Анализ питьевой воды показатели расшифровка

Физические показатели качества воды.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может быть соленым, горьким, сладким и кислым.

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

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

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

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

fortis-ars.ru

Цель проведения исследования воды

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.

Анализ воды, пригодной для питья

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.

Классификация

Исследование питьевой воды подразделяется на два основных вида:

• химический
• микробиологический
• бактериологический

Химический анализ воды

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.

Виды химического анализа

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.

Микробиологический анализ воды

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.

Бактериологический анализ

• вирусы
• микробы
• болезнетворные бактерии

Экспресс анализ

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.

Показатели качества

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.

К ним относятся:

• 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.

Влияние определенных элементов на состояние здоровья

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.

vtorothodi.ru

Общий анализ воды – с чего начать

В первую очередь, стоит определиться, какой именно анализ вам нужен. Соответственно, будет отличаться цена исследования и количество показателей. Например, в лаборатории «УкрХимАнализ» предлагают три вида исследований: полный анализ воды (50 показателей), а также расширенный (30 показателей) и базовый (20 показателей) анализы.

В базовый анализ входят, в частности, такие основные параметры качества воды как цветность, мутность, жёсткость воды, содержание в ней нитратов, хлора, аммония и т.п. Данный тип анализа предназначен, в первую очередь, для сравнительной характеристики, – отмечает заведующий отделом химического анализа ООО «УкрХимАнализ» Григорий Кримец. Например, сравнить качество воды с фильтром и без него, сравнить воду из двух скважин или из скважины и водопровода. Для получения более полной характеристики лучше сделать расширенный анализ воды на основные показатели.

Для получения объективных результатов нужно правильно сделать забор пробы для анализа питьевой воды. Вода набирается только в чистую, предварительно подготовленную тару. Не стоит набирать воду в бутылки из-под сока, лимонада или других напитков, даже, если они тщательно вымыты. Желательно, чтобы при транспортировке вода была защищена от прямого попадания солнечных лучей. Для отдельных показателей анализа питьевой воды важно и время доставки в лабораторию (от 2 до 4 часов после забора пробы).

И вот вы получили на руки сертификат анализа питьевой воды. Для всех показателей должно быть указано не только содержание того или иного вещества в данном образце, но и допустимая концентрация, согласно государственным санитарным нормам «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною». Превышение допустимых норм говорит о том, что такая концентрация того или иного компонента может нанести вред здоровью.

Анализ питьевой воды – расшифровка показателей

Расширенный химический анализ воды – это 30 показателей, расшифровав которые можно получить вполне исчерпывающую картину о качестве воды из водопровода или скважины. В частности, данный вид анализа учитывает такой важный параметр как химическое потребление кислорода. Он показывает, сколько кислорода идёт на окисление органических веществ. ХПК определяет 95% всех органических веществ, содержащихся в воде. Это один из основных показателей, характеризующих чистоту воды. С ним коррелируются ещё два параметра: перманганатная окисляемость (показывает приблизительно половину всех органических веществ и органический углерод (показывает содержание углерода в этих веществах). Два последних показателя входят только в полный анализ воды.

Общий анализ воды включает и такой показатель как жёсткость. Кстати, именно по нему бракуется около половины всех исследуемых в лаборатории образцов, – отмечает заведующий отделом химического анализа ООО «УкрХимАнализ» Григорий Кримец.  Жёсткая вода содержит переизбыток солей кальция и магния. Постоянно употребляя такую воду, вы можете заметить, что существенно ухудшилось состояние кожи и волос. И это только внешние проявления. Соли откладываются в организме, что приводит к болезням суставов, а также появлению камней в почках и жёлчном пузыре. Допустимая жёсткость воды – не больше  7 ммоль/дм3. Расшифровка показателей анализа воды, поможет понять, насколько жёсткую воду вы употребляете.

Ещё один важный аспект качества воды – фенольный показатель. Фенолы это органические соединения ароматического ряда, которые применяются в производстве различных фенолоальдегидных смол, полиамидов, эпоксидных смол, антиоксидантов и т.п. При попадании в организм они способны вызвать тяжёлые отравления. В частности, фенолы оказывают токсическое воздействие на почки и головной мозг. Так, например, когда в 1990 году в Уфе в реку попали отходы предприятия «Химпром», это было серьёзной экологической катастрофой.

Притом, что содержание фенолов в воде способно привести к серьёзным последствиям для здоровья, по санитарно-химическим показателям безопасности и качества питьевой воды, их наличие в воде будет проверяться  в Украине только с 2020 года. Поэтому лучше сделать химический анализ воды, показатели которого и помогут понять, содержатся в вашем водопроводе фенолы или нет. На самом деле, периодическое появление фенолов может быть связано с некачественными трубами, – говорят специалисты. Фенолы могут появляться, когда при ремонте используются некачественные материалы: трубы, прокладки, жидкие уплотнители, герметики для труб. Они и содержат в своём составе фенолы, которые потом попадают в воду. Решение проблемы – установка фильтра.

Если сдаёте воду на анализ из скважины, обратите внимание на такие показатели как содержание нитратов и фосфатов. Оно может быть превышено, если рядом с вашим приусадебным участком находятся промышленные или сельскохозяйственные предприятия.

Как читать результаты анализов? Нормативное значение 30 показателей

Вообще, как утверждают специалисты, фильтр способен справится с большинством «водных» проблем. Нужно только подобрать соответствующую модель, чтобы и лишнего не переплатить, и улучшить качество воды.

himanaliz.ua

Показатели качества воды

Большинство клиентов лабораторий, которые проводят анализ воды, задают один и тот же вопрос: «Безопасно ли употреблять прошедшую анализ воду в пищевых целях?». Многие даже не имеют представления об основных показателях качества. Условно их разделяют на несколько групп:

• органолептические: мутность, цвет, вкус и запах;
• токсикологические: содержание пестицидов, фенолов, мышьяка, свинца, алюминия;
• паразитологический;
• химические вещества, попавшие в процессе обработки воды: серебро, хлороформ, хлор;
• радиационный контроль: активность альфа и бета частиц
• микробиологический состав: ОМЧ, E.coli;
• вирусологический;
• показатели, изменяющие свойства воды: железо, сульфиты, марганец, кальций, магний, нефтепродукты, жесткость, рН.

Определенные территории характеризуются своим набором загрязнений. К примеру, в Московской области увеличено содержание органики, магния, марганца, железа, фторидов, сульфидов и др.

Опытным путем было выявлено, что человек предпочитает употреблять более жесткую воду. В исследованиях принимали участия люди с разных регионов, в том числе и тех, где вода более мягкая. Даже длительное употребление хлоридно-сульфатной воды (мягкой) не препятствовало большинству людей выбрать по вкусу гидрокарбонатную воду с солями кальция и магния.

Влияние различных веществ на качество воды

Некоторые компоненты не только ухудшают пищевые качества воды, но и являются вредными для человеческого организма.

Железо в воде находится в составе сульфатов, гидрокарбонатов, хлоридов и органических соединений. Так же может присутствовать в виде высокодисперсной взвеси, которая придает воде коричневый с красным оттенком цвет и снижает вкусовые качества. Благодаря высокой концентрации железа в ней развиваются железобактерии и образуются различные засорения водопроводных труб. Допустимая концентрация железа в питьевой воде – 0,3 мг/л. Большая его концентрация вызывает болезни печени, аллергию и т.д.

Марганец является виновником генетическим мутаций. Вода обладает неприятным вкусом, а на оборудовании и белье образуются пятна. Он так же способствует отложения осадка в сантехническом оборудовании. Допустимая концентрация – 0,1 мг/л. Однако даже при количестве марганца 0,02 мг/л в воде приводит к образованию пленки на трубах и черного осадка.

Катионы марганца и кальция делают воду более жесткой. Существуют различные единицы ее измерения. Наиболее распространено – мг-экв/л. Оптимальное значение жесткости воды – 3-3,5 мг-экв/л. При значении 4,5 мг-экв/л накапливается осадок на сантехническом оборудовании и нагревательных элементах бытовых приборов. В инструкции большинство бытовых приборов рекомендуют использовать воду до 2 мг-экв/л. Для человека жесткая вода является вредной. начинают накапливаться соли , что приводит к болезням суставов и образованию камней.

Перманганатная окисляемость указывает на количество кислорода к концентрации иона перманганата необходимого для окисления воды. Допустимое значение – 5 мг О2/л. по ней можно судит о содержании органики в воде и окисляемых неорганических веществ. При высоком значении перманганатной окисляемости страдают почки, печень и репродуктивная функция, нервная и иммунная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.

Сульфиды являются виновниками посторонних запахов в воде. Трубы начинают подвергаться коррозии, а в воде увеличивается содержание серобактерий. Сероводород ядовит для человека. Он оказывает токсичное действие и раздражает кожу.

Концентрация фторидов не должна превышать 1,5 мг/л. Однако организм нуждается во фторе. Для профилактики флюороза в некоторой местности происходит искусственное обогащение воды фтором. Рекомендуемое количество – 0,7-1,5 мг/л.

Низкая минерализация питьевой воды (до  50 мг/л) приводит к нарушению водно-солевого обмена и дисфункции желудка. К тому же такой водой нельзя полностью утолить жажду.

Малые концентрации тяжелых металлов вредят различным органам: свинец – нервной и кровеносной системе; кадмий и хром приводят к заболеванию почек;  медь опасна для желудочно-кишечного тракта; ртуть разрушает центральную нервную и кровеносную системы, цинк вредит двигательному аппарату, особенно мышцам и т.д.

Соединения азота, в том числе нитраты могут быть природного происхождения. Но большая часть является результатом хозяйственно-бытовой деятельности человека. Большое содержание нитратов в воде опасно для детей. Детский цианоз – изменение формы гемоглобина, который не может переносить кислород к клеткам органов.

Перечисленные компоненты не являются сильно токсичными, что бы образовалось сильное отравление. Однако постоянное употребление малых количеств этих веществ вызывают патологии в организме из-за хронической интоксикации. Некоторые вещества попадают в организм путем всасывания через кожу во время водных процедур (бассейн, душ).

Научно установлен факт вредности дистилянта в качестве питьевой воды.

Он плохо утоляет жажду. Его большое количество вредит пищеварительной системе. В дистилянте отсутствуют минеральные вещества, которые являются важными составляющими человеческого организма.

Анализ питьевой воды

Как упоминалось в начале статьи, существует большое количество потенциально опасных химических веществ в воде. Сегодняшние лаборатории определяют только 10 % всех нормированных веществ. Даже эта малая доля всех примесей требует наличие определенного оборудования, реактивов, технического потенциала и много времени. Определение токсичных соединений с низким ПДК с каждым годом становиться более затратным и сложным.

Определенные вещества могут быть в допустимом диапазоне. Но при их взаимодействии с другими вещества образуются токсичные соединения.

Следует контролировать не только структурный состав воды, но и интегральный функциональные характеристики.

Современные аттестованные метрологические приборы разработаны только для наиболее распространенных химических показателей. Бактериальный состав определяется в лабораториях, что позволяет говорить про их надежность.  Но их трудно использовать в полевых условиях.

Существует 3 вида анализа воды:

• сокращенный;
• полный химический;
• определение отдельных составляющих.

Для оценки качества бывает достаточно и сокращенного анализа, но некоторые случаи требуют дополнительного определения компонентов или полный анализ.

Экспресс анализ питьевой воды

Для ускорения и удешевления контроля качества воды прибегают к экспресс анализу воды, который определяет обобщенные показатели. Наиболее частыми определяемыми показателями являются:

• биохимическое потребление кислорода (растворимого органического углерода);
• количество адсорбируемых или экстрагируемых галогенов органического происхождения;
• рН;
• органолептические свойства воды.

Экспресс анализ значительно сокращает потребность в оборудовании и реактивов. Например, тяжелые металлы определяют с помощью атомно-эмиссионной спектроскопии, которая выявляет только наличие, а не количество.

Экспресс анализ не гарантирует высокое качество исследований.

Наиболее сложным является определение бактериального и вирусного состава.

Сегодня наиболее популярны лазерные системы для микробиологического исследования.

Растет использование сенсоров – чувствительных элементов. наиболее распространены биосенсоры, которые распознают многие компоненты индивидуально. Они лежат в основе работы многих многокомпонентных анализаторов.

Сенсоры используются в экспрессных тест-системах. Берется проба воды и вводится в систему. Тест-система регистрирует изменение оптических свойств. Так определяют содержание ферментов антропогенного происхождения и патогенную микрофлору.

Сегодня экспресс анализ питьевой воды проводится следующими методами:

• флюорометрия;
• фотометрия;
• газовая хроматография;
• атомно-абсорбционная спектрофотометрия;
• кондуктометрия;
• нефелометрия;
• турбидиметрия;
• спектрофотометрия;
• потенциометрия;
• титрометрия

http://youtu.be/f6IuMp1e4Ps

Биотестирование

Биотестирование определяет токсичность определенного химического вещества на водные организмы или биоценоз. Оценочными критериями являются:

• активность микроорганизмов;
• их выживаемость;
• скорость размножения и т.д.

Этот метод экспресс анализа требует определенных условия: освещенность, температура, кислотность, состав и др.

Есть множество других быстрых и простых способов определения качества питьевой воды: используя органы чувств, отстаивание, попробовать на вкус и т.д. Однако оценка может носить субъективный характер и иметь большую вероятность ошибки. Единственный надежный способ – анализ питьевой воды в лабораторных условиях.

vse-o-vode.ru

Мутность и прозрачность

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 Turbidity Unit). 1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/ дм3. В последнее время в качестве основной во всем мире утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину, что нашло свое отражение в стандарте ISO 7027 (Water quality — Determination of turbidity). Согласно этому стандарту, единицей измерения мутности является FNU  (Formazine Nephelometric Unit). Агентство по Охране Окружающей Среды США (U.S. EPA) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) используют единицу измерения мутности NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Соотношение между основными единицами измерения мутности следующее: 1 FTU(ЕМФ)=1 FNU=1 NTU.

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.

Характеристика вод по прозрачности (мутности)

Цветность

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.

Характеристика вод по цветности

Вкус и привкус

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- .

Характеристика вод по интенсивности вкуса

Запах

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.

Запахи естественного происхождения

Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибальной шкале – см. следующую страницу.

Характеристика вод по интенсивности запаха

Водородный показатель (рН)

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<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

Определение pH выполняется колориметрическим или электрометрическим методом. Вода с низкой реакцией рН отличается коррозионностью, вода же с высокой реакцией рН проявляет склонность к вспениванию.

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:

Характеристика вод по рН

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.

Кислотность

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 < 4.5, называется свободной.

Жесткость

Общая (полная) жесткость – свойство, вызванное присутствием растворенных в воде веществ, в основном — солей кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других катионов, которые выступают в значительно меньших количествах, таких как ионы: железа, алюминия, марганца (Mn2+) и тяжелых металлов (стронций Sr2+, барий Ba2+).

Но общее содержание в природных водах ионов кальция и магния несравнимо больше содержания всех других перечисленных ионов – и даже их суммы. Поэтому под жесткостью понимают сумму количеств ионов кальция и магния – общая жесткость, складывающаяся из значений карбонатной (временной, устраняемой кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов.

В России жесткость воды выражают в мг-экв/дм3 или в моль/л.

Карбонатная жесткость (временная) – вызвана присутствием растворенных в воде бикарбонатов, карбонатов и углеводородов кальция и магния. Во время нагревания бикарбонаты кальция и магния частично оседают в растворе в результате обратимых реакций гидролиза.

Некарбонатная жесткость (постоянная) – вызывается присутствием растворенных в воде хлоридов, сульфатов и силикатов кальция (не растворяются и не оседают в растворе во время нагревания воды).

Характеристика вод по значению общей жесткости

Щелочность

Щелочностью воды  называется суммарная концентрация содержащихся в воде анионов слабых кислот и гидроксильных ионов (выражена в ммоль/л), вступающих в реакцию при лабораторных исследованиях с соляной или серной кислотами с образованием хлористых или сернокислых солей щелочных и щелочноземельных металлов.

Различают следующие формы щелочности воды: бикарбонатная (гидрокарбонатная), карбонатная, гидратная, фосфатная, силикатная, гуматная – в зависимости от анионов слабых кислот, которыми обусловливается щелочность. Щелочность природных вод, рН которых обычно < 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбонатной жесткости.

Железо, марганец

Железо, марганец — в натуральной воде выступают преимущественно в виде углеводородов, сульфатов, хлоридов, гумусовых соединений и иногда фосфатов. Присутствие ионов железа и марганца очень вредит большинству технологических процессов, особенно в целлюлозной и текстильной промышленности, а также ухудшает органолептические свойства воды.

Кроме того, содержание железа и марганца в воде может вызывать развитие марганцевых бактерий и железобактерий, колонии которых могут быть причиной зарастания водопроводных сетей.

Хлориды

Хлориды – присутствие хлоридов в воде может быть вызвано вымыванием залежей хлоридов или же они могут появиться в воде вследствие присутствия стоков. Чаще всего хлориды в поверхностных водах выступают в виде NaCl, CaCl2 и MgCl2, причем, всегда в виде растворенных соединений.

Соединения азота

Соединения азота (аммиак, нитриты, нитраты) – возникают, главным образом, из белковых соединений, которые попадают в воду вместе со сточными водами. Аммиак, присутствующий в воде, может быть органического или неорганического происхождения. В случае органического происхождения наблюдается повышенная окисляемость.

Нитриты возникают, главным образом, вследствие окисления аммиака в воде, могут также проникать в нее вместе с дождевой водой вследствие редукции нитратов в почве.

Нитраты — это продукт биохимического окисления аммиака и нитритов или же они могут быть выщелочены из почвы.

Сероводород

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:

O  при pH < 5 имеет вид H2S;

O  при pH > 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

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 < 5 имеет вид H2S;
• при pH > 7 выступает в виде иона HS-;
• при pH = 5 : 7 может быть в виде, как H2S, так и HS-.

Сульфаты

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

Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:

• pH < 4,0 – в основном, как газ CO2;
• pH = 8,4 – в основном в виде иона бикарбоната НСО3- ;
• 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.

Растворенный кислород

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:

Растворимость кислорода в зависимости от температуры воды

Окисляемость

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

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 (редокс-потенциал, Eh)

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 < 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.

Зная значения рН и Eh, можно по диаграмме Пурбэ установить условия существования соединений и элементов Fe2+, Fe3+, Fe(ОН)2, Fe(ОН)3, FeСО3, FeS, (FeOH)2+.

vodeco.ru

Другие статьи по теме:

Дымит печь при растопке Isover saint gobain характеристики Изовер руф Сколько сохнет силиконовый герметик момент Как проверить теплый пол мультиметром Отвод воды из бани своими руками