутимого запаха

Очень слабый запах – не замечается потребителями, но обнаруживается специалистами

Слабый запах – обнаруживается потребителями , если обратить на это внимание

Запах легко обнаруживается

Отчетливый запах – неприятный и может быть причиной отказа от питья

Очень сильный запах – делает воду непригодной для питья

Определение прозрачности воды

Для опыта нужен плоскодонный стеклянный цилиндр диаметром 2 – 2,5 см, высотой 30-35 см. Цилиндр установить на печатный текст и вливать исследуемую воду, следя за тем, чтобы можно было читать через воду текст. Отметить, на какой высоте будет виден шрифт. Измерить высоты столбов воды линейкой.[1] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

Определение содержания ионов водорода в воде: рН — фактор воды

В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 до 9,5. Норма – 6,5 — 8,5. Если рН воды водных объектов ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на ее загрязнение сточными водами. [3] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

источник

Определение качества воды методами химического анализа.

Опыт № 5 Водородный показатель (рН)

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 — 8,5.

Оценивать значение рН можно разными способами.

1. Приближенное значение рН определяется следующим образом.

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора определяют рН:

· Розово – оранжевая – рН около 5

2. Можно определить рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнить её окраску со шкалой.

3.Наиболее точно значение рН можно определить на рН – метре или шкале набора Алямовского.

По результатам нашего исследования:

Октябрьский район – рН около 6 — кислая

Ульбинский район – рН около 5- кислая

ВЫВОД: Повышенная кислотность в воде Ульбинского, Октябрьского районов и КШТ свидетельствует о плохом качестве исследуемой воды. Такая вода отрицательно влияет на организм человека, и может вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

Опыт № 6 Определение хлоридов и сульфатов

Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно- бытовых и промышленных сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема. Таблица №4

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводят следующим образом. В пробирку отбирают 5мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению (см таблицу).

Определение содержания хлоридов

Содержание хлоридов (х) в мг/л вычисляют по формуле

Где, 1,773 – масса хлорид ионов (мг), эквивалентная 1 мл точно 0,05 н. раствора нитрата серебра; V-объем раствора нитрата серебра, затраченного на титрование, мл.

Для расчета по опыту мы взяли 8мг/л (нитрат серебра)

Вывод: в воде КШТ –сильная муть, около 10-50 мг/л хлоридов; Ульбинский и Октябрьский районы – слабая муть, около 1-10мг/л;

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводят так:

В пробирку вносят 10мл исследуемой воды, 0.5 мл соляной кислоты (1:5) и 2мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут – 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу, после добавления хлорида бария, -10-100мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат –ионов (более 100мг/л).

КШТ – ярко выраженная муть, 10-100мг/л; Ульбинский р-н – слабая муть, 5-10мг/л; Октябрьский район – слабая муть, образующаяся сразу после добавления хлорида бария,10-100мг/л;

ВЫВОД: Значительное превышение ПДК обнаружено в исследуемой воде Октябрьского района и КШТ, что может стать причиной некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

Опыт №7 Обнаружение фосфат — ионов.

Реагент: молибдат аммония (12,5г (NH₄ )₂ МоО₄ растворить в дистиллированной Н₂ О и профильтровать, объем довести дистиллированной водой до 1л); азотная кислота (1:2); хлорид олова.

К 5мл подкисленной пробы воды прибавляют 2,0мл молибдата аммония и по каплям(6капель) вводят раствор хлорида олова. Окраска раствора синяя при концентрации фосфат ионов более 10мг/л, голубая более 1мг/л, бледно-голубая -более 0,01мг/л.

ВЫВОД: В воде Ульбинского района и КШТ окраска раствора бледно-голубая, содержание фосфат- ионов – более 0,01мг/л, Октябрьский район окраска голубая- более 1 мг/л.

Опыт №8 Обнаружение нитрат – ионов.

Реагент: дифениламин (1г (С₆ Н₅ )₂ NH растворить в 100мл H₂ SO₄ )

К 1мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно- голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат –ионов более 0,001мг/л, голубое –более 1мг/л, синее- более 100мг/л.

ВЫВОД: концентрация нитрат –ионов со всех трех водозаборов одинаковая, более 0,001мг/л

Качественное и количественное обнаружение катионов тяжелых металлов

Методы анализа: качественный анализ, включающий в себя дробный метод, разработанный Н.А Танаевым .Он открыл ряд новых, оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению. Количественный анализ, включающий атомно-эмиссионный метод, основанный на излучении атомных спектров вещества, возбуждаемых в горячих источниках света, а также сравнение и обобщение информации с литературными источниками.

Опыт №9 Обнаружение ионов свинца ( Pb 2+ )

Реагент: хромат калия (10г К₂ СrO₄ растворить в 90мл H₂ O)

В пробирку помещают 5мл пробы воды, прибавляют 1мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, содержание катионов свинца более 100мг/л; если наблюдается помутнение раствора, концентрация катионов свинца более 20 мл/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л [6, c97-98]

ВЫВОД: Самое высокое содержание свинца в воде КШТ более 100мг/л осадок желтого цвета; октябрьский район-помутнение, более 20мг/л; Ульбинский район – опалесценция, 0,1мг/л.

Опыт №10 Обнаружение ионов кальция (Са 2+ )

Реагенты: оксалат аммония (17,5г (NH₄ )₂ С₂ О₄ растворить в воде и довести до 1л); уксусная кислота (120мл ледяной СН₃ СООН довести дистиллированной водой до 1л).

В 5 мл пробы воды прибавляют 3мл уксусной кислоты, затем вводят 8мл реагента. Если выпадает белый осадок, то концентрация ионов кальция 100мг/л; если раствор мутный — концентрация ионов кальция более 1мг/л, при опалесценции – более0,01мг/л.[6, с128-129]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов кальция в пробе с Октябрьского района 100мг/л, КШТ и Ульбинский район наблюдается помутнение раствора- концентрация ионов более 1мг/л

Опыт №11 Обнаружение ионов железа ( Fe 2+ )

В пробирку помещают 5мл исследуемой пробы воды, добавляют несколько капель K₃ [Fe(CN)₆ ] красная кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: турбулинская синь[6, c194-195]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов железа 2 содержится в воде с КШТ, т.к по яркости окраски на первом месте- вода с КШТ, на втором – Ульбинский район, на третьем- Октябрьский район.

Опыт №12 Обнаружение ионов железа ( Fe 3+)

В пробирку помещаем 5мл пробы воды, добавляют несколько капель К₄ [Fe(CN)₆ ] желтая кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: берлинская лазурь.

ВЫВОД: Самое большое содержание ионов железа3 в воде с Октябрьского района -яркий, насыщенный цвет, в остальных двух пробах окрас менее насыщенный.

Получив результаты эксперимента, мы обратились к альтернативе, т.е возможности замены водопроводной воды талой.

Молекула воды имеет угловое строение;[1]входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине — ядро атома кислорода, межьядерные расстояния О—Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи О—Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии sp2-гибридизации. Поэтому валентный угол НОН (104,3°) близок к тетраэдрическому (109,5°). Электроны, образующие связи О—Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. В результате атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды, поскольку на них создаются два положительных полюса. Центры отрицательных зарядов неподеленных электронных пар атома кислорода, находящиеся на гибридных — орбиталях, смещены относительно ядра атома и в свою очередь создают два отрицательных полюса.

Молекулярная масса парообразной воды равна 18 ед. Но молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более, высокой. Это происходит из-за того, что в жидкой воде происходит ассоциация отдельных молекул воды в более сложные агрегаты (кластеры). Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. По своей структуре вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобные образования, состоящие из 57 молекул и взаимодействующие друг с другом за счет свободных водородных связей. Это приводит к появлению структур второго порядка в виде шестигранников, состоящих из 912 молекул воды.

Свойства кластеров зависят от того, в каком соотношении выступают на поверхность кислород и водород. Конфигурация элементов воды реагирует на любое внешнее воздействие и примеси, что объясняет чрезвычайно лабильный характер их взаимодействия. В обычной воде совокупность отдельных молекул воды и случайных ассоциатов составляет 60% (деструктурированная вода), а 40% — это кластеры (структурированная вода).

источник

Качество потребляемой человеком воды определяется с учетом ее свойств и состава. Данные показатели также определяют пригодность применения воды в тех или иных сферах жизнедеятельности. Нормативы (или стандарты) качества составляются с учетом требований заказчика и основных характеристик. Во многом содержание воды определяется с учетом источника ее происхождения (он может быть антропогенным либо естественным).

Чистая питьевая вода – залог здоровья человека и его отличного самочувствия. Чтобы понять, является она такой или нет, обращайтесь в специализированные инстанции, которые проводят анализ качества жидкости и ее соответствия нормативным стандартам, принятым на сегодняшний день. При выполнении анализа учитываются бактериологические, химические и физические показатели.

Проводить химический анализ по закону обязаны различные организации и предприятия при выполнении определенных работ – например, возведении моста через реку. Обязаны соблюдать требования к химсоставу предприятия, которые осуществляют выпуск бутилированной воды. Частные лица заказывают проведение анализа для:

• оценки качества питьевой воды из водопровода, скважин, родников;
• подтверждения качества бутилированной воды;
• подбора фильтра для воды, оценки его эффективности;
• контроля качества воды в бассейнах;
• оценки качества жидкости, используемой для полива растений;
• контроля среды в аквариуме;
• пр.

• щелочность;
• жесткость;
• содержание ионов;
• водородный фактор;
• минерализация.

Бактериологические параметры жидкости:

• степень загрязненности источника кишечной палочкой;
• наличие радиоактивных, токсичных элементов;
• бактериальная зараженность.

Рассмотрим данные характеристики подробнее.

Цветность – показатель, который всегда должен учитываться при анализе воды. Он обуславливает присутствие железа и включений других металлов в виде коррозионных продуктов. Цветность является косвенной характеристикой присутствия в жидкости растворенной органики, зависит от загрязненности источника стоками промышленной категории, определяется путем сравнения образцов с эталонными. Максимально допустимый показатель составляет 20°.

Мутность зависит от наличия мелкодисперсных взвесей нерастворенных частиц. Выражается она в:

• наличии осадка;
• взвешенных, грубодисперсных примесях, определяемых в ходе фильтрации;
• степени прозрачности.

Можно определять мутность фотометрическим путем – то есть по качеству проходящего через толщу жидкости светового луча.

Запах зависит от присутствия в воде пахнущих веществ, которые попадают в нее из стоков. Практически все органические жидкие вещества передают воде специфический аромат растворенных в ней газов, органики, минеральных солей. Запахи делятся на природные (гнилостные, болотные, серные) и искусственные (фенольные, нефтяные, пр.).

Вкус воды может быть соленым, кислым, сладким или горьким, все остальные «нотки» относятся уже к привкусам – например, хлорные, аммиачные, металлические, сладковатые, пр. Оценка привкуса и запаха производится по пятибалльной шкале.

Химические показатели, степень загрязненности зависят от глубины забора водных масс, просачивания в стоки различных веществ (отбросы предприятий, свалки, выгребные ямы и т.д.). Анализ проводить нужно обязательно, поскольку загрязнению подвергаются даже артезианские скважины с низким давлением, а что уже говорить о колодцах.

Жесткость характеризуется наличием в жидкости элементов кальция и магния, которые со временем превращаются в нерастворимые соли. Итог – образование накипи, отложений на внутренних поверхностях емкостей, котлов, рабочих узлах бытовой техники.

Сухой осадок указывает на степень концентрации органических элементов, а также растворенных неорганических солей. Его высокое содержание приводит к нарушению солевого баланса организма человека.

Водородный фактор рН характеризуется щелочным и кислотным фоном жидкости. Изменение фактора указывает на нарушения в технологиях водоподготовки. Норма – 6-9 единиц.

Некоторые компоненты ухудшают пищевые качества воды, а также являются потенциально опасными для здоровья человека. Рассмотрим основные:

1. Железо в составе сульфатов, гидрокарбонатов, органических соединений, хлоридов. Может оно присутствовать и в виде высокодисперсных взвесей, придающих жидкости коричневый с красным оттенком цвет, снижающий вкусовые качества. Из-за высокой концентрации железа в воде начинают развиваться железобактерии, образуются засоры труб. Максимально допустимая концентрация железа по нормам составляет 0,3 мг/л.
2. Марганец – главная причина генетических мутаций. Элемент оказывает негативное влияние на вкусовые характеристики жидкости, после стирки на белье появляются характерные пятна и разводы, на сантехнике образуется осадок. Максимальная концентрация согласно нормативам – 0,1 мг/л.
3. Катионы марганца и кальция повышают жесткость воды. Для измерения их содержания обычно используется такой показатель как мг-экв/л. Пороговые значения находятся на отметке 3-3.5 мг-экв/л, при более высоком содержании катионов накапливается осадок на сантехническом оборудовании, нагревательных элементах бытовых приборов. Для здоровья человека жесткая вода очень вредна.
4. Перманганатная окисляемость указывает на количественное содержание кислорода к концентрации иона перманганата, который принимает участие в процессах окисления воды. Предельно допустимое значение составляет 5 мг О2/л. При высоких показателях перманганатной окисляемости страдают почки и печень, репродуктивная функция, иммунная, нервная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.
5. Сульфиды – благодаря им жидкость приобретает посторонние неприятные ароматы, а трубы начинают ржаветь. Именно сульфиды являются токсичными компонентами, вызывающими кожные аллергические реакции.
6. Фториды – их концентрация не должна составлять более 1,5 мг/л. Обратите внимание, что полностью лишенная фтора вода также не полезна.

Перечисленные компоненты к сильно токсичным не относятся и отравлений не вызывают, но их постоянное употребление в пищу (даже в малых дозах) наносит непоправимый вред здоровью и приводит к хронической интоксикации.

Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах. Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики.

Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.

При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.

Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.

Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.

Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:

• жесткость;
• минерализацию;
• щелочность;
• окисляемость.

Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости

При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.

Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.

Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:

• биохимическое потребление кислорода;
• число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
• кислотно-щелочной баланс;
• органолептические свойства воды.

Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам. Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может.

Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.

Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.

Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.

источник

Место проведения занятия: кафедра общей и военной гигиены, 33/4 павильон Продолжительность: 4 часа

Цель занятия: Научить студентов проводить качественный химический анализ воды на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода и определять ориентировочно их количество по таблицам.

Практические умения и навыки, которыми должен овладеть студент:

1. Уметь пользоваться нормативными и справочными материалами.

2. Овладеть стандартными методиками и провести лабораторное исследование на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода в исследуемой воде, определить ориентировочно их количество по таблицам.

3. Научиться давать гигиеническую оценку содержания в воде азотосодержащих веществ сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода.

Задание студентам.

1. Ознакомиться с учебным материалом, приведенным в методических указаниях.

2. Ответить на вопросы самоконтроля результатов подготовки.

3. Пользуясь стандартными методиками провести лабораторное исследование на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода в исследуемой воде, определить ориентировочно их количество по таблицам.

4. Оформить протокол исследования и составить письменное заключение о качестве воды

§ — задание в аудиторное время

♣ — задание во внеаудиторное время

♣ Цель проведения качественного химического анализа воды? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

♣ Какие химические вещества определяют в воде при качественном анализе? 1._________________________________________________________

♣ ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОДУ:

§ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЫ ВОДЫ № ______

(Определение наличия химических соединений)

1. Цель качественного химического анализа воды.
2. Источники, значение содержания в воде аммонийных солей.
3. Источники, значение содержания в воде нитратов.
4. Источники, значение содержания в воде нитритов.
5. Источники, значение содержания в воде сульфатов.
6. Источники, значение содержания в воде хлоридов.
7. В каком случае хлориды являются показателем загрязнения питьевой воды?
8. По какому признаку нормируется содержание хлоридов в питьевой воде?
9. Источники, значение содержания в воде свинца.
10. Источники, значение содержания в воде фтора.
11. Источники, значение содержания в воде йода.
12. Источники, значение содержания в воде железа.
13. Источники, значение содержания в воде мышьяка.
14. Принципы нормирования общего железа, сульфатов, хлоридов в питьевой воде.
15. Нормирование нитратов в питьевой воде.

Тема занятия: ПОКАЗАТЕЛИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ.

Место проведения занятия: кафедра общей и военной гигиены, 33/4 павильон Продолжительность: 4 часа

Цель занятия: Систематизировать знания о показателях органического антропогенного загрязнения воды и санитарно-гигиеническом значении окисляемости воды. Научить студентов методике определения перманганатной окисляемости воды.

Практические умения и навыки, которыми должен овладеть студент:

1. Уметь пользоваться нормативными и справочными материалами.

2. Овладеть методикой определения перманганатной окисляемости воды и провести лабораторное исследование по определению окисляемости пробы исследуемой воды.

3. Научиться давать гигиеническую оценку окисляемости воды.

Задание студентам.

1. Ознакомиться с учебным материалом, приведенным в методических указаниях.

2. Ответить на вопросы самоконтроля результатов подготовки.

3. Провести лабораторное исследование по определению окисляемости пробы исследуемой воды.

4. Оформить протокол исследования окисляемости воды.

5. Составить письменное заключение о гигиенической оценке окисляемости исследуемой воды.

§ — задание в аудиторное время

♣ — задание во внеаудиторное время

♣ Цель определения данных показателей: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

РАСТВОРЕННЫЙ КИСЛОРОД.

Источники поступления кислорода в воду:

Насыщение воды кислородом зависит от:

Максимально возможное содержание кислорода в воде представлено в таблице 20

Согласно правилам охраны поверхностных вод от загрязнений, содержание кислорода в воде в любой период года должно быть не мене 4 мг/л в пробе, отобранной до 12 часов дня.

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности (Я.П.Молчанова, Е.А. Заика и др., 2005)

Величина БПК₅ в водоемах с различной степенью загрязненности (Я.П.Молчанова, Е.А. Заика и др., 2005)

2. Хлороформенноугольный показатель (ССЕ):

Определяется путем адсорбции органических веществ, содержащихся в воде, на активированном угле с последующим извлечением хлороформом с целью определения их количества и качества.

1 0,15 — 0,6 мг/л — чистая вода;

2 10 мг/л и более — загрязненная вода.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

источник

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо потреблять в сутки как минимум два литра питьевой воды. Однако о качестве задумываются лишь единицы. Некачественная питьевая вода может привести к развитию тяжелейших патологий. Анализ питьевой воды стал доступной услугой, проводимой в специальных лабораториях с применением новейших приборов. Также допускается проведение оценки качества в домашних условиях.

Анализ качества питьевой воды проводится для изучения состава воды и выявления в ней вредных элементов. Такие меры обязательно должны предприниматься в момент начала строительства жилых и производственных помещений с целью обеспечения людей качественной водой. Процедура также позволяет определиться с выбором водопроводного оборудования.

Долгосрочность службы водопровода и здоровье людей напрямую зависит от состава питьевой воды. Именно поэтому первоначально перед началом застройки берется проба воды для последующей оценки ее химических свойств.

Исследование должно проводиться регулярно, так как на состав может оказывать влияние окружающая среда. Во время проверки жидкость оценивается по трем основным аспектам: физические, бактериологические и химические показатели.

Расшифровку результатов проводят специалисты, но при знании нормативов любой человек в состоянии самостоятельно оценить качество исследуемой жидкости. При положительном результате никаких мер не потребуется, но в противном случае рекомендуется сделать упор на дополнительной фильтрации питьевой воды. Также существует допустимая концентрация примесей, о которой указывается в документах совместно с результатами анализа.

В настоящее время лабораторные исследования позволяют достоверно определить наличие только 10% вредных элементов из всех известных. Для более глубокого анализа с выявлением даже незначительного количества токсичных веществ требуется дорогостоящее оборудование, квалифицированные специалисты и колоссальное количество времени.

Если вещество находится в допустимой концентрации, это не говорит о его безопасности. Некоторые элементы при контакте с другими веществами способны вызывать развитие в организме человека разнообразные патологии.

Лабораторные исследования отличаются высокой точностью, но применение подобного опыта в полевых условиях на данный момент невозможно. Чтобы исследовать питьевую воду и получить максимально достоверный результат, потребуется доставить пробу в лабораторию. Главное – при транспортировке не допустить попадания в тару инородных примесей.

Используются следующие методологии для исследования питьевой воды:

• сокращенный
• оценка конкретных показателей
• полный химический

В большинстве случаев применяется сокращенный анализ. Однако в неопределенных ситуациях все же могут потребоваться дополнительные исследования для уточнения химико-бактериологических свойств.

Исследование питьевой воды подразделяется на два основных вида:

• химический
• микробиологический
• бактериологический

Химический состав исследуется не только для выявления основных элементов, но и для оценки свойств жидкости. Химический анализ имеет два подвида: общий и специальный. Первый подвид необходим для определения основных характеристик и выявления наличия в питьевой воде некоторых разновидностей ионов и солей. Специальный химический анализ потребуется, если необходимо определить жесткость, кислотность воды, ее коррозийные и агрессивные свойства, а также наличие в ней конкретных вредных компонентов.

Общий химический анализ воды применяется для следующих целей:

• Оценка щелочности путем измерения концентрации карбонатов, гидроксидов, бикарбонатов, анионов слабых кислот.
• Выявление повышенного уровня сульфатов, способных вызвать патологии пищеварительной системы.
• Определение уровня рН с измерением количества ионов водорода.
• Контроль содержания в воде йода и фтора, которые способны вызывать рахит, патологии ротовой полости, кровеносной системы и щитовидной железы.
• Во избежание сильнейших отравлений хлором и возникновения онкологических и генетических заболеваний тестируется его количество. Хлор применяется для обеззараживания воды в допустимой концентрации.
• Устранение вероятности загрязнения водопровода бытовыми отходами за счет исследования жидкости на предмет наличия хлоридов в совокупности с азотосодержащими веществами.
• Выявление содержания в составе железа, способного пребывать в коллоидном, растворенном и нерастворенном виде. Если же совместно с железом был обнаружен марганец, то вода непригодна не только для питья, но и для прочих бытовых целей. В таких случаях водопроводные трубы покрываются желтым налетом, а вода имеет неприятный привкус.
• Проверка количества натрия и калия, которые проникают в воду посредством растворения коренных пород.
• Обнаружение в воде следов наличия органики животного происхождения за счет выявления в составе нитратов, аммиака и нитритов.
• Исследование жидкости на присутствие в ней сероводорода, крайне опасного для здоровья человека.

Специальный химический анализ воды применяется для более детальной оценки и подразделяется на несколько разновидностей:

1. Технический – необходим для проверки качества воды, используемой в нефтедобывающей промышленности, но иногда подобные пробы требуются и для питьевой воды. Оценивается агрессивность и коррозионная устойчивость.
2. Санитарный – проводится для установления пригодности воды для бытовых целей и питья. Производится замер уровня кислотности, жесткости, щелочности и содержания ионов NO3, NO2, NH4.
3. Поисковый – исследование, позволяющее выявить наличие агрессивных веществ;
4. Бальнеологический – наиболее полный анализ качества воды, в большинстве своем применяемый для оценки целебных источников. Проводится полноценная проверка всех качественных характеристик, в том числе и наличие радиоактивности, газовых компонентов, железа, лития, сульфатов, мышьяка и пр.

Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды достаточно часто используется в современных лабораториях. Мембранная фильтрация способна установить большинство качественных характеристик с максимальной точностью. Исследованию подвергается как вода из водопровода, так и из скважины. Методика заключается в пропускании жидкости через специальную мембрану, на которой впоследствии оседают микроорганизмы.

Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды применяется в следующих источниках:

• Бутилированная вода – проверка требуется для оценки и поддержания качественных характеристик выпускаемой продукции;
  — водопровод – исследование проводится регулярно, а также возможен экстренный анализ в случаях, когда есть сведения о загрязненности воды.
• Сточные воды – оценка необходима для устранения пагубного влияния человечества на окружающую среду.
• Колодцы и скважины – анализ должен производиться с регулярной частотой для своевременного проведения очистки и обеззараживания.

Различные патологии могут вызывать болезнетворные микроорганизмы, которые содержит вода питьевая, методы санитарно-микробиологического анализа в этом случае позволят устранить проблему своевременно.

Методы анализа питьевой воды отличаются большими затратами времени и необходимостью проведения процедуры в лаборатории. Однако существует экспресс методика проведения анализа питьевой воды, которую можно осуществить даже в полевых условиях с использованием специальных приборов или наборов.

Экспресс анализ способен выявить лишь обобщенные показатели качества:

• щелочность
• биохимическое потребление кислорода
• органолептические аспекты жидкости
• уровень экстрагируемых и адсорбируемых галогенов, имеющих органическое происхождение

Такая разновидность оценки качества питьевой воды не способна предоставить высокоточные результаты. Некоторые приборы предназначены только для выявления содержания определенного компонента в жидкости без уточнения концентрации. Также есть возможность определить вирусный или бактериальный состав исследуемого материала.

Использование в экспресс-системах биосенсоров позволяет с достаточно высокой точностью выявлять наличие конкретных веществ. Причем анализаторы подобного типа способны различить несколько составляющих одновременно.

Питьевую воду, прошедшую все этапы проверки с положительным результатом, разрешается употреблять в пищевых целях. Однако далеко не все люди знают об основных показателях, по которым оценивается жидкость.

• органолептические — вкус, мутность, цвет, запах
• паразитологические
• вирусологические
• токсикологические
• микробиологические
• радиационные
• химические
• меняющие основные свойства воды – наличие тяжелых металлов, нефтепродуктов, повышенной щелочности и пр.

Согласно лабораторным исследованиям, можно сделать вывод, что большинство людей предпочитают гидрокарбонатную воду, так называемую жесткую. В то время как хлоридно-сульфатная (мягкая) вода показалась испытуемым неприятной и непривычной на вкус.

Помимо ухудшения цветовых и вкусовых характеристик, вредные вещества превращают питьевую воду в опасную для здоровья жидкость. Даже небольшая концентрация того или иного элемента способна вызвать дискомфорт, отравление и развитие серьезных патологических процессов в организме.

Стоит рассмотреть основные элементы, которые могут быть найдены в питьевой воде, и их влияние на жизнедеятельность человека:

1. Марганец – является сильнейшим провокатором возникновения генных мутаций. ДПК для этого вещества составляет 0,1 мг/л. Однако даже содержание марганца в таком количестве способно испортить водопроводные трубы и оставить на них характерный осадок. Если к марганцу прибавляется еще и калий, то увеличивается жесткость, что крайне негативно воздействует на организм. Если употреблять излишне жесткую воду в течение долгого времени, то возможно развитие болезней суставов и возникновение камней в почках.
2. Сульфиды – виновники образования сероводорода. Повышается токсичность, от чего возникают кожные заболевания, проявляющиеся в виде раздражений и зуда. Водопроводные трубы при этом покрываются налетом.
3. Железо – первые признаки его наличия проявляются в изменении вкусовых качеств воды. Железо не появляется в чистом виде, а лишь в составе других компонентов вроде сульфатов, хлоридов, высокодисперсной взвеси, гидрокарбонатов и пр. Жидкость обычно приобретает красноватый оттенок, повышается вероятность засорения труб. Больше всего от употребления такой воды страдают печень и почки.
4. Перманганатная окисляемость — выражается в виде соотношения уровня пермангантных ионов и кислорода. Превышение нормы в 2-5 мг О2/л может повлечь за собой сбои в иммунной, нервной, репродуктивной системе, а также проблемы с почками и печенью. Именно поэтому рекомендуется подвергать водопроводную воду термической обработке перед употреблением.
5. Тяжелые металлы – даже небольшое содержание любого компонента, входящего в данную группу, способно вызвать тяжелейшие патологии. Например, ртуть и свинец негативно влияют на нервную и кровеносную систему, цинк – на двигательный аппарат, хром – на почки, медь – на пищеварительную систему и пр.

В малых количествах ни одно из перечисленных веществ неопасно. Однако регулярное потребление непригодной для питья воды имеет накопительный эффект, и болезни проявятся спустя несколько лет. Чтобы удостовериться в качестве питьевой воды, стоит обратиться в лабораторию и произвести анализ. Ведь вода является неотъемлемой частью жизни человека, и мы должны быть уверены в отсутствии в ней потенциально опасных веществ.

источник

Вода требуется любому организму, но из источника жизни она способна превратиться в причину болезней и отравлений. Помимо полезных микроэлементов, в воде растворяются многие химические соединения и могут развиваться микробы.

В современных условиях нельзя быть уверенным даже в чистоте воды из родника. Прежде чем применять воду для хозяйственных нужд либо питья, следует убедиться в ее качестве и безопасности. Это позволяет сделать лабораторный анализ воды.

Перед применением воды на производстве либо для хознужд проводится предварительная водоподготовка, предполагающая удаление из состава жидкости вредных компонентов, снижение ее жесткости и очистку от тяжелых металлов. Для определения конкретных веществ, подлежащих удалению, существуют химические методы анализа качества воды. Полученные данные позволяют правильно выбрать и установить требуемые очистные установки.

Эффективность работы фильтров проверяется аналогичным способом: анализ проводится повторно, а полученные данные сравниваются с первоначальными результатами. Если показатели улучшились, значит, установленные фильтры выбраны верно.

Для проведения проверки разработаны специальные методы химического анализа воды, при этом каждый из них направлен на установление содержания в жидкости определенного вещества либо группы веществ:

1. Фотометрия и люминесценция. В основе методики лежит эффект свечения. Тестируемая жидкость обрабатывается ультрафиолетом, в ответ на обработку разные вещества светятся по-разному. Зафиксировать реакцию позволяют специальные приборы. Подобная методика дает возможность установить присутствие в воде нитратов, растворенного сероводорода, отравляющих цианидов, анионных веществ и других компонентов.
2. ИК-спектрометрия – используется для выявления присутствия жиров и нефтепродуктов. Через воду пропускается инфракрасное излучение, заставляющее молекулы неравномерно колебаться. Длина волн служит маркером для определения примеси конкретного вещества.
3. Полярография – позволяет установить концентрацию в воде ионов свинца, цинка и органических веществ. Метод основан на движении ионов при проведении электролитической диссоциации.
4. Масс-спектрометрия – анализирует структуру вещества с помощью данных о его массе и заряде ионов. Применяется для определения изотопного состава молекул.
5. Потенциометрия – методика химического анализа воды, позволяющая установить наличие фторидов и водородный показатель (pH). В основе способа лежит измерение электродвижущих сил.
6. Дозиметрия – устанавливает наличие в жидкости радиоактивных примесей.

Многообразие существующих методик позволяет провести общий и полный анализ. При общем качество жидкости проверяется по уровню главных показателей каждой группы. С его помощью делаются выводы о качественном составе воды, однако не определяется концентрация конкретных веществ. Для ее определения проводится полный анализ, предполагающий углубленное исследование исходных образцов.

С помощью общего анализа устанавливаются следующие характеристики:

• Жесткость.
• Органолептика.
• Состав по основным хим. элементам.
• Кислотность.

Полный анализ предполагает углубленные исследования показателей каждой группы, что позволяет определить точную концентрацию веществ в растворе. Данный метод химического анализа питьевой воды можно использовать для проверки жидкости на содержание патогенной микрофлоры, токсинов, химических компонентов.

Для получения достоверных данных анализ любого вида должен выполняться при строгом соблюдении условий, установленных нормативами. То же самое относится к методике отбора проб воды для химического анализа, их хранению и транспортировке.

Для проб воды применяется тара из стекла или пластика, а колпачки должны закрываться герметично. Хранение исходного материала для последующих анализов происходит при условии их консервации в специальном водном растворе. Максимальный срок хранения – две недели.

Оптимальный объем воды для проведения исследований составляет не менее 3,5 дм3. При взятии образцов составляется акт, в котором указываются причины анализа и его назначение, определяются показатели для проверки, отмечается место и время забора жидкости.

При появлении сомнений относительно качества водопроводной воды либо воды, поступающей в дом из колодца и скважины, лучше не рисковать собственным здоровьем, а обратиться в нашу компанию. По результатам выполненной проверки вы сможете понять, есть ли необходимость устанавливать системы очистки воды. Опытные специалисты подберут подходящие фильтры, а также выполнят их монтаж и последующее обслуживание на выгодных условиях.

источник