Анализ сточных и производственных вод

№ исследования:	2.1.12
Срок выполнения:	7 рабочих дней
Тип исследования:	Химический комплексный
Исследуемый материал:	Вода

Испытательная лаборатория Лаб24 проводит исследования сточной воды на максимально допустимые значения нормативных показателей общих свойств сточных вод и концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, установленных в целях предотвращения негативного воздействия на работу централизованных общесплавных и бытовых систем водоотведения, а также централизованных комбинированных систем водоотведения (применительно к сбросу в общесплавные и бытовые системы водоотведения) и состоит из 31 показателя, так же Вы можете дополнить данный комплекс любым показателем из Прайс-листа лаборатории, либо выбрать необходимые из списка.

Испытательная лаборатория ЛАБ 24 выполняет исследования сточной воды, в соответствии с ГОСТ и СанПиН, на современном аналитическом оборудовании, результатом является Протокол исследований, внесенный в Реестр протоколов испытаний ФГИС Росаккредитации. Протокол анализа имеет юридическую силу для предоставления в государственные органы и истребования доказательств в Суде .

11 вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH»>Водородный показатель (pН) в воде

Стоимость исследования не включает выезд специалиста и отбор проб.

Состав воды, наполняющей питьевой водопровод, и ее безопасность для здоровья, во многом зависит от качества стоков. Ведь они попадают на очистные сооружения, где важно правильно выбрать реактивы, эффективные для борьбы с именно теми веществами, концентрация которых превышает допустимые нормы. Анализ проб сточных вод, выполнить который можно в исследовательском центре «Лаб24», помогает успешно решать подобные проблемы.

Периодичность, с которой производятся анализы сточных вод, устанавливает принимающий их водоканал. Эта организация определяет и перечень показателей, на которые должна быть исследована проба. А вот ее отбор проводит уже предприятие, осуществляющее сбросы. Оно же заказывает анализ сточных вод в аккредитованной на это лаборатории.

Химический анализ сточных вод представляет собой комплекс испытаний предъявленных заказчиком образцов отбора по следующим показателям:

Концентрации неорганических веществ в свободной форме или соединениях
Уровню химического и биохимического потребления кислорода
Содержанию взвесей
Загрязненностью нефтепродуктами и жирами
Температуре

Сделать анализ сточных вод на современном оборудовании, гарантирующем минимальный уровень погрешности исследований, предлагает «Лаб24». Его стоимость можно уточнить на сайте. После проведения испытаний станет абсолютно ясен химический состав стоков в образце. Результаты анализа будут отражены в итоговом заключении, принимаемом государственными разрешительными органами.

Несмотря на достаточно высокую стоимость, анализ сточной воды является одной из самых востребованных услуг, предоставляемых нашим центром. При необходимости, за дополнительную плату, мы можем произвести и отбор проб с выездом на место.

Результаты исследований можно получить одним из представленных ниже вариантов:

в «личном кабинете» на сайте www.lab-24.ru;
по электронной почте, указанной в заявке при сдаче проб в лабораторию;
в офисе лаборатории;
доставка курьером (дополнительная оплата);
доставка курьерской службой (дополнительная оплата);
получить результат можно на английском языке (перевод оплачивается дополнительно).

Результаты анализов доступны для получения любым указанным способом только с момента полной готовности всех заказанных лабораторных исследований

Компания «Лаб24», аккредитованная в Федеральной службе по аккредитации «Росаккредитация» имеет широкую область компетенций, что позволяет комплексно решать задачи, связанные с оценкой и анализом исследуемых объектов. Современное оборудование, а так же использование передовых методик, способные обеспечивать низкие пределы обнаружения, выдающееся качество данных и беспрецедентное обслуживание клиентов, является основополагающими принципами работы нашей компании. Наша миссия — предоставить аналитические услуги высшего качества, чтобы удовлетворить потребностям наших клиентов. Наша работа направлена на улучшение экологии, здоровья человека и принятие точных решений.

источник

Вода – это самое необходимое, что нужно человеку, да и не только ему, для жизни. А чистая вода – это, в первую очередь, наше здоровье. Развитие цивилизации привело к тому, что чистая вода становится дефицитом.

Устраивая загородный дом наподобие городской квартиры, с водопроводом и канализацией, мало кто задумывается об очистке канализационных стоков, и зря.

Ведь сточные воды, попадая в землю, поступают в водоносные слои, откуда мы берем питьевую воду. И кто знает, что находится в такой воде? Если домовладелец заботится о своем здоровье и здоровье близких людей, он должен периодически делать анализ сточных вод.

Сточные воды частного дома по общему определению – это воды, загрязненные в процессе деятельности человека, а также воды, проникающие в грунт, в результате выпадения атмосферных осадков.

Попадая в землю, сточные воды способны изменить состав подземных вод, которые мы употребляем в качестве питьевой воды. Вода может приобрести неприятный запах, изменяется чистота воды, т.е. в ней могут появиться различные примеси и осадок. Кроме этого изменяется и химический состав воды.

Характер загрязнения грунтовых вод можно разделить на такие виды:

Механическое – когда в сточных водах высокое содержание нерастворимых частиц;

Загрязненные сточные воды представляют опасность для здоровья не только владельца участка, но и для соседних участков.

Проведение химического анализа полного типа является первоочередной задачей каждого владельца местной канализационной системы.

В настоящее время существует возможность как провести любой анализ, так и принять все меры к очистке сточных вод, сохраняя при этом не только свое здоровье, но и окружающую природу.

Чтобы с полной уверенностью в безопасности сточных вод пользоваться своей автонономной канализационной системой в загородном доме, необходимо знать состав этих вод.

Определяется это путем проведения многочисленных анализов:

Полный химический анализ сточных вод необходим для выбора оптимальной системы водоочистки. Но иногда возможен и анализ сокращенного типа. Вообще, анализы, даже проводимые несколько десятков раз, не могут представить полной и точной картины сточных вод. Все выводы, в принципе, условны.

При проведении полного химического анализа сточных вод определяют:

Окраску сточных вод, Обычно бытовые сточные воды имеют слабую окраску. Если она изменяется на сильно выраженную, значит, сточные воды нуждаются в сильной очистке;
Запах сточных бытовых вод своеобразен. Получается от распада органических соединений и фекалий;
Температуру. Это показатель говорит о том, насколько быстро происходит биологическая очистка стоков;
Прозрачность, которая служит показателем степени загрязнения стоков;
Уровень pH в сточных водах, отвечающих нормам, должен быть нейтральным;
Плотный осадок, который не должен превышать 10г/л;
Значения ХБК и БПК (химическая потребность в кислороде и биологическая потребность в кислороде);
Токсичность сточных вод, что является отрицательным показателем, так как при превышении нормы бактерии плохо справляются с очисткой стоков. К токсичным веществам, относятся многие моющие вещества, красители, медь, ртуть, кадмий, сульфиды, цианиды и другие вещества;
Взвешенные вещества, которые в норме должны составлять 100-500мг/л;
Формы азота, фосфор;
Хлориды, сульфаты;
Растворенный кислород, который необходим для жизнедеятельности бактерий;
Биологические загрязнения.

При проведении анализов на сточные воды ГОСТ полученные результаты разделяет на два вида: предельно допустимые концентрации и недопустимые, т. е. именно то, чего не должно быть, и что является поводом для немедленного принятия соответствующих мер.

К недопустимым концентрациям загрязнения сточных вод относятся цианиды, некоторые щелочи и соли, соляная и серная кислоты.

Естественно, что такие анализы могут сделать только специализированные лаборатории, которые имею лицензию на проведение таких анализов для населения.

Многие владельцы загородных домов не задумываются о последствиях своей экономии, когда решают сделать вместо септика простую выгребную яму. Им стоит сделать анализ своей питьевой воды, если она поступает из скважины или колодца, расположенных в непосредственной близости от выгребной ямы. В этом случае можно с уверенностью сказать, что анализ питьевой воды будет далек от нормативных показателей. Есть риск заражения глистными инвазиями и другими инфекционными болезнями.

Кроме этого, водоносный слой, который подвергся заражению сточными водами, потребует десятилетних усилий по его очистке

И напротив, тем, у кого на участке оборудован по всем правилам канализационный септик, не стоит опасаться отрицательного анализа сточных вод, поскольку продуманная система устройства септика, в комплексе с применением биологической очистки сточных вод, даст положительные результаты в анализах питьевой воды.

Это объясняется тем, что сточные воды, находясь длительное время в первой камере септика, освобождаются от взвешенных частиц, которые выпадают в осадок.

Во второй камере происходит дальнейшая очистка и фильтрация стоков. И сбрасываемые воды в дренажный колодец или в грунт, уже, практически, безопасны для окружающей природы. По статистике проведенных анализов, лучшие показатели у владельцев септиков, нежели у владельцев выгребных ям.

В настоящее время существует достаточно много способов биологической очистки сточных вод. Это и препараты, которые непосредственно выливаются в септики и станции биологической очистки, средства, где микробы выпускаются в септик по достижениию определенного уровня сточных вод в септике.

Но чтобы все эти способы работали безотказно, нужно знать, что в септике должен быть нормальный уровень кислорода для нормальной жизнедеятельности анаэробных бактерий.

В септике должен быть постоянно органический субстрат для микробов. При длительном отсутствии владельцев, микробы, не получая свежей порции органики, могут просто погибнуть.

Вывод напрашивается такой – сделать современный септик дело конечно сложное, но наше здоровье важнее, чем вложенные средства и физические усилия.

источник

Промышленная деятельность зачастую не обходится без сброса сточных вод. Отработанная загрязненная жидкость попадает в окружающую среду, а значит, процесс ее сброса должен контролироваться. Для этого проводится специальное исследование — анализ сточных вод. Такая процедура выполняется по правилам и имеет свои особенности.

Сточными водами называют всю воду, загрязненную в быту или на производстве. Через канализацию или коллекторы она оказывается в водоносных слоях грунта. Другими словами, стоки могут в том числе стать причиной загрязнения питьевой воды. Стоки подразделяются на несколько групп, в зависимости от их происхождения. Они бывают:

Самыми опасными считаются именно промышленные стоки, поскольку в них могут находиться ядовитые, токсичные и радиоактивные элементы, а также тяжелые металлы, фосфаты, сульфиты. Чтобы избежать проникновения таких опасных веществ в окружающую среду, предприятия должны иметь надежные фильтры для сточных вод.

Анализ сточных вод предприятия позволяет с точностью определить содержание в них вредных элементов. Целью такого исследования является:

определение уровня загрязнения;
оценка результативности работы фильтров и очистных сооружений;
рекомендации по улучшению очистительных работ.

Кроме того, такая проверка должна выявить, соответствуют ли стоки установленным ГОСТам.

Для промышленных предприятий устанавливается частота проведения регулярных анализов в зависимости от рода деятельности. При обнаружении нарушений, проверка повторяется экстренно. Также проведение экспертизы потребуется в следующих случаях:

при исполнении программ производственной проверки;
для составления базы данных с последующим оформлением документации;
после проведения очистительных работ.

Исследование стоков проводится в лабораторных условиях либо на самом предприятии, либо в отделе СЭС. При этом проверка должна выполняться только специалистами, получившими лицензию. Лабораторные исследования сточных вод строго регламентированы и проводятся по инструкции, в которой в том числе описаны требования к оборудованию, задачи анализа, места отбора образцов и формулы подсчета сроков проведения регулярных проверок.

Экспертиза состоит из трех этапов:

отбор проб;
выполнение анализа в лаборатории сточных вод;
подведение итогов, составление рекомендаций (при необходимости).

Каждый этап имеет свои правила. Так, сбор образцов может производиться только в присутствии собственника (представителя) предприятия. Обязательно составляется акт. Местом сбора выбирается хорошо перемешанный поток, чтобы концентрация образца была максимально информативной. Исходя из поставленных задач, отбор может быть простым (берется единожды в подходящем месте) и смешанным (несколько простых проб, взятых в разное время, смешиваются между собой).

Химический анализ сточных вод — главный этап экспертизы. Проверка образца производится сразу по нескольким показателям качества.

Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.
Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.

При невозможности проведения полноценного лабораторного анализа стоков может быть применен экспресс-анализ. Он требует оборудования и занимает несколько минут. Однако, несмотря на такие преимущества, экспресс-анализ намного уступает лабораторной экспертизе в достоверности и информативности результатов.

Экспресс-анализ состоит из нескольких процессов:

органолептического (изучение физических показателей);
колориметрического (определение кислотности и наличия вредных веществ);
титриметрического (определение щелочности и концентрации кислорода).

Экспертиза стоков — обязательная мера контроля. Своевременная проверка не только убережет предприятие от штрафа, но и поможет защитить окружающую среду от опасных веществ.

источник

При обустройстве автономной канализации загородного дома нужно принимать во внимание действующие санитарно-гигиенические стандарты. Проводится анализ сточных вод и в ряде других случаев – подробнее далее.

О круговороте воды в природе мы впервые слышим еще в школе. Поскольку человек активно участвует в большинстве технологических и биологических процессов, он вносит свой вклад в активное загрязнение среды. Самыми потенциально опасными являются сточные воды. Для определения их качества отбираются пробы, которые затем направляются в аккредитованные специализированные лаборатории.

Все организации, деятельность которых связана с анализом загрязненных стоков, должны отбирать пробы на анализ воды один раз в квартал. За превышение предельно допустимых норм загрязнения предусматриваются штрафы. Чаще всего экспертизу стоков заказывают лакокрасочные предприятия, полиграфические, химические, металлургические компании, автомойки и заправочные станции. Должны регулярно проводить соответствующие исследования и владельцы частных домов, поскольку загрязненные сточные воды наносят вред и им самим, и соседям.

Основные цели отбора проб и проведения анализа стоков:

оценка степени влияния объекта, предприятия на канализацию, водоемы;
оценка уровня эффективности работы очистных сооружений;
экспертиза стоков в государственных органах в рамках согласования проектов;
разработка норм предельно допустимого сброса для предприятий;
подбор оптимального септика.

Сточные воды – сложная неоднородная система, загрязненная разными веществами, представленными в ее составе в разных состояниях (коллоидном, растворенном и нерастворенном). Стоки содержат биологические, органические и неорганические примеси. Если говорить о самих сточных водах, то к ним относят все прошедшие определенную переработку и загрязненные массы.

Чтобы получить уверенность в безопасности стоков на загородном участке, нужно провести анализ их состава. Для этого проверяются химические и санитарно-биологические показатели. Анализ может быть полным и сокращенным – данное деление используется специализированными лабораториями, но является достаточно условным, поскольку ни одна проверка не дает исчерпывающие результаты. Полный химический анализ стоков предполагает изучение запаха, температуры, прозрачности и цвета воды, определение значения рН, сухих примесей, наличия плотного остатка, его веса и объема, количества взвешенных частиц, химической и биологической потребности в кислороде. Также обязательно рассчитывается процентное содержание СПАВов, токсичных веществ, биологических загрязнителей, растворенного кислорода, сульфатов, хлоридов, азотистых соединений. Сокращенный анализ позволяет получать сведения о кислотно-щелочном балансе, прозрачности, наличии взвешенных частиц, биологической потребности в кислороде и содержании растворенного кислорода.

Канализационные стоки представляют собой жидкость, загрязненную в ходе промышленной и бытовой деятельности людей. Концентрация веществ будет разной для стоков жилых домов и жидкостей, отводимых от промышленных предприятий. Данный тип жидкости должен обязательно проходить специальные процедуры по водоочистке и сбрасываться обратно в реки, водоемы, грунтовые воды, пр. Стоки включают в себя минеральные, органические и биологические вещества. Визуально от чистой воды они отличаются мутностью, характерным цветом, резкому фекальному запаху.

При обустройстве автономной канализации загородного дома большинство людей отдает предпочтение выгребным ямам. Да, этот способ является самым доступным и простым, но он приводит к загрязнению подземных вод. Поэтому не используйте скважины с питьевой водой, расположенные поблизости от выгребной ямы – в них отмечается высокая концентрация загрязнений, включая инфекционные заболевания и глистные инвазии. В случае с септиком прогнозы куда более утешительные – в данном случае взвешенные вещества отстаиваются, выпадая в осадок, а в дренажный колодец уже сбрасываются очищенные стоки. Еще более современный и дорогостоящий вариант – станции биологической очистки. В них за счет деятельности аэробных микроорганизмов происходит очистка загрязненных сточных масс. Учтите, что станции биологической очистки являются достаточно прихотливыми в эксплуатации – они требуют поддержания постоянного температурного режима, обеспечения субстратом и наличия постоянной подачи воздуха. Если данные требования не выполнять, надеяться на то, что стоки будут очищаться в соответствие с действующими нормами, не стоит.

Промышленные стоки образуются на предприятиях, затем выводятся с их территорий через специальные коллекторы. Спектр загрязнителей зависит от деятельности организации – это могут быть органические и неорганические примеси, красители, сульфаты, фенолы, нефтепродукты, ПАВы, хлориды и тяжелые металлы. Анализ стоков позволяет определять специфику и спектр загрязнителей, которые скидываются в канализацию. При повторном анализе сооружений очистки ранее обнаруженных загрязнений быть не должно, или их показатель не должен превышать разрешенный минимум.

Рассмотрим все параметры, по которым производится анализ сточных вод:

Физические – это температура, прозрачность, цветность и запах. Информативность такого анализа невысокая.
Химические – а именно базовая кислотно-щелочная реакция, наличие сухого остатка, фосфора и азотистых соединений, сульфатов, хлоридов, синтетических поверхностно-активных веществ. Также обязательно определяется содержание свободного кислорода и степень окисляемости.

Оценка количественных и качественных показателей загрязненности воды нужна не только для составления эффективного плана очистных мероприятий, но и для повышения эффективности последних.

Лабораторный анализ сточных вод чаще всего заказывают:

полиграфические комбинаты;
предприятия лакокрасочной промышленности;
пищевое производство;
химическая отрасль;
металлургия;
автомойки, заправочные станции;
легкая промышленность.

Ответственность за загрязнение окружающей среды стоками устанавливает Кодекс РФ об административных нарушениях. В соответствие с положениями статьи 8.2 данного акта, организации и граждане, которые не соблюдают экологические, санитарно-эпидемиологические требования к накоплению, сбору, размещению, транспортировке и иным обращениям с производственными отходами, подвергаются соответствующему наказанию. Размеры штрафов:

1-2 тыс. рублей для частных лиц;
30-50 тыс. рублей для предпринимателей;
10-50 тыс. рублей для должностных лиц.

Лаборатории предоставляют услуги по оценке сточных вод по всем указанным выше параметрам. Стоимость проверки зависит от набора исследуемых показателей. Примерный прайс:

Минимальный анализ на 7 показателей – 15 тыс. рублей.
Типовая проверка на 15 показателей – 23 тыс. рублей.
Расширенный перечень на 33 показателя – 40 тыс. рублей.

Также возможна оценка качества сточных вод по индивидуальным наборам показателей. Стоимость такой проверки зависит от количества проб и перечня показателей. В цену услуги уже входит выезд специалиста на объект, отбор проб и их консервация, транспортировка, составление анализа и формирование отчета.

По заявке заказчика специалист лаборатории выезжает на объект и делает отбор проб на анализ с соблюдением требований к транспортировке и консервации. Экспертиза проводится в собственной лаборатории компании, по ее результатам составляется протокол. Рекомендации относительно проводимых очистных мероприятий, выбору септика делаются по желанию заказчика.

Для забора проб используется строго чистая тара из пластика либо стекла объемом от 1 л. Ее нужно тщательно промыть водопроводной водой для исключения вероятности попадания бактерий и других веществ, которые способны негативным образом повлиять на достоверность результатов анализов. Если будет делаться бактериологическая проверка, емкость нужно использовать стерильную, герметично закрывающуюся – ее можно приобрести в лаборатории, где вы планируете проводить проверку. Емкость заполняйте практически до самого верха, оставляйте маленький зазор между крышкой и уровнем воды. Доставить пробы желательно в течение двух часов, не на солнце.

Для выполнения самого простого анализа обычно достаточно двух дней, анализ промышленных стоков требует больше времени из-за специфики его содержания. Результаты проверки должны содержать следующие данные:

Запах воды.
Цветность в °С.
Прозрачность или мутность.
Кислотность.
Наличие осадка.
Содержание растворенного кислорода.

Уровень биологического загрязнения подсчитывается при определении степени концентрации кишечных бактерий. Также анализ может определять глисты, вирусы, грибы и некоторые бактерии.

Вы можете заказать проведение анализа бытовых или промышленных стоков уже сегодня. Для этого выберите лабораторию, отправьте заявку и согласуйте детали сотрудничества с менеджером.

источник

Промстоки образуются на предприятиях и выводятся с их территории через специальные канализационные коллекторы.

Спектр их загрязнителей зависит от характера деятельности того или иного предприятия. В них могут содержаться неорганические и органические загрязнители.

Наибольшую опасность в настоящее время для человека и гидросферы представляют нефтепродукты, фенолы, органические красители, сульфаты, поверхностно-активные вещества, тяжёлые металлы и хлориды.

Указанный анализ позволяет выявить специфику и спектр загрязнителей промстоков, сбрасываемых в канализацию. При повторном анализе на выходе из комплекса сооружений, выполняющих очистку, обнаруженные ранее специфические загрязнители должны полностью отсутствовать, либо их количество должно быть понижено до минимально разрешённого минимума.

Запах, цветность, прозрачность и температура. Данные физические показатели, по которым может проводиться анализ, малоинформативны. Они воспринимаются на уровне интуиции, поэтому анализируются поверхностно.

Все сточные воды обладают повышенными температурами, имеют пониженную прозрачность и специфический запах. Прозрачность определяется по стандартным шрифтам. Изменение цветности – по градусам платинокобальтовой шкалы. Степень изменения зависит от профиля производственной деятельности предприятия.

Базовая реакция рН промышленных стоков меняется в диапазонах от рН 11).

Его значение определяется при анализе нефильтрованной пробы. Указанный показатель информирует о количестве примесей, имеющихся в воде, как взвешенных (окалина, руда, кокс, известняк и т.п.) и растворённых. В зависимости от содержания этих примесей все промышленные стоки подразделяют на 4 категории:

первая — величина сухого остатка менее 500 мг/л (сюда входят коммунальные сточные воды);
вторую и третью категорию разделяет показатель в 5000 мг/л;
четвёртая – более 30000 мг/л.

Выявленные взвешенные примеси могут быть удалены механическими методами выполнения очистки. Самый простой из них – элементарное отстаивание.

Определить действенность данного метода позволяет использование показателя «оседающие вещества». Для его получения проба воды набирается в цилиндр и выполняется оценка количества взвешенных веществ, выпавших в осадок за два часа. Может измеряться в процентах от сухого остатка, либо в мг/л. В городских стоках он составляет от 65 до 75 процентов.

Необходимость выявления сухого остатка важна потому, что промышленные стоки требуют очистки с использованием бактерий (биологическая очистка). Кроме того, на указанной стадии величина взвешенных веществ не может превышать 10г/л. В противном случае очистка не достигнет требуемой эффективности.

Более точно говорить, что речь идёт не о сухом, а о плотном остатке, который представляет собой количество твёрдых веществ, содержащихся в фильтрованной пробе.

Значение указанного показателя определяется следующим образом. При температуре порядка 600 градусов имеющийся сухой остаток прокаливается. В результате часть из них сгорает и улетучивается, в результате вес пробы становится меньше. Масса полученного остатка делится на массу первоначальную. В результате получается значение зольности в процентах.

Указанный санитарный показатель является весьма актуальным не только в отношении сточных вод. Он позволяет получить представление о степени загрязнения воды веществами органического и неорганического происхождения. Фактически этот показатель применяется для оценки степени только органического загрязнения. Он может определяться двумя основными типами исследований:

проведением определённых химических реакций (вычисляется химическая окисляемость – иодатная etc, бихроматная и т.п.);
с использованием гетеротрофных аэробных бактерий (так называемая биохимическая окисляемость).

Величина окисляемости измеряется потребляемым количеством кислорода: ХПК (химическое) и БПК (биохимическое) потребление кислорода, показатель которого определяется в миллиграммах молекулярного кислорода на литр. Очень важным является отношение БПК/ХПК, так как оно позволяет прогнозировать вероятное количество загрязнителей, которое можно удалить, применяя биологические методы очистки.

Этот показатель считается одним из важнейших для обеспечения высокой эффективности процессов биоочистки и сохранности гидросферы. В промышленных стоках определяется содержание нитритного, нитратного, и аммонийного азота.

От количества соединений указанного вещества во многом зависит степень эффективности проводимой биоочистки. Если азота в промстоках мало, то на этапе биоочистки в воду добавляется хлористый аммоний. Но, как правило, этот показатель превышает норму.

Содержание фосфора всегда многократно превышает ПДК. Объясняется это тем, что фосфаты широко представлены в составе моющих и чистящих средств.

В промышленных стоках значение показателей существенно выше, чем в бытовых. К тому же, к ним добавляются аммиак, цианиды и роданистые соединения.

Эти показатели считаются важными не только в плане определения степени загрязнения, но и для объективной трактовки иных данных, полученных в результате анализов.

Простой пример. Если уровень хлоридов превышает 200 мг/л, то в значение соответствующего ХПК вносится поправка. Иначе придётся осаждать хлориды до того, как приступить к определению бихроматной окисляемости взятой пробы.

Естественные водоёмы максимально страдают именно от указанных типов загрязнений. СПАВ приводят к возникновению эвтрофикации озёр и рек, угнетают процессы, благодаря которым водоёмы самоочищаются, тормозят любые биохимические процессы в них. СПАВ инициируют снижение процентного содержания кислорода в водоёмах и иные процессы, являющиеся губительными для любого биоценоза.

Во время очистки промышленных стоков ПАВ замедляют процессы, обуславливающие осаждение твёрдых взвесей и провоцируют появление в очистных сооружениях пены, а также препятствуют качественной биологической очистке сбрасываемых стоков.

Поэтому содержание СПАВ в промышленных стоках, на момент их поступления в зону биологической очистки, не может превышать 20мг/л. А отдельные фракции (например, жёсткие СПАВ) необходимо предварительно полностью убрать любыми методами.

Специфические элементы, которые определяются в промышленных стоках, делятся на органические и неорганические. К первым относятся нефтепродукты, карбоциклические соединения, смолы, красители, пестициды, фенолы, кетоны, спирты и СПАВ.

Ко вторым причисляются щёлочи, соли, кислоты, иные химические элементы, в числе которых следует отметить свинец, алюминий, хром, фтор, никель, железо, бор, ванадий и т.п.

Перечень обязательных тестов, которые должны проводиться с промышленными стоками, определён действующими нормативами. В первую очередь, он увязан с характером производственного процесса.

Чаще всего присутствуют в стоках животноводческих предприятий. Выполняемый на выходе данный анализ даёт возможность оценить, насколько эффективно действуют очистные сооружения, и позволяет уточнить, какие коррективы следует внести в процесс обработки.

Это заключительный показатель, характеризующий степень загрязнения промышленных стоков и результативность работы очистных сооружений предприятия. В сточной воде концентрация кислорода, как правило, не превышает 0,5 мг/литр, либо он отсутствует совсем. После очистки показатель возрастает до 8 мг/литр.

Выполнение оценки состава загрязнений по качеству и количеству требуется не только для того, чтобы составить план проведения очистных мероприятий, но и для того, чтобы существенно повысить эффективность последних.

источник

Химический анализ сточных вод в собственной лаборатории предприятия или в независимой организации, аккредитованной на ведение такого рода работ, является обязательным и необходимым для всех объектов промышленного производства. Но необходим он и на частных территориях в случае, если на объекте установлен септик с функцией залпового сброса. В этом случае недоочищенная вода, попадая в окружающую среду, может нанести действительно серьезный вред.

Проводить исследование качества сбрасываемых канализационных отходов должны специалисты, которые заберут пробы на исследование, чтобы оценить объемы и масштабы проблемы. Проверка в этом случае проводится не менее масштабная, чем при изучении содержимого колодца и водопровода. А любые выявляемые несоответствия представляются экспертами с рекомендациями по исправлению нанесенного вреда. Ведь даже несвоевременная очистка ливневых канализационных колодцев в Москве и Московской области уже не раз приводила к существенному ухудшению экологии.

Экспертиза сточной воды производится в лабораторных условиях, на самом промышленном объекте или по заказу, в одном из отделений СЭС. Цена такой проверки с оценкой химического состава и проверкой основных показателей может меняться в зависимости от того, какие именно объемы проверок будет проводиться. Уточнить стоимость для предприятий и организаций всегда можно заранее, до того, как будет достигнут необходимый результат переговоров.

Проводится анализ сточных вод всегда по стандартной схеме:

заказ услуги, вызов специалистов;
выезд на объект для забора проб;
отбор образца для исследования, в присутствии собственника, с составлением официального акта;
выполнение анализа в лаборатории;
подведение итогов — при выявлении нарушений составляются рекомендации по их устранению.

Нормативы и стандарты ГОСТ устанавливаются не только на питьевую воду. Для канализационных стоков в этой сфере действуют еще более жесткие регламенты, особенно когда речь идет о промышленных предприятиях, способных нанести существенный вред окружающей среде. Для них может быть регламентирована частота проверочных мероприятий, а также интенсивность и объемы. В случае выявления нарушений проверка может проводиться в экстренном порядке. Анализ сточных вод в Москве в этом случае проводится по заказу собственника или иного субъекта, осуществляющего хозяйственную деятельность.

Важно понимать, что чистота окружающей среды — важнейший критерий безопасности жизнедеятельности и абсолютно необходимое явление, если производится прямой сброс сточных вод.

Специалисты СЭС напоминают:

Попадание в открытые водоемы, колодцы, скважины воды из канализационной системы, не прошедшей достаточную очистку, может привести к повышению концентрации тяжелых металлов (Pb), а также других химических элементов, фосфатов, сульфатов. Это также способно негативно отразиться на общей микробиологической безопасности водных ресурсов.

Проведение анализа сточных вод — неотъемлемая часть работы предприятий и организаций в столичном регионе. Необходимость в его проведении может возникнуть в следующих случаях:

при реализации программ производственного контроля;
при формировании базы данных для дальнейшего составления нормативной документации (специальной декларации, проектной разработки нормативов сброса, считающегося допустимым);
в обязательном порядке — на предприятиях по очистке воды, с оценкой качества выполненных работ (насколько чище стала вода после обработки).

Помимо этого, выполняется анализ сточных вод по запросу собственников для оценки обстановки после выявления случаев нарушения санитарных нормативов и стандартов. Здесь исследования проводятся сразу по нескольким направлениям с учетом способа сброса, применяемого на объекте.

При проведении исследования качества и безопасности сбрасываемых стоков количество параметров во многом определяется способом их сброса. Если после очистки жидкость попадает в ливневые и дождевые стоки (поверхностно), в них изменяется кислотности (содержание водорода), температурные показатели, взвеси, сульфаты и сульфиды, наличие аммонийного азота, следов продуктов нефтепереработки. Перечень может расширяться с учетом аспектов деятельности предприятия или организации, объемов существующих рисков заражения или недоочистки стоков.

Если сброс проводится непосредственно в бытовые или централизованные системы водоотведения, в обязательном порядке выполняется исследование на содержание тяжелых металлов, а также железа, цветных металлов, марганца, следов поверхностно-активных веществ (анионные). Исследуются стоки и на наличие следов фенола, и на целый ряд других параметров, по результатам проверки выдаются рекомендации.

источник

Специфика аналитической химии сточных вод, подготовительные работы при анализе. Методы концентрирования: адсорбция, выпаривание, вымораживание, выделение летучих веществ испарением. Основные проблемы и направления развития аналитической химии сточных вод.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общий обзор аналитической химии сточных вод

1.1 Специфика аналитической химии сточных вод

1.2 Подготовительные работы при анализе сточных вод

2. Методы концентрирования

2.1 Концентрирование адсорбционным методом

2.2 Концентрирование выпариванием

2.3 Выделение летучих веществ испарением

2.4 Концентрирование вымораживанием

3. Обзор основных проблем и направлений развития аналитической химии сточных вод

Список используемой литературы

Сточные воды — стоки бытовые, производственные и атмосферные, содержащие обычно множество неорганических и органических компонентов, причем точный состав их, даже в качественном отношении, не всегда можно заранее предвидеть. Последнее особенно справедливо в отношении других сточных вод, прошедших через химическую или биологическую очистку. Даже при простом смешении стоков от разных цехов предприятия происходят химические реакции между компонентами этих стоков, приводящие к образованию новых веществ. При хлорировании стоков появляются продукты окисления неорганических и органических веществ и их хлоропроизводные. Биохимической очистке подвергаются промышленные сточные воды, смешанные с хозяйственно-бытовыми водами, и тогда в очищенных водах можно нередко обнаружить самые неожиданные органические соединения. Поэтому при появлении нового вида сточных вод, возникающих не только при создании новых производств, но и при внедрении нового технологического процесса и даже при любом существенном изменении в технологическом процессе, требуется предварительное исследование. В ход определения того или иного компонента, казалось бы, хорошо разработанный и постоянно применяющийся, приходится вносить изменения, а иногда и совершенно менять метод химического анализа.

Каждые «общепринятый», «стандартный» метод определения того или иного иона органического вещества обязательно должен быть проверен на той сточной воде, которую приходится анализировать на данном предприятии. Для этого прибегают к методу стандартных добавок, можно также приготовлять искусственные смеси, имитирующие состав данной воды.

Из трёх основных требований, предъявляемых к аналитическим методам — чувствительность, точность, селективность — важнейшее в анализе вод — селективность. Чувствительность должна быть достаточной для достижения цели анализа, но при этом не чрезмерной. Чрезмерная чувствительность — ошибка, часто совершаемая при выборе подходящего метода анализа. Большая чувствительность необходима лишь тогда, когда аналитик вынужден брать для анализа очень малые навески (или объёмы) анализируемого вещества, как правило, исходный объём пробы при анализе сточных вод — 100-200 мл.

При оценке необходимой точности определения следует учитывать непостоянство состава сточных вод. Так называемые «случайные» пробы, взятые в течение дня, могут очень сильно различаться по составу, но и «среднесуточные» и «среднепропорциональные» пробы настолько изменяются изо дня в день по своему количественному составу, что добиваться большой точности в определении того или иного компонента не имеет никакого смысла. Вполне допустимы результаты анализа, выраженные числами, содержащими только две значащие цифры.

Что касается селективности выбираемого метода анализа, то на нее следует обратить особое внимание. Малая селективность метода анализа может привести к очень большим, и при этом систематическим ошибкам в результатах, совершенно недопустимым.

Сточные воды перед спуском их в водоёмы проходят через различные (химические, биологические и др.) сооружения, что вызывает необходимость контроля состава вод на всех ступенях очистки. Для осуществления такого контроля химики-аналитики должны иметь в своём распоряжении методы анализа как очень сильно разбавленных растворов, какими являются поверхностные природные воды, так и относительно концентрированных растворов. Надо учитывать так же то, что происходящая в нашей стране перестройка технологических процессов с целью сведения к минимуму количества спускаемых вод (а где возможно, и полного их устранения) требует возвращения сточных вод после их очистки в производство. Это означает, что при анализе сточных вод надо определять содержание не только тех компонентов, которые могут повредить здоровью людей, но и тех, которые могли бы помешать производственному процессу.

В настоящее время происходит не только количественное истощение, но и качественная деградация водных ресурсов. В Мировом океане содержится 2*10 12 т органического вещества, поступает же с речным стоком ежегодно 4,5-6,3*10 10 т. Со стоком загрязненных речных вод ежегодно сбрасывается более 3*10 5 т железа, 6,5*10 6 т фосфора, 1*10 6 т нефти, 4*10 5 т свинца, 3*10 5 т детергентов и до 5*10 5 т ртути. Из 550 техногенных веществ, найденных в промышленных сточных водах, 217 квалифицированные как очень опасные и 280 как опасно вредные. К поступлению в гидросферу огромных количеств ксенобиотиков приводит и развитие сельского хозяйства (мелиорация, химизация, интенсификация животноводства и т. п.). С жидкой и твердой фазами в реки выносится большое количество пестицидов: до 12% ДДТ, до 4,4% -гексахлорциклогексана и до 4,7% дильдрина (в паводковый период до 99%).

Проблема влияния сточных вод на формирование состава природных объектов становится жизненно важной. В XXI в. большая часть населения планеты будет в качестве питьевой воды использовать очищенные сточные воды. Можно утверждать, что подготовка и очистка воды превратилась из вспомогательного процесса в самостоятельную капитало- и энергоемкую отрасль промышленности, и как всякая ее отрасль требует надежного и специфического контроля.

1. Общий обзор аналитической химии сточных вод

1.1 Специфика аналитической химии сточных вод

Анализ сточных вод, особенно прошедших очистку, специфическая область аналитической химии. Специфика связана, прежде всего, с многокомпонентностью вод как объекта анализа, низким содержанием (даже в загрязненных водах) определяемых веществ и многовариантностью целей оценки качества вод.

Сточные воды производств содержат, помимо основных продуктов, побочные и промежуточные вещества. Очищенные же сточные воды содержат сотни веществ за счет продуктов, образовавшихся в процессе водоподготовки и водоочистки. Веществами, образовавшимися в процессе водоподготовки и ставшими компонентами очищенных сточных вод любого происхождения, могут быть продукты жизнедеятельности активного ила и галогенсодержащие органические соединения (при хлорировании или озонировании вод образуется порядка 60 новых веществ). Подавляющее большинство этих примесей присутствует в воде в микроколичествах, но часто именно эти микрокомпоненты определяют качество воды. Так, для ряда микропримесей, образующихся при хлорировании или термической обработке вод, доказаны их мутагенный и канцерогенный эффекты. Анализ очищенных сточных вод (и вод водоемов) относится к категории следового анализа. При нормировании качества воды концентрация любого регламентируемого компонента связывается с ПДК этого компонента либо с его концентрацией в водном объекте до сброса. Еще более жесткими становятся требования к чувствительности методик анализа, если учитываются фоновые содержания компонентов поверхностных вод (табл. 1). И наконец, многовариантность оценки качества вод, являющаяся следствием многоцелевого их применения, приводит к тому, что надежное заключение о качестве воды на основе информации только о содержании в ней отдельных компонентов получить практически невозможно. Это обстоятельство делает необходимым поиск принципиально иных методологических подходов к анализу вод. Отмеченная специфика сточных вод как объекта анализа пока мало учитывается, и можно говорить о том, что химический анализ сточных вод как направление еще окончательно не сформировался. К этому следует добавить, что уровень работ в области анализа сточных вод пока неудовлетворителен из-за недостаточного методического и метрологического обеспечения. Задачи анализа сточных вод (перечень контролируемых показателей, диапазоны определяемых содержаний, периодичность) и требования к метрологическим характеристикам методик могут быть сформулированы только на основе соответствующей научно-обоснованной критериальной системы оценки качества вод. Система ПДК (единственная критериальная система в стране, на которую вынужденно ориентируются аналитики и контролирующие организации) для оценки качества сточных вод применима далеко не всегда. Прежде всего, система ПДК преследует цели предохранения от пагубного антропогенного воздействия биоценозов, что не исчерпывает всех случаев водопотребления.

Фоновые содержания некоторых регламентируемых примесей в водных объектах

Нормы ПДК должны относиться к веществам, находящимся в воде, а не к веществам, которые были сброшены в воду. До сих пор разработка ПДК остается исключительно в компетенции медиков-гигиенистов и специалистов-рыбников, и такая практика приводит ко многим очевидным промахам, что затрудняет получение достоверной информации.

При разработке ПДК для водных объектов следует иметь в виду, что неправомерно нормировать ПДК на гидролизующиеся вещества, такие как ангидриды и хлорангидриды кислот, алкоголяты, феноляты, соли аминов и т. п. Частично или полностью гидролизуются до соответствующих кислот все нитрилы и циангидрины. В воде не могут присутствовать гидропероксид изопропилбензола, три- и пентахлориды фосфора.

Технологический контроль качества воды состоит примерно на 40% в оценке ее органолептических свойств, определении мутности (прозрачности) и содержания взвешенных частиц, около 20% анализов, это определение различных суммарных показателей, 29% всех анализов приходится на долю неорганических веществ и только 3%. на долю органических веществ (главным образом, это нефтепродукты, синтетические ПАВ, полиакриламид). До сих пор применяются трудоемкие, например, гравиметрические методики. Не всегда методики в должной мере метрологически исследованы и обоснование их применимости для решения конкретной задачи затруднительно. Так, показано, что «арбитражная» методика определения ХПК Cr («химическое потребление кислорода», оцениваемое по восстановлению Cr₂O₄ 2+ до Cr 3+ ) дает количественные результаты при уровне загрязненности 270 мг О/ дм3 и более, а БПК биохимическое потребление кислорода). с уровня 175 мг О₂/ дм3. Однако обе методики обычно рекомендуют и для анализа гораздо менее загрязненных вод.

Методические сложности анализа вод становятся очевидными, в частности, при межлабораторном исследовании. Немногие из методик, в том числе и основанные на использовании самых современных физических методов, дают возможность надежно определять поллютанты на уровне ПДК. Таким образом, анализ сточных вод относится к определению следовых количеств веществ в композиционно весьма сложной системе. Оптимальная методология таких работ до настоящего времени еще не разработана и их проведение не обеспечено как надежной критериальной базой, так и методическими разработками. Эти обстоятельства и определяют основные проблемы и направления развития аналитической химии сточных вод (да и вод вообще).

1.2 Подготовительные работы при анализе сточных вод

О способах отбора проб воды для анализа имеется много указаний в литературе, а также широкий выбор специальной аппаратуры. В случае необходимости определения органических компонентов, особенно в производственных сточных водах, при отборе проб следует обратить особое внимание на следующие источники ошибок.

1) Возможна потеря летучих веществ в процессе переливания воды или при повышенном доступе воздуха.

2) В промежуток времени между отбором пробы и её анализом может произойти разложение органических веществ под действием микроорганизмов или в результате прохождения химических реакций — окисления или гидролиза.

3) Органические загрязнения могут присутствовать в виде второй фазы, неравномерно распределённой по воде.

При выборе сосудов для отбора проб, в которых должны определиться органические примеси, следует проявлять осторожность в отношении использования синтетических материалов: с одной стороны, возможен переход органического вещества из посуды в пробу воды, с другой — некоторые органические вещества — пестициды, адсорбируются из воды на стенках сосуда, сделанного из синтетического органического материала. Тоже самое можно сказать и об углеводородах. Поэтому, несмотря на некоторые недостатки, стеклянные сосуды со стеклянными пробками имеют преимущества. Разумеется, все сосуды для отбора проб перед употреблением должны быть тщательно очищены, в них не должны оставаться следы примененных органических моющих препаратов.

Если отбор из водохранилища или непроточного водоёма представляет уже некоторые сложности, то они ещё больше возрастают при отборе проб из проточных водоёмов или из непрерывно спускаемых производственных вод с изменяющимся составом. Поэтому отбирающий пробу должен быть информирован о цели анализа, а также о месте и времени отбора пробы, и эти данные должны быть указаны на сосуде с пробой. Ввиду возможного присутствия в производственных сточных водах токсических веществ (H₂S, цианиды) должны быть приняты соответствующие меры предосторожности.

Сначала следует решить, каким целям должна отвечать проба из проверяемого водоёма, например, отстойника, состояние которого считается нормальным.

Место для отбора проб производственных сточных вод устанавливают в зависимости от того, следует ли анализировать сточную воду после того или иного технологического процесса или надо отобрать и проанализировать трубу, характеризующую в равной степени весь процесс производства в целом.

Как уже было упомянуто, особые затруднения вызывает необходимость получения средних знаний пропорциональных значений, если определяемое загрязнение присутствует в виде твёрдого вещества или второй жидкой фазы. В этих случаях более целесообразно отбирать и анализировать каждую фазу в отдельности и найти соотношения обеих фаз.

Допустимые промежутки времени между отбором пробы и её анализом, а также подходящие консервирующие вещества различны при определении разных веществ, так же пробы следует сохранять в темноте, чтобы предотвратить рост водорослей.

2. Методы концентрирования

Многие методы определения настолько чувствительны, что могут быть применены непосредственно для анализа проб воды, однако в случаях необходимо предварительное концентрирование определяемых веществ из большого объёма пробы. Это имеет место, прежде всего при определении токсичных веществ, встречающихся в исключительно низких концентрациях, ниже предела чувствительности соответствующих реакций. Концентрирование может проводиться рядом методов, некоторые из которых описываются ниже.

Методы концентрирования органических компонентов вод

2.1 Концентрирование адсорбционными методами

В качестве адсорбента для водных растворов применяется преимущественно активный уголь. Способ его применения с последующей экстракцией хлороформом. Для определения требуется несколько сотен литров воды.

Особым преимуществом концентрирования на угле является достигаемая степень обогащения, так как из большого объема анализируемой воды при весьма низкой концентрации в ней токсичных веществ можно извлечь относительно большие количества этих веществ. Недостатком метода является то, что не всегда удается полностью десорбировать поглощённые углём вещества, а зачастую они претерпевают на активном угле углехимические изменения.

Разделение системы: активный уголь — адсорбированные вещества на 8 различных фракций. Сначала высушенный активный уголь обрабатывают эфиром, а затем азеотропной смесью из 1,2-дихлорпропана и метана. Последний экстракт после выпаривания азеотропной смеси обрабатывают хлороформом. Так получается две группы веществ:1) нерастворимые в хлороформе; 2) нерастворимые в эфире, но растворимые в хлороформе. Из эфирного экстракта упаренного и обработанного небольшим количеством воды, выделяют вещества группы 3 (легко растворимые в воде). Вещества, не растворившиеся в воде, растворяют в хлористоводородной кислоте. Из последней с помощью едкого натра и эфира выделяют вещества группы 4 (основания) и после нейтрализации уксусной кислотой и экстрагирования эфиром можно выделить вещества группы 5 (амфотерные вещества). Нерастворившуюся в хлористоводородной кислоте часть в виде эфирного раствора обрабатывают 5%-ным водным раствором NaHCO₃ и NaCl. Сильные кислоты переходят в водный раствор, с помощью HCl их выделяют и экстрагируют эфиром. Нерастворившиеся в водном растворе компоненты, представляющие собой фенолы и другие слабокислые соединения (группа 7), взбалтывают с 50%-ным водным раствором NaOH. Оставшиеся в эфирном растворе нейтральные вещества образуют группу 8.

2.2 Концентрирование выпариванием

Пробы воды, содержащие нелетучие и не разлагающиеся при длительном кипячении вещества, можно концентрировать выпариванием до небольшого объёма.

2.3 Выделение летучих веществ испарением

Способ переведение летучих компонентов в газовую фазу и последующим анализом газовой хромотографии.

2.4 Концентрирование вымораживанием

Концентрирование загрязнений, обладающих удовлетворительной растворимостью в воде при низких температурах, можно проводить вымораживанием. При достаточном охлаждении часть воды замерзает в виде компактного слоя льда, а примеси практически полностью остаются в незамерзшем остатке жидкости. Преимущества этой техники вымораживания, состоит в следующем: отсутствуют потери летучих веществ, не протекают реакции разложения неустойчивых при повышенной температуре соединений и исключается возможность загрязнения растворителями.

аналитический химия сточный концентрирование

3. Обзор основных проблем и направлений развития аналитической химии сточных вод

Как следует из вышесказанного, основные проблемы в области анализа сточных вод связаны с метрологическим и методическим обеспечением, а также с нечеткостью постановки задач анализа. Прежде всего, требуется разработать и довести до уровня нормативных документов научно обоснованные критерии качества вод применительно ко всем видам водопользования (промышленного, сельскохозяйственного, рыбохозяйственного, бытового) и благополучия всего биогеоценоза, т.е. необходимые критериальные системы качества вод.

Критерий качества воды — это признак или сумма признаков, на основе которых производится оценка или классификация вод. С точки зрения водопотребления таким критерием может быть характер и степень ограничения водопользования, зависящие от природы и содержания загрязняющих веществ (поллютантов). Загрязняющим веществом в этом случае следует считать все присутствующие в рассматриваемой системе компоненты вод как природного, так и антропогенного происхождения, если содержание вещества превышает уровень безопасного или комфортного существования биогеоценоза.

Не может быть единого ограничительного критерия присутствия того или иного компонента для различных видов водопользования. Этот критерий должен быть различным в той мере, в какой разными могут быть требования к качеству воды в каждом виде водопользования.

Далее, необходимо выработать оптимальный методологический подход к оценке качества воды. Целесообразно использовать подходы, реализуемые при анализе чистых веществ в других областях аналитической химии. Многокомпонентность объекта анализа и многовариантность критериев оценки качества вод наряду с жесткими требованиями к чувствительности определения почти каждого показателя, несопоставимость оценок по отдельным показателям, сведение этих оценок только к констатации факта, удовлетворяет или нет вода нормативным требованиям — все эти факторы осложняют получение надежной и достаточной для принятия ответственного решения информации. Существующих ПДК явно недостаточно для полноты контроля за сбросом поллютантов, особенно органических, у большей части которых имеются гомологи и изомеры. Выход заключается в разработке системы оценки качества вод, основу которой должны составлять обобщенные показатели качества. Обобщенный показатель качества вод (иногда его называют интегральным) — это находимая непосредственным измерением количественная характеристика свойства воды, важного для оценки ее качества и обусловленного совместным влиянием содержащихся в воде компонентов. Такими свойствами могут быть масса органических веществ, масса неорганических веществ, окисляемость, скорость потребления кислорода при данном окислительно-восстановительном потенциале, биоэффекты и т.п. Разумеется, полную характеристику качества воды может дать только система на основе нескольких различных по природе и смыслу показателей. В такую систему могут войти окисляемость, содержание растворенного органического углерода, жесткость воды, общее содержание азота, общее содержание фосфора, буферная емкость (кислотность и щелочность), окислительно-восстановительный потенциал E_h, несколько биотестов и др. Разработка системы обобщенных показателей предусматривает решение ряда задач: выявление показателей, важных для того или иного вида водопользования, их смысловое значение, выбор и установление размерности этих показателей, создание методик их определения. Особо следует подчеркнуть, что обобщенный показатель качества воды должен обладать свойством интерпретируемости применительно к оценке качества воды, т.е. иметь вполне однозначно трактуемое смысловое содержание. Многие из применяющихся сейчас в качестве обобщенных показателей условиям однозначной интерпретируемости или четкой коррелируемости не отвечают. Так, показатель «содержание эфироизвлекаемых веществ» лишен смысла потому, что в диэтиловом эфире растворяются и им в той или иной степени извлекаются все соединения.

Естественным и, видимо, единственным способом оценки возможного биологического влияния компонентов вод является метод биотестирования.

Биотестирование как способ оценки качества воды вошло в практику в начале ХХ в., когда для токсикологической характеристики широко использовали «рыбную пробу». Первые биотесты на дафниях и циклопах были выполнены в 1918 г. С конца 1930-х годов в качестве тест-объектов стали использовать гидробионты разного систематического уровня и с разными трофическими связями. В 1940-41 гг. в систему испытаний включили простейших, ракообразных, червей и рыб. За биологические показатели оценки качества воды были приняты выживаемость, размножение, выживаемость нарождающейся молоди, дыхательный и сердечный ритмы, потребление кислорода, выделение углекислого газа и аммиака как конечных продуктов обмена, дыхательный коэффициент, темп роста и питания, кормовой коэффициент. В 1959 г. в качестве биотестов был предложен ряд показателей «рыбной пробы» — выживаемость, увеличение массы рыб, газообмен и др. В настоящее время биотесты введены в стандарты на качество воды во многих странах. При обсуждении возможной роли биотестирования в будущей системе оценки качества вод необходимо учитывать, что определение только острой токсичности не может дать полной картины. Необходим учет возможных отдаленных эффектов (в том числе тератогенного и мутагенного характера). К тому же биотестирование позволяет изучать влияние только форм веществ, существующих в момент анализа, и не дает возможности учитывать результаты в случае трансформации компонентов. Именно с учетом этих соображений можно сделать заключение, что система оценки качества вод наряду с обобщенными показателями должна включать результаты определения характерных для данного производства или региона групп веществ или индивидуальных соединений, способных оказывать нежелательные отдаленные последствия.

Другими словами, оптимально организованный анализ воды должен предусматривать определение индивидуальных веществ, влияющих на качество воды или трансформирующихся в нежелательные метаболиты, групп веществ сходной химической природы и с одинаковыми ограничительными признаками, например значениями ПДК (отдельные виды нефтепродуктов, неионогенные и анионные синтетические ПАВ и т. п.) и обобщенных показателей качества вод. Полученная таким образом информация может суммироваться в некую «формулу качества воды», в которую каждый показатель будет входить со своим удельным весом, зависящим от значимости этого показателя для данного вида водопользования. Таким образом, наряду с созданием критериальных систем оценки качества вод и системы обобщенных показателей актуальной задачей остается разработка методик определения отдельных компонентов и групп веществ, присутствующих в воде. Решение этой задачи лежит на пути максимальной инструментализации, автоматизации и упрощения аналитических работ при создании надежной базы метрологического обеспечения, в частности, стандартных образцов и веществ. Инструментализация, неизбежно связанная с применением физических и физико-химических методов, позволяет не только существенно увеличить производительность лабораторий, но и повысить информативность аналитических работ, достичь необходимых метрологических характеристик методик.

Очень важна разработка тест-методов анализа вод. Применение тест-методов ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа вод по отношению к большинству поллютантов. Нерешенной пока проблемой остается разработка обоснованных требований к метрологическим характеристикам методик анализа вод. Оценить качество воды не всегда означает найти точное значение интересующего нас параметра. Если цель анализа заключается в установлении пригодности воды для данного вида водопользования, то в случае приближения значения определяемого параметра к нормированному значению требуется достаточно высокая точность измерений. Ограничительные нормативные значения показателей качества вод выражаются, как правило, без допустимого интервала (концентрация данного компонента не должна превышать регламентируемое значение).

Высокими должны быть метрологические характеристики методик анализа, с помощью которых проводится паспортизация стоков или полное определение их компонентного состава. Еще одна проблема, касающаяся анализа очищенных сточных вод как следового анализа — разработка экспрессных методов предварительного концентрирования, не вызывающих изменения компонентного состава исследуемого объекта. Это касается, в первую очередь, органических компонентов, приемы концентрирования неорганических веществ разработаны существенно лучше.

В случае использования при концентрировании и анализ химических реактивов (вода, органические растворители, неорганические соли, применяемые, например, при обезвоживании экстрактов) возникает задача их очистки. Так, достаточно высокая степень очистки дистиллированной воды (обычно содержащей около 6 мг/дм3 органического углерода) достигается УФ-облучением в присутствии пероксида водорода, сульфата натрия, промывкой смесью очищенных гексана и ацетона с последующим прокаливанием при 750 о С, а гидрокарбоната натрия- промывкой очищенными гексаном и ацетоном и прокаливанием при 500 о С. В этой связи особое значение приобретают безреагентные методы концентрирования, вымораживание воды, анализ равновесного пара и газовая экстракция, а также интенсивно развивающийся в последние годы метод сверхкритической экстракции.

Вследствие сложности компонентного состава сточных вод особо трудную задачу составляет разработка методов разделения. При этом практический интерес представляет как разделение суммы веществ для получения индивидуальных аналитических сигналов, так и разложение суммарного сигнала от смеси веществ на индивидуальные. При определении металлов с помощью спектроскопических методов (в том числе и спектрофотометрических, особенно производных спектрофотометрии) хорошее разделение сигналов достигается уже в ходе эксперимента. Но при анализе органической фракции вод более обычна ситуация, когда разделение затруднительно или даже невозможно. Учитывая сложность задачи, представляется целесообразным использовать оба принципиально возможных подхода, т.е. предварительное разделение веществ на фракции с получением суммарных спектров фракций и последующим разделением их на спектры индивидуальных веществ или групп веществ.

Особо следует остановиться на работах, связанных с изучением состава сточных вод. Достижения здесь очевидны. Почти в каждой отрасли промышленности накоплена значительная первичная информация. Однако крайне редко предпринимаются попытки оценить степень полноты расшифровки состава. Полная расшифровка компонентного состава вод вряд ли возможна и нужна. Целью таких работ должно быть установление возможного диапазона концентраций компонентов, определяющих пригодность вод данного типа для обусловленного вида водопользования. Поскольку эта степень пригодности оценивается, прежде всего, с помощью обобщенных показателей качества вод, для выяснения полноты расшифровки необходимо сведение баланса определяемых содержаний найденных компонентов по соответствующим обобщенным показателям. При таком подходе общий алгоритм исследования состава вод должен состоять в обнаружении присутствующих в воде компонентов и групп веществ, оценке обобщенных показателей качества вод, расшифровке и количественном определении обнаруженных компонентов.

Проведенный анализ должен обеспечить совпадение рассчитанных по данным количественного анализа и найденных экспериментально величин обобщенных показателей. При необходимости проводится дополнительное выявление не обнаруженных первоначально компонентов. Пока же полнота расшифровки состава вод, а, следовательно, и надежность информации, явно не достаточны.

В данной работе были представлены некоторые методы и проблемы анализа сточных вод. На основании данного материала можно сделать вывод, что анализ сточных вод действительно является одной из проблем в современном мире. Основные проблемы в области анализа сточных вод связаны с метрологическим и методическим обеспечением, а также с нечеткостью постановки задач анализа. Прежде всего, требуется разработать и довести до уровня нормативных документов научно обоснованные критерии качества вод применительно ко всем видам водопользования и благополучия всего биогеоценоза, т.е. необходимые критериальные системы качества вод. Итак, далее аналитики встречаются с проблемами выбора посуды, затем следует проблема отбора пробы воды. Во-первых, это может сделать только специально обученный человек, во-вторых, проба должна браться в определенное время суток и в определённом месте. Затем проблема выбора метода анализа. При исследовании необходимо проводить определённый ряд исследований на основе нескольких различных по природе и смыслу показателей, чтобы полностью проанализировать пробу сточной воды. Так же следует учитывать, что возможна потеря летучих веществ в процессе переливания воды или при повышенном доступе воздуха. В промежуток времени между отбором пробы и её анализом может произойти разложение органических веществ под действием микроорганизмов или в результате прохождения химических реакций — окисления или гидролиза. Органические загрязнения могут присутствовать в виде второй фазы, неравномерно распределённой по воде.

Так же для исследования очень важна разработка тест-методов анализа вод. Применение тест-методов ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа вод по отношению к большинству поллютантов. Нерешенной пока проблемой остается разработка обоснованных требований к метрологическим характеристикам методик анализа вод. Оценить качество воды не всегда означает найти точное значение интересующего нас параметра. Если цель анализа заключается в установлении пригодности воды для данного вида водопользования, то в случае приближения значения определяемого параметра к нормированному значению требуется достаточно высокая точность измерений. Еще одна проблема, касающаяся анализа очищенных сточных вод как следового анализа — разработка экспрессных методов предварительного концентрирования, не вызывающих изменения компонентного состава исследуемого объекта. Так же следует отметить, что сточные воды перед спуском их в водоёмы проходят через различные (химические, биологические и др.) сооружения, что вызывает необходимость контроля состава вод на всех ступенях очистки. Для осуществления такого контроля химики-аналитики должны иметь в своём распоряжении методы анализа как очень сильно разбавленных растворов, какими являются поверхностные природные воды, так и относительно концентрированных растворов. Надо учитывать так же то, что происходящая в нашей стране перестройка технологических процессов с целью сведения к минимуму количества спускаемых вод (а где возможно, и полного их устранения) требует возвращения сточных вод после их очистки в производство. Это означает, что при анализе сточных вод надо определять содержание не только тех компонентов, которые могут повредить здоровью людей, но и тех, которые могли бы помешать производственному процессу.

В итоге можно сказать, что процесс анализа сточных вод — громоздкая работа. Трудоемкость анализа вод существенно снижается при групповом определении веществ, которые имеют близкие по характеру ограничения и величины ПДК (например, нефтепродукты, синтетические анионные ПАВ, неионогенные ПАВ, катионные ПАВ и т. п.). Создание соответствующих методик является также важной задачей химиков-аналитиков.

Список используемой литературы

1. Климовицкая Л.М., Котов Ю.С., Справочное руководство по компонентному составу водостоков и сточных вод различных производств, Казань, 1992 г.

2. Лейте В., Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод, Ленинград, 1973 г.

3. Лурье Ю.Ю., Химический анализ производственных сточных вод, Москва, 1984 г.

4. Дедков Ю.М., журнал «Аналитическая химия», 1987 г., т. 49, №12, с. 2117- 2127.

5. Дедков Ю.М., Российский химический журнал, 2002 г., т. XLVI, №4.

6. Ровинский Ф.Я., Мониторинг фондов загрязнения природных сред, Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1986 г., №4, с. 19.

7. Кельина С.Ю., Елизоров О.В., журнал «Аналитическая химия», 2000 г., т. 55, №6, с. 863-868.

источник