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. Природные воды обладают, как правило, только солоноватым и горьковатым привкусом. Солёный вкус вызывается содержанием хлорида натрия, горький — избытком сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество растворённой углекислоты (минеральные воды). Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция, перманганатом калия, щелочной привкус — вызван содержанием поташи, соды, щелочи.
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.
Содержание растворенных веществ (сухой остаток). Общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком, получаемых в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы. В воде, используемой для хозяйственно-питьевых целей, сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л в особых случаях — 1500 мг/л. Общее солесодержание и сухой остаток характеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде).
По СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л
Активная реакция воды — степень её кислотности или щёлочности — определяется концентрацией водородных ионов. Обычно выражается через рН — водородный и гидроксильный показатель. Концентрация ионов водорода определяет кислотность. Концентрация ионов гидроксила определяет щелочность жидкости. При рН = 7,0 — реакция воды нейтральная, при рН 7,0 — среда щелочная.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0. 9,0
Для вод большинства природных источников значение рН не отклоняется от указанных пределов. Однако после обработки вод реагентами значение рН может существенно измениться. Для правильной оценки качества воды и выбора способа очитски необходимо знать значение рН воды источника в различные периоды года. При низких значениях сильно возрастает ее коррозирующее действие на сталь и бетон.
Очень часто для описания качества воды используется термин — жесткость. Пожалуй, самое большое расхождение между российскими нормами и директивой Совета ЕС по качеству воды относится к жесткости: 7 мг-экв/л у нас и 1 мг-экв/л у них. Жесткость самая наиболее распространенная проблема качества воды.
Жесткость воды определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают карбонатную (временную) жесткость, некарбонатную (постоянную) жесткость и общую жесткость воды.
Карбонатная жесткость (устранимая), определяется наличием в воле двууглекислых солей кальция и магния — характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при нагревании или кипячении воды разлагается на практически нерастворимый карбонат и углекислый газ. Поэтому её еще называют временной жесткостью.
Некарбонатная или постоянная жесткость — содержание некарбонатных солей кальция и магния — сульфаты, хлориды, нитраты. При нагревании или кипячении воды они остаются в растворе.
Общая жесткость — определяется как суммарное содержание в воде солей кальция и магния, выражается как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.
Вода поверхностных источников, как правило, относительно мягкая (3. 6 мг-экв/л) и зависит от географического положения — чем южнее, тем жесткость воды выше. Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7 (10) мг-экв/л, ( или не более 350 мг/л).
Жесткая вода просто неприятна на вкус, в ней излишне много кальция. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка, к накоплению солей в организме, и, в конечном итоге, к заболеванию суставов (артриты, полиартриты) и образованию камней в почках и желчных путях.
Хотя очень мягкая вода не менее опасная, чем излишне жесткая. Самая активная — это мягкая вода. Мягкая вода способна вымывать из костей кальций. У человека может развиться рахит, если пить такую воду с детства, у взрослого человека становятся ломкие кости. Есть еще одно отрицательное свойство мягкой воды. Она, проходя через пищеварительный тракт, не только вымывает минеральные вещества, но и полезные органические вещества, в том числе и полезные бактерии. Вода должна быть жесткостью не менее 1,5-2 мг-экв/л.
Использование воды с большой жесткостью для хозяйственных целей также нежелательно. Жесткая вода образует налет на сантехнических приборах и арматуре, образует накипные отложения в водонагревательных системах и приборах. В первом приближении это заметно на стенках, например, чайника.
При хозяйственно-бытовом использовании жесткой воды значительно увеличивается расход моющих средств и мыла вследствие образования осадка кальциевых и магниевых солей жирных кислот, замедляется процесс приготовления пищи (мяса, овощей и др.), что нежелательно в пищевой промышленности. Во многих случаях использование жесткой воды для производственных целей (для питания паровых котлов, в текстильной бумажной промышленности, на предприятиях искусственного волокна и др.) не допускается, так как это связано с рядом нежелательных последствий.
В системах водоснабжения — жесткая вода приводит к быстрому износу водонагревательной технике (бойлеров, батарей центрального водоснабжения и др.). Соли жесткости (гидрокарбонаты Ca и Mg), отлагаясь на внутренних стенках труб, и образуя накипные отложения в водонагревательных и охлаждающих системах, приводят к занижению проходного сечения, уменьшают теплоотдачу. Не допускается использовать воду с высокой карбонатной жесткостью в системах оборотного водоснабжения.
Щёлочность воды. Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.). В подавляющем большинстве случаев для подземных вод имеется в виду гидрокарбонатная щёлочность, то есть содержание в воде гидрокарбонатов. Различают бикарбонатную, карбонатную и гидратную щелочность. Определение щелочности (мг-экв/л) необходимо для контроля качества питьевой воды, полезно для определения воды как пригодной для полива, для расчета содержания карбонатов, для последующей очистки сточных вод.
ПДК по щелочности составляет 0,5 — 6,5 ммоль / дм3
Содержание сульфатов и хлоридов. Сульфаты и хлориды кальция и магния образуют соли некарбонатной жесткости.
Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли — хлорида натрия (поваренной соли). Хлориды натрия содержатся в значительных количествах в воде морей, а также некоторых озер и подземных источников
ПДК хлоридов в воде питьевого качества — 300. 350 мг/л (в зависимости от стандарта).
Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.
Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудочно-кишечного тракта (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) — «английская соль» и «глауберова соль» соответственно).
ПДК сульфатов в воде питьевого качества — 500 мг/л.
Содержание кремниевых кислот. Кремниевые кислоты встречаются в воде как подземных, так и поверхностных источников в различной форме (от коллоидной до ионодисперсной). Кремний отличается малой растворимостью и его в воде, как правило, не много. Попадает кремний в воду и с промышленными стоками предприятий, производящих керамику, цемент, стекольные изделия, силикатные краски.
Воды, содержащие кремниевые кислоты, не могут быть использованы для питания котлов высокого давления, так как образуют силикатную накипь на стенках.
Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве, поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Повышенное содержание фосфатов оказывает сильное влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании.
ПДК в питьевой воде соединений фосфора составляет 3,5 мг/л.
Фториды и йодиды. Фториды и йодиды в чём-то похожи. Оба элемента при недостатке или избытке в организме приводят к серьёзным заболеваниям. Для йода это — заболевания щитовидной железы («зоб»), возникающие при суточном рационе менее 0,003 мг или более 0,01 мг. Для восполнения дефицита йода в организме возможно употребление йодированной соли, но лучший выход — это включение в рацион рыбы и морепродуктов. Особенно богата йодом морская капуста.
Фториды входят в состав минералов — солей фтора. Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям. Содержание фтора в питьевой должно поддерживаться в пределах 0,7 — 1,5 мг/л (в зависимости от климатических условий)
Воды поверхностных источников характеризуются преимущественно низким содержанием фтора (0,3-0,4 мг/л). Высокие содержания фтора в поверхностных водах являются следствием сброса промышленных фторсодержащих сточных вод или контакта вод с почвами, богатыми соединениями фтора. Максимальные концентрации фтора (5-27 мг/л и более) определяют в артезианских и минеральных водах, контактирующих с фторсодержащими водовмещающими породами.
При гигиенической оценке поступления фтора в организм важное значение имеет содержание микроэлемента в суточном рационе, а не в отдельных пищевых продуктах. В суточном рационе содержится от 0,54 до 1,6 мг фтора (в среднем 0,81 мг). Как правило, с пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора, чем при употреблении питьевой воды, содержащей оптимальные его количества (1 мг/л).
Повышенное содержание фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывает вредное влияние на людей и животных, у населения развивается эндемический флюороз («пятнистая эмаль зубов»), рахит и малокровие. Отмечается характерное поражение зубов, нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма. Содержание фтора в питьевой воде лимитируется. Установлено, что систематическое использование населением фторированной воды снижает и уровень заболеваний, связанных с последствиями одонтогенной инфекции (ревматизм, сердечно-сосудистая патология, заболевания почек и др.). Недостаток фтора в воде (менее 0,5 мг/л) приводит к кариесу. При пониженном содержание фтора в питьевой воде рекомендуется пользоваться зубной пастой с добавлением фтора. Фтор — один из немногих элементов, которые лучше усваиваются организмом из воды. Оптимальная доза фтора в питьевой воде составляет 0,7. 1,2 мг/л.
ПДК фтора составляет 1,5 мг/л.
Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. Различают окисляемость перманганатную и окисляемость бихроматную (или ХПК — химическая потребность в кислороде). Перманганатная окисляемость характеризует содержание легкоокисляемой органики, бихроматная — общее содержание органических веществ в воде. По количественному значению показателей и их отношению можно косвенно судить о природе органических веществ, присутствующих в воде, о пути и эффективности технологии очистки.
По нормам СанПиН перманганатная окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л и предельно допустимая концентрация (ПДК) 2 мг-экв/л.
Если меньше 5 мг-экв/л вода считается чистой, больше 5 грязной.
Содержание соединений железа. Железо может встречаться в природных водах в следующих видах:
— Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода);
— Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями);
— Коллоидном состоянии или тонкодисперсной взвеси (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании);
— Железоорганика — соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода);
— Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах);
В поверхностных водах средней полосы России содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 15-20 мг/дм3.
Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в востановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание железа общего допускается не более 0,3 мг/л.
Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Такая вода неприятна на вкус, причиняет неудобства в быту.
На многих промышленных предприятиях, где вода употребляется для промывки продукта в процессе его изготовления, в частности в текстильной промышленности, даже невысокое содержание железа в воде приводит к браку продукции.
Марганец встречается в аналогичных модификациях. Марганец активизирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, влияет на кроветворение и минеральный обмен. Недостаток марганца в почве вызывает у растений некрозы, хлорозы, пятнистости. При недостатке этого элемента в кормах животные отстают в росте и развитии, у них нарушается минеральный обмен, развивается анемия. На почвах, бедных марганцем (карбонатных и переизвесткованных), применяют марганцевые удобрения.
Для человека опасен как недостаток, так и переизбыток марганца.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание марганца допускается не более 0,1 мг/л.
Избыток марганца вызывает окраску и вяжущий привкус, заболевание костной системы.
Присутствие в воде железа и марганца может способствовать развитию в трубах и теплообменных аппаратах железистых и марганцевых бактерии, продукты жизнедеятельности которых вызывают уменьшение сечения, а иногда их полную закупорку. Содержание железа и марганца строго ограничено в воде, используемой при производстве пластмасс, текстильной, пищевой промышленности и т.п.
Повышенное содержание обоих элементов в воде вызывает потёки на сантехнике, окрашивает бельё при стирке и придаёт воде железистый или чернильный привкус. Длительное употребление такой воды для питья вызывает отложение указанных элементов в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм.
ПДК железа — 0,3 мг/л, марганца — 0,1 мг/л.
Натрий и калий попадают в подземные воды за счёт растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли NaCl, образовавшиеся на месте древних морей. Калий встречается в водах реже, так как он лучше поглощается почвой и извлекается растениями.
Биологическая роль натрия крайне важна для большинства форм жизни на Земле, включая человека. Организм человека содержит около 100 г натрия. Ионы натрия активируют ферментативный обмен в организме человека.
ПДК натрия составляет 200 мг/л. Избыточное содержание натрия в воде и пище приводит к гипертензии и гипертонии.
Отличительная особенность калия — его способность вызывать усиленное выведение воды из организма. Поэтому пищевые рационы с повышенным содержанием элемента облегчают функционирование сердечно-сосудистой системы при ее недостаточности, обусловливают исчезновение или существенное уменьшение отеков. Дефицит калия в организме ведет к нарушению функции нервно-мышечной (парезы и параличи) и сердечно-сосудистой систем и проявляется депрессией, дискоординацией движений, мышечной гипотонией, гипорефлек-сией, судорогами, артериальной гипотонией, брадикардией, изменениями на ЭКГ, нефритами, энтеритами и др.
ПДК калия составляет 20 мг/л
Медь, цинк, кадмий, свинец, мышьяк, никель, хром и ртуть преимущественно попадают в источники водоснабжения со стоками промышленных вод. Медь и цинк могут также попадать при коррозии соответственно оцинкованных и медных водопроводных труб из-за повышенного содержания агрессивной углекислоты.
ПДК в питьевой воде согласно СанПиН меди составляет 1,0 мг/л; цинка — 5,0 мг/л; кадмия — 0,001 мг/л; свинца — 0,03 мг/л; мышьяка — 0,05 мг/л; никеля — составляет 0,1 мг/л (в странах ЕС — 0,05 мг/л), хрома Cr3+ — 0,5 мг/л, хрома Cr4+ — 0,05 мг/л; ртути — 0,0005 мг/л.
Все вышеперечисленные соединения относятся к тяжёлым металлам и обладают кумулятивным действием, то есть свойством накапливаться в организме и срабатывать при превышении определённой концентрации в организме.
Кадмий — очень токсичный металл. Избыточное поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Наиболее важным в кадмиозе является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением канальцевой реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. Избыток кадмия вызывает и усиливает дефицит Zn и Se. Воздействие на протяжении продолжительного времени может вызывать поражение почек и легких, ослабление костей.
Симптомы кадмиевого отравления: белок в моче, поражение центральной нервной системы, острые костные боли, дисфункция половых органов. Кадмий влияет на кровяное давление, может служить причиной образования камней в почках (в почках он накапливается особенно интенсивно). Опасность представляют все химические формы кадмия
Алюминий — легкий серебристо-белый металл. Попадает в воду в первую очередь в процессе водоподготовки — в составе коагулянтов и при сбросе сточных вод переработки бокситов.
ПДК в воде солей алюминия составляет — 0,5 мг/л
Избыток алюминия в воде приводит к повреждению центральной нервной системы.
Бор и селен присутствуют в некоторых природных водах в качестве микроэлементов в весьма незначительной концентрации, однако, при их превышении возможно серьёзное отравление.
Содержание газов. В воде природных источников чаще всего присутствуют следующие газы: кислород О2, диоксид углерода (углекислый газ) СО2 и сероводород Н2S
Кислород находится в воде в растворенном виде. Растворенный кислород в подземных водах отсутствует, содержание в поверхностных водах соответствует парциальному давлению, зависит от температуры воды и интенсивности процессов, обогащающих или обедняющих воду кислородом и может достигать 14 мг/л
Содержание кислорода и двуокиси углерода даже в значительных количествах не ухудшает качества питьевой воды, но способствует коррозии металла. Процесс коррозии усиливается с повышением температуры воды, а также при движении её. При значительном содержании в воде агрессивной двуокиси углерода коррозии подвергаются также стенки бетонных труб и резервуаров. В питательной воде паровых котлов среднего и высокого давления присутствие кислорода не допускается. Содержание сероводорода придает воде неприятный запах и, кроме того, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов. В связи с этим присутствие Н2S не допускается в воде, употребляемой для хозяйственно-питьевых и для большинства производственных нужд.
Вещества, содержащиеся в воде и их свойства, ухудшающие качество питьевой воды и вредно влияющие на организм человека.
Соединения азота. Азотосодержащие вещества (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH4+) почти всегда присутствуют во всех водах, включая подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения. Являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в неё с бытовыми сточными водами. Рассматриваемая группа ионов находится в тесной взаимосвязи.
Первым продуктом распада является аммиак (аммонийный азот) — является показателем свежего фекального загрязнения и является продуктом распада белков. В природной воде ионы аммония окисляются бактериями Nitrosomonas и Nitrobacter до нитритов и нитратов. Нитриты являются лучшим показателем свежего фекального загрязнения воды, особенно при одновременном повышенным содержании аммиака и нитритов. Нитраты служат показателем более давнего органического фекального загрязнения воды. Недопустимо содержание нитратов вместе с аммиаком и нитратами.
По наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека.
Отсутствие в воде аммиака и в то же время наличие нитритов и особенно нитратов, т.е. соединений азотной кислоты, свидетельствуют о том, что загрязнение водоема произошло давно, и вода подверглась самоочищению. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитратов указывают на недавнее загрязнение воды органическими веществами. Следовательно, в питьевой воде не должно быть аммиака, не допускаются соединения азотной кислоты (нитриты).
По нормам СанПиН ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов — 3,0 мг/л; нитратов — 45,0 мг/л.
Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения и др.).
Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови.
Хлор появляется в питьевой воде в результате её обеззараживания. Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислении или хлорировании (замещении) молекул веществ, входящих в состав цитоплазмы клеток бактерий, отчего бактерии гибнут. Очень чувствительны к хлору возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры. Даже сильно заражённая бактериями вода в значительной мере дезинфицируется сравнительно малыми дозами хлора. Однако отдельные хлоррезистентные особи сохраняют жизнеспособность, поэтому полной стерилизации воды не происходит.
Ввиду того, что свободный хлор относится к числу вредных для здоровья веществ, гигиенические номы СанПиН строго регламентирует содержание остаточного свободного хлора в питьевой воде централизованного водоснабжения. При этом СанПиН устанавливает не только верхнюю границу допустимого содержания свободного остаточного хлора, но и минимально-допустимую границу. Дело в том, что, что несмотря на обеззараживание на станции водоочистки, готовую «товарную» питьевую воду подстерегает немало опасностей по пути к крану потребителя. Например, свищ в стальной подземной магистрали, сквозь которые не только магистральная вода попадает наружу, но и загрязнения из почвы могут попасть в магистраль.
Остаточный хлор (оставшийся в воде после обеззараживания) необходим для предотвращения возможного вторичного заражения воды во время прохождения по сети.
По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание остаточного хлора в водопроводной воде должно быть не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 мг/л.
Хлорированная вода неблагоприятно воздействует на кожу и слизистые оболочки, поскольку хлор является сильным аллергическим и токсическим веществом. Так, хлор вызывает покраснения различных участков кожи, а также становится причиной аллергического конъюктевита, первыми признаками которого являются жжение, слезотечение, отек век и другие болевые ощущения в области глаз. Дыхательная система также подвергается вредному воздействию: у 60% пловцов регистрируется проявление бронхоспазма после нескольких минут нахождения в бассейне с хлорированной водой.
Исследования показали, что около 10% хлора, используемого при хлорировании, участвует в образовании хлорсодержащих соединений. Приоритетными хлорсодержащими соединениями являются хлороформ, четырёххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтан, тетрахлоэтилен. В сумме образующихся при водоподготовке ТГМ хлороформ составляет 70 — 90 %. Хлороформ вызывает профессиональные хронические отравления с преимущественным поражением печени и центральной нервной системы.
При хлорировании есть вероятность образования чрезвычайно токсичных соединений, тоже содержащих хлор, — диоксинов (диоксин в 68 тыс. раз ядовитее цианистого калия).
Хлорированная вода обладает высокой степенью токсичности и суммарной мутагенной активностью (СМА) химических загрязнений, что многократно увеличивает риск онкологических заболеваний.
По оценке американских экспертов, хлорсодержащие вещества в питьевой воде косвенно или непосредственно виновны в 20 онкозаболеваниях на 1 млн. жителей. Риск онкозаболеваний в России при максимальном хлорировании воды достигает 470 случаев на 1 млн. жителей. Предполагается, что 20-35% случаев заболевания раком (преимущественно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены потреблением питьевой воды.
Сероводород, встречающийся в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения. Он образуется в результате разложения сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями.
Сероводород обладает резким неприятным запахом, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов и является общеклеточным и каталитическим ядом. Соединяясь с железом образует черный осадок сернистого железа FeS. По этим причинам, а также вследствие интенсификации процессов коррозии, сероводород следует полностью удалять из воды хозяйственно-питьевого назначения (по ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»).
СанПиН 2.1.4.559-96 (СанПиН2.1.4.1074-01) на питьевую воду мало того, что допускает присутствие сероводорода в воде до 0,03 мг/л, а сульфидов — до 3 мг/л, так эти цифры ещё никак не согласуется с элементарными знаниями химии: по данным диссоциации сероводорода и сульфидов в воде, при рН=9,0 (верхняя граница норматива на питьевую воду) доля сульфидов составляет примерно 98,5-99%, то есть в сто раз выше, чем сероводорода, и ПДК сульфидов соответственно должен быть не выше 0,3 мг/л .
Микробиологические показатели. Общая бактериальная загрязненность воды характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 мл воды. Согласно ГОСТу, питьевая вода не должна содержать более 100 бактерий в 1 мл.
Особую важность для санитарной оценки воды имеет определение бактерий группы кишечной палочки. Присутствие кишечной палочки свидетельствует о загрязнении воды фекальными стоками и, следовательно, о возможности попадания в нее болезнетворных бактерий, в частности бактерий брюшного тифа.
В связи с тем, что при биологическом анализе воды определение патогенных бактерий затруднено, бактериологические определения сводятся к определению общего числа бактерий в 1 мл воды, растущих при 37″С, и кишечной палочки — бактерии коли. Наличие последней имеет индикаторные функции, т.е. свидетельствует о загрязнении воды выделениями людей и животных и т.п. Минимальный объем испытуемой воды, мл, приходящейся на одну кишечную палочку, называется колититром, а количество кишечных палочек в 1 л воды — коли-индексом. По ГОСТ 2874-82 допускается коли-индекс до 3, колититр — не менее 300, а общее число бактерий в 1 мл — до 100.
По нормам СанПиН2.1.4.1074-01 допустимо общее микробное число 50 КОЕ/мл, общие колиформные бактерии КОЕ/100мл и термотолетарные колиформные бактерии КОЕ/100мл — не допускаются.
Бактерии и вирусы из числа патогенных, т.е. паразитов, живущих на живом субстрате, развивающиеся в воде, могут вызвать заболевания брюшным тифом, амебиазом, парафитом, дизентерией, бруцеллезом, инфекционным гепатитом, острым гастроэнтеритом, сибирской язвой, холерой, полиомиелитом, туляремией, туберкулезом, диареей и др.
Экспертами всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) установлено, что 80% всех заболеваний в мире связано в той или иной степени связаны с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических и экологических норм водообеспечения. В связи с чем, проблема обеспечения высококачественной водой является актуальной.
источник
Ежедневно человек впивает больше 2 литров воды в сутки. Многие даже не задумываются про ее качество. А именно от него зависит здоровье организма. Только малая часть население страны знает, что воду можно сдать на анализ и узнать ее развернутый состав. Следует задуматься, какую воду человек употребляет и как это влияет на его здоровье.
Анализ питьевой воды является точным определением ее состава по заданным компонентам: биологические и химические. Стандартный анализ включает в себя 9 главных показателей питьевой воды. При желании, можно провести подробное исследование качества воды по 40 критериям. На территории России анализ воды проводится всеми лабораториями, получившие аккредитацию Госстандарта. Результаты выдаются в форме официального заключения. Только анализ питьевой воды поможет правильно выбрать тип очистительной системы, что бы минимизировать влияние вредных факторов на здоровье человека. В официальном заключении обязательно будет указано значение рН, количество железа и хлора, степень жесткости, содержание нитратов, тяжелых металлов и других вредных элементов.
ВОЗ сообщила следующую статистику. В воде содержится более 13 000 токсичных веществ. Каждый год эта цифра увеличивается на 0,5-1 тысячу. Это связано с активной деятельностью человека по синтезированию новых химических веществ.
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.
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.
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.
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
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.
источник
Качество потребляемой человеком воды определяется с учетом ее свойств и состава. Данные показатели также определяют пригодность применения воды в тех или иных сферах жизнедеятельности. Нормативы (или стандарты) качества составляются с учетом требований заказчика и основных характеристик. Во многом содержание воды определяется с учетом источника ее происхождения (он может быть антропогенным либо естественным).
Чистая питьевая вода – залог здоровья человека и его отличного самочувствия. Чтобы понять, является она такой или нет, обращайтесь в специализированные инстанции, которые проводят анализ качества жидкости и ее соответствия нормативным стандартам, принятым на сегодняшний день. При выполнении анализа учитываются бактериологические, химические и физические показатели.
Проводить химический анализ по закону обязаны различные организации и предприятия при выполнении определенных работ – например, возведении моста через реку. Обязаны соблюдать требования к химсоставу предприятия, которые осуществляют выпуск бутилированной воды. Частные лица заказывают проведение анализа для:
- оценки качества питьевой воды из водопровода, скважин, родников;
- подтверждения качества бутилированной воды;
- подбора фильтра для воды, оценки его эффективности;
- контроля качества воды в бассейнах;
- оценки качества жидкости, используемой для полива растений;
- контроля среды в аквариуме;
- пр.
- щелочность;
- жесткость;
- содержание ионов;
- водородный фактор;
- минерализация.
Бактериологические параметры жидкости:
- степень загрязненности источника кишечной палочкой;
- наличие радиоактивных, токсичных элементов;
- бактериальная зараженность.
Рассмотрим данные характеристики подробнее.
Цветность – показатель, который всегда должен учитываться при анализе воды. Он обуславливает присутствие железа и включений других металлов в виде коррозионных продуктов. Цветность является косвенной характеристикой присутствия в жидкости растворенной органики, зависит от загрязненности источника стоками промышленной категории, определяется путем сравнения образцов с эталонными. Максимально допустимый показатель составляет 20°.
Мутность зависит от наличия мелкодисперсных взвесей нерастворенных частиц. Выражается она в:
- наличии осадка;
- взвешенных, грубодисперсных примесях, определяемых в ходе фильтрации;
- степени прозрачности.
Можно определять мутность фотометрическим путем – то есть по качеству проходящего через толщу жидкости светового луча.
Запах зависит от присутствия в воде пахнущих веществ, которые попадают в нее из стоков. Практически все органические жидкие вещества передают воде специфический аромат растворенных в ней газов, органики, минеральных солей. Запахи делятся на природные (гнилостные, болотные, серные) и искусственные (фенольные, нефтяные, пр.).
Вкус воды может быть соленым, кислым, сладким или горьким, все остальные «нотки» относятся уже к привкусам – например, хлорные, аммиачные, металлические, сладковатые, пр. Оценка привкуса и запаха производится по пятибалльной шкале.
Химические показатели, степень загрязненности зависят от глубины забора водных масс, просачивания в стоки различных веществ (отбросы предприятий, свалки, выгребные ямы и т.д.). Анализ проводить нужно обязательно, поскольку загрязнению подвергаются даже артезианские скважины с низким давлением, а что уже говорить о колодцах.
Жесткость характеризуется наличием в жидкости элементов кальция и магния, которые со временем превращаются в нерастворимые соли. Итог – образование накипи, отложений на внутренних поверхностях емкостей, котлов, рабочих узлах бытовой техники.
Сухой осадок указывает на степень концентрации органических элементов, а также растворенных неорганических солей. Его высокое содержание приводит к нарушению солевого баланса организма человека.
Водородный фактор рН характеризуется щелочным и кислотным фоном жидкости. Изменение фактора указывает на нарушения в технологиях водоподготовки. Норма – 6-9 единиц.
Некоторые компоненты ухудшают пищевые качества воды, а также являются потенциально опасными для здоровья человека. Рассмотрим основные:
- Железо в составе сульфатов, гидрокарбонатов, органических соединений, хлоридов. Может оно присутствовать и в виде высокодисперсных взвесей, придающих жидкости коричневый с красным оттенком цвет, снижающий вкусовые качества. Из-за высокой концентрации железа в воде начинают развиваться железобактерии, образуются засоры труб. Максимально допустимая концентрация железа по нормам составляет 0,3 мг/л.
- Марганец – главная причина генетических мутаций. Элемент оказывает негативное влияние на вкусовые характеристики жидкости, после стирки на белье появляются характерные пятна и разводы, на сантехнике образуется осадок. Максимальная концентрация согласно нормативам – 0,1 мг/л.
- Катионы марганца и кальция повышают жесткость воды. Для измерения их содержания обычно используется такой показатель как мг-экв/л. Пороговые значения находятся на отметке 3-3.5 мг-экв/л, при более высоком содержании катионов накапливается осадок на сантехническом оборудовании, нагревательных элементах бытовых приборов. Для здоровья человека жесткая вода очень вредна.
- Перманганатная окисляемость указывает на количественное содержание кислорода к концентрации иона перманганата, который принимает участие в процессах окисления воды. Предельно допустимое значение составляет 5 мг О2/л. При высоких показателях перманганатной окисляемости страдают почки и печень, репродуктивная функция, иммунная, нервная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.
- Сульфиды – благодаря им жидкость приобретает посторонние неприятные ароматы, а трубы начинают ржаветь. Именно сульфиды являются токсичными компонентами, вызывающими кожные аллергические реакции.
- Фториды – их концентрация не должна составлять более 1,5 мг/л. Обратите внимание, что полностью лишенная фтора вода также не полезна.
Перечисленные компоненты к сильно токсичным не относятся и отравлений не вызывают, но их постоянное употребление в пищу (даже в малых дозах) наносит непоправимый вред здоровью и приводит к хронической интоксикации.
Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах. Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики.
Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.
При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.
Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.
Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.
Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:
- жесткость;
- минерализацию;
- щелочность;
- окисляемость.
Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости
При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.
Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.
Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:
- биохимическое потребление кислорода;
- число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
- кислотно-щелочной баланс;
- органолептические свойства воды.
Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам. Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может.
Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.
Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.
Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.
источник
В нашей жизни огромное значение имеет вода. Каждый человек использует ее дома в пищевых и гигиенических целях. Немаловажную роль она играет и в промышленности. Поэтому был создан ряд документов относительно стандартов качества, которым должна отвечать вода, в частности, питьевая. Нормы и правила, существующие в каждой стране, закрепляют порог концентрации различных веществ, которые могут находиться в составе питьевой воды. Речь может идти об ионах тяжелых металлов, нефтепродуктах и других веществах, наличие которых не вызывает специфического запаха или вкуса. Для того чтобы обнаружить их, необходимо провести анализ питьевой воды. В наши дни создано множество методов такого анализа, позволяющих точно определить наличие и концентрацию этих веществ.
Из этой статьи вы узнаете:
Для чего делают анализ питьевой воды
Какими методами проводится анализ питьевой воды
Какие показатели учитываются при анализе питьевой воды
Для чего нужен анализ воды из скважины
Сколько стоит анализ питьевой воды
Где лучше провести анализ питьевой воды
Сейчас даже дети знают, что перед применением питьевой воды ее нужно подвергнуть очистке. Однако необходимо понимать, что перед очисткой должен быть проведен анализ. Ни в коем случае не следует пропускать этот этап, поскольку без него нельзя подобрать правильный метод очистки. Дело в том, что источник воды, особенности трубопровода и многие другие факторы определенным образом влияют на качество жидкости и на то, какие примеси будут преобладать в ее составе. При этом универсального фильтра, который мог бы справляться со всеми примесями, не существует. Но если провести анализ питьевой воды, вы будете знать, от каких элементов ее требуется очистить, и сможете подобрать именно тот фильтр, который будет полезен в данном случае.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
Анализ качества питьевой воды предполагает определение ее состава на химическом и физическом уровнях. Особое внимание уделяется вредным примесям, среди которых:
Бактерии и микроорганизмы;
Другие химические соединения и элементы;
Примеси механического характера.
Загрязняющие вещества могут иметь разное происхождение. В частности, питьевая вода может являться средой обитания различных микроорганизмов, поэтому их в первую очередь стремятся обнаружить при анализе. Самым распространенным способом борьбы с бактериями в городах является хлорирование, которое не только эффективно удаляет загрязнение, но и не требует больших затрат. Однако анализ такой воды показывает повышенный уровень хлора, соответственно, ее нежелательно употреблять в качестве питьевой.
Также анализ питьевой воды может выявить примеси, наличие которых связано непосредственно с деятельностью людей. Некоторые загрязнители могут попадать в водоемы вследствие слива промышленных отходов или попадания в реки и озера сточных вод. Еще один фактор риска – старые коммуникации. В городах, где давно не меняли трубы, анализ часто показывает превышенную концентрацию некоторых вредных веществ.
Анализ питьевых и природных вод может показывать совершенно разные результаты в разных городах и регионах. Без предварительного анализа правильный фильтр подобрать невозможно.
Когда проводится анализ питьевой воды, показателями, по которым судят о ее качестве, являются следующие:
Активность ионов водорода. В норме содержание этих ионов колеблется от 6 до 9 (pH). Если показатель превышен, это зачастую можно определить самостоятельно, поскольку питьевая вода будет казаться мыльной и иметь неприятные привкус и запах. Однако опасен и низкий уровень, так как он говорит о высокой кислотности.
Уровень жесткости. За этим термином скрывается анализ питьевой воды по показателям концентрации таких веществ, как кальций и магний. Всем известны свойства «жесткой» воды: ее не стоит использовать не только в качестве питьевой, но и для бытовых целей, поскольку упомянутые выше вещества провоцируют образование накипи на элементах бытовой техники. Нормальный уровень жесткости устанавливает СанПиН 2.1.4.1074-01. Он составляет от 7 до 10 мг-экв/л (или не более 350 мг/л).
Минерализация (сухой остаток) – показатель, который информирует о наличии в воде растворенных веществ органического и неорганического происхождения. Анализ питьевой воды по этому критерию основывается на нормах СанПиН 2.1.4.1175-02 – «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». В норме минерализация составляет от 1000 до 1500 мг/л. Также существует рекомендация от Всемирной организации здравоохранения, что данный показатель не должен быть выше 1000 мг/л.
Нитраты. Здесь при анализе ориентируются на максимальный уровень в 45 мг/л. Причиной более высокого показателя часто бывает загрязнение почвы.
Сульфаты и хлориды. Норма содержания этих веществ указана в СанПиН 2.1.4.1175-02: для сульфатов – до 500 мг/л, для хлоридов – до 350.
Окисляемость. Максимально допустимая при анализе питьевой воды цифра, отражающая данный показатель, – 5–7 мг/л.
Микробиологический анализ воды служит для определения количества микроорганизмов, содержащихся в 1 мл питьевой воды. Так, ГОСТ устанавливает, что наличие бактерий в водах скважин и колодцев недопустимо. Если анализ выявляет эти элементы, то, скорее всего, источник был загрязнен продуктами жизнедеятельности людей или животных.
Анализ питьевой воды включает в себя также не менее важные органолептические показатели, связанные с восприятием вкуса, запаха и цвета воды.
После проведения анализа полученные показатели сравнивают с нормативными, указанными в нормах СанПиН. Здесь отмечается допустимый уровень содержания всех микроэлементов, органических веществ, солей и т. д. Подразумевается, что если все проанализированные показатели соответствуют норме, эта питьевая вода может быть использована человеком и не принесет вреда его здоровью. Методы анализа питьевых и сточных вод основываются на аналогичных принципах. После очистки сточных вод проводят физико-химический и токсический анализ их состава, и если все показатели находятся в допустимых пределах, разрешается выброс таких вод. В этом случае анализ проводится для того, чтобы предотвратить загрязнение водоемов и почвы сточными водами.
Анализ питьевой воды необходимо проводить не только в промышленных масштабах, но и в масштабах отдельной квартиры. Вне зависимости от того, используете вы воду из скважины, колодца или водопровода, она может содержать вредные примеси. А чтобы подобрать оптимальный способ очистки, необходим ее предварительный анализ.
Поскольку на станциях подготовки воды ее обрабатывают с использованием разных химических веществ, методика анализа питьевой воды в зависимости от ее источника будет отличаться.
Водопроводная вода. Перед тем как эта вода окажется в городских квартирах, она подвергается анализу по 130-ти физико-химическим и микробиологическим показателям. Основная проблема состоит в том, что различные элементы и бактерии могут повторно загрязнить воду на пути к потребителям. В итоге вода, которая изначально соответствовала качествам питьевой, может приобрести даже заметные неестественные цвет и запах, не говоря уже о том, что ее употребление отрицательно скажется на здоровье человека. Если вы столкнулись с такой ситуацией, необходимо сдать питьевую воду на анализ и с полученными результатами обратиться в коммунальные службы.
Бутилированная вода (в то числе из кулеров и минеральная). Ее все чаще используют в качестве замены водопроводной питьевой воде. Однако и здесь провести анализ проб питьевой воды не будет лишним, поскольку в некоторых случаях из-за недобросовестности поставщика она может по качеству даже уступать водопроводной. Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды в бутылках, обычной и минеральной, производится по разным показателям. Их устанавливают СанПиН и ГОСТ, соответствующие каждому из видов.
Скважины и родники. Особенность этих источников в том, что они не подвергаются обязательной проверке санэпидстанциями. Соответственно, их использование без предварительного анализа может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья. Жители сел и деревень, которые используют эти источники, должны понимать, что существует огромное количество вредных веществ, которые не выдают свое присутствие в питьевой воде через вкус и запах. Так что даже особенно вкусная вода из родника может содержать некоторые примеси. Узнать об этом можно, лишь проанализировав ее.
Анализу в обязательном порядке подлежат воды общественных бассейнов, системы городского водоснабжения, а также сливаемые предприятиями. Проводить его могут как специалисты самого предприятия, так и приглашенные эксперты.
Для каждой разновидности воды существует свой ГОСТ. Анализ воды питьевой производится в соответствии со стандартами, которые там закреплены. Приведем некоторые из них:
ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»;
ГОСТ 32220-2013 «Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия»;
ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия»;
ГОСТ 31952-2012 «Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения»;
ГОСТ Р ИСО 24510-2009 «Деятельность, связанная с услугами питьевого водоснабжения и удаления сточных вод. Руководящие указания по оценке и улучшению услуги, оказываемой потребителям»;
ГОСТ Р ИСО 24512-2009 «Деятельность, связанная с услугами питьевого водоснабжения и удаления сточных вод. Руководящие указания для менеджмента систем питьевого водоснабжения и оценке услуг питьевого водоснабжения»;
СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»;
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения»;
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарные правила и нормы»;
СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» и др.
Вопрос качества питьевой воды сейчас очень важен для большинства горожан. Однако использование фильтра будет эффективным только тогда, когда он будет подобран в соответствии с наличествующими примесями. Анализ питьевой воды в первую очередь необходим для того, чтобы выбрать адекватную загрязнениям систему очистки, а во-вторых – чтобы периодически проверять работу фильтра.
Распространено убеждение, что любая скважина – источник чистой и полезной воды, которой не требуются анализ и очистка. Однако и в ней можно обнаружить химические вещества, примеси различного происхождения и микроорганизмы. Риск загрязнения особенно высок в неглубоких скважинах. В любом случае использовать этот источник без предварительного анализа не стоит, потому что нередко вода из него может быть непригодной для употребления.
Конечно, никто не обяжет вас проводить анализ питьевой воды из скважины. Однако специалисты считают необходимым сделать это в следующих случаях:
Продажа или покупка недвижимости. При продаже участка вашим преимуществом может стать результат анализа воды из источника, который на нем располагается. Не менее важен анализ питьевой воды при покупке земли, если предыдущий владелец не предоставил вам данных о ее качестве. Результат проверки расскажет вам, является ли данная питьевая вода безопасной для человека.
Проблемы со здоровьем у членов семьи. Употребление воды с вредными примесями может привести к некоторым заболеваниям. Это могут быть аллергия, хроническая простуда или заболевания ЖКТ. Если вы заметили у себя или членов семьи подобные симптомы, стоит провести анализ питьевой воды, которую вы употребляете.
Подготовка к открытию детского или оздоровительного учреждения. Анализ питьевой воды необходимо обязательно провести перед открытием детского сада, санатория или медицинского учреждения.
Расчет параметров системы очищения воды. Анализ поможет выявить степень загрязнения и уточнить, какие именно примеси в ней присутствуют, а значит, правильно подобрать фильтр.
Сдавать питьевую воду из скважины на анализ необходимо регулярно, хотя бы раз в несколько лет. Это обусловлено тем, что различные природные факторы, а также деятельность человека могут изменить ее состав. К примеру, через почву в этот источник могут попасть токсины из выгребных ям или из отходов, сливаемых близлежащими предприятиями. При этом не всегда вы сможете без проведения анализа определить, что в питьевой воде появились какие-либо примеси и ее качество ухудшилось. Также вы не всегда будете достоверно знать и о наличии факторов, которые могут сделать ее непригодной для употребления.
Если говорить о проверке воды вновь создаваемых скважин, ее рекомендуют проводить через три-четыре недели. Этот промежуток нужен, чтобы не брать в расчет загрязнения, связанные с самим бурением скважины, которые нейтрализуются самостоятельно.
Чтобы быть уверенным, что вода из определенного источника является безвредной, необходимо провести ее анализ. В результате исследования станет известно о наличии в ней вредных для человека элементов, в том числе токсинов, микроорганизмов, гельминтов и т. д., а также об уровне радиоактивности. Эти данные могут служить основанием для решения того, в каком способе очистки нуждается питьевая вода. Методы санитарно-бактериологического анализа могут быть различными, но все они направлены на обнаружение опасных примесей.
Результат исследования будет верен только в том случае, если образец для анализа взят с соблюдением всех правил. Воду на анализ нужно собирать в чистую посуду, например в бутылку из-под чистой питьевой воды без каких-либо добавок. Тару нужно также промыть той же жидкостью, которая будет исследована. Есть несколько правил, касающихся того, как правильно собирать образцы из разных источников:
Если это водопровод, перед сбором материала кран оставляют открытым на 15 минут.
В случае со скважиной воду также собирают не сразу, а только через 5–10 минут. Особенно важно правильно взять образец из скважины, которую не использовали в течение длительного времени. Перед этим необходимо прокачивать ее на протяжении как минимум двух часов.
Для анализа питьевой воды из колодца образец собирают с четырехметровой глубины, а для некоторых исследований – со дна. Конечно же, ведро должно быть чистым.
Наливать воду в бутылку нужно медленно и тонкой струей, при этом заполняя тару до самого края (это нужно, чтобы уменьшить насыщение кислородом). Бутылку нужно плотно закрыть и как можно скорее отнести в лабораторию. Анализ питьевой воды возможен и в течение ближайших двух суток, однако образец необходимо хранить в холодильнике. Материал отправляют в лабораторию с сопроводительным листом, где указывают адрес, дату и время сбора, а также вид источника.
Лаборатории, которые проводят анализ питьевой воды, имеют возможность оценить ее качество по огромному количеству критериев. В частности, исследование проводится на наличие в составе более чем 13 тысяч токсичных элементов. Достоверно узнать об их наличии можно только обратившись к профессионалам, однако каждый человек сам в состоянии провести предварительный анализ питьевой воды.
Без применения каких-либо препаратов и использования специальной техники можно исследовать только органолептические свойства, то есть цвет, запах и вкус.
Если питьевая вода в вашем источнике имеет коричневатый оттенок или содержит осадок в форме хлопьев, это свидетельствует о высоком уровне железа. Это свойство может проявляться при нагревании или взбалтывании. Если содержание железа немного выше нормы, это сложно определить визуально, однако сигналом может стать привкус металла.
Серый цвет воды и налет на посуде сигнализируют о наличии в составе марганца.
Вода с белым оттенком, который исчезает спустя некоторое время, имеет высокий уровень газов (метан, хлор и другие).
Химический запах может возникнуть вследствие того, что в источник попадают химикаты из сточных вод близлежащих предприятий.
Запах рыбы или земли говорит о том, что питьевая вода в вашем источнике содержит вредные примеси органического происхождения.
Анализ питьевой воды по органолептическим свойствам не дает конкретных и достоверных результатов. Он может служить лишь поводом для того, чтобы проверить воду в лаборатории, если вы замечаете ее необычный цвет или вкус.
Этот вид исследования призван определить наличие в питьевой воде примесей органического и неорганического происхождения, а также таких характеристик, как мутность, жесткость и многие другие. В наши дни существуют сотни методов, с помощью которых определяется качество воды по этим критериям. Чаще всего используют такие методики, как:
Химический анализ делится на два вида: сокращенный и полный. Анализ питьевой воды будет включать определение уровня жесткости, окисляемости, мутности, содержания магния и железа, минерализации и т. д. Общее количество исследуемых показателей достигает 25 наименований.
Полный анализ включает в четыре раза больше пунктов, по которым проводится исследование. В частности, в составе воды определяют наличие нитратов, металлов, газов, щелочей, нефтепродуктов и многих других элементов. Расширенное исследование необходимо проводить для проверки воды из скважин и колодцев.
Если необходимо сделать анализ используемой вами воды, а возможности обратиться в лабораторию нет, используйте специальные наборы для диагностики в домашних условиях. Тест-наборы помогут определить примерную жесткость, а также возможное превышение допустимого уровня концентрации различных солей и металлов.
Выбирать набор стоит в соответствии с тем, какой источник вы собираетесь исследовать (выпускают специальные наборы для скважин, колодцев и т. д.). Также наборы для экспресс-анализа могут быть рассчитаны на определение одного или нескольких видов примесей.
Анализ питьевой воды проводят также с помощью портативных лабораторий, которые дают возможность самостоятельно провести расширенное химическое исследование. Однако для их правильного применения нужны особые навыки, да и стоимость такого набора будет выше, чем цена на услуги лаборатории.
Все методы бактериологического анализа направлены на то, чтобы обнаружить в составе питьевой воды наличие микроорганизмов, таких как сальмонеллы, легионеллы, кишечная палочка и т. д. Также проверяется и количество непатогенных бактерий: хотя сами по себе они безвредны, но их повышенное содержание плохо влияет на свойства воды. В ней может быть увеличено содержание железа и серы, а также такая вода способна оставлять налет.
Анализ питьевой воды проводится с использованием специального оборудования. При помощи него создается благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий, что позволяет выявить их количество. В ходе исследования специалисты применяют микроскопы высокой мощности и ряд других инструментов.
Такой анализ питьевой воды особенно важно проводить в местах с неблагоприятной экологической обстановкой. Источники проверяют на наличие трития и радия, радиоактивных элементов, которые разрушают человеческие клетки и способны привести к серьезным последствиям для здоровья. Особенность этих изотопов в том, что они могут легко попасть в источник через подземные воды и накапливаться там.
Для проведения радиологического анализа применяются дозиметры, радиометры и спектрометры. Радиологическое исследование состоит из двух частей. В ходе предварительной оценки специалисты получают данные об общей активности альфа- и бета-излучающих радионуклидов. Если этот показатель превышен, проводится полная проверка с целью выяснения уровня активности всех радиоактивных элементов в отдельности.
Чтобы быть уверенным в том, что вода из вашего источника пригодна для употребления и не содержит никаких вредных примесей, необходимо провести комплексный анализ. Одновременное применение всех методов исследования обязательно для колодцев и скважин, а для проверки воды из водопровода можно остановиться лишь на химических, поскольку эта жидкость проходит предварительную проверку. Наиболее достоверные результаты можно получить в лабораториях.
Существуют различные организации, которые проводят анализ питьевой воды. Конечно, лаборатории отличаются друг от друга качеством работы и стоимостью услуг. Где сделать анализ питьевой воды, чтобы в результатах можно было не сомневаться? Лучше отдать предпочтение компании с большим опытом, которая оказывает подобные услуги длительное время. Они всегда будут более ответственны, чем мелкие и недавно организованные фирмы, поскольку дорожат своим хорошим имиджем. Также крупная компания, скорее всего, проведет анализ питьевой воды быстрее, поскольку имеет собственные лаборатории и не нуждается в услугах других учреждений. Прежде чем определиться с предприятием, которому вы доверите исследования, узнайте о том, какие тесты оно проводит, имеет ли свою лабораторию и свидетельство об аккредитации.
Услуги лабораторий оказываются в соответствии с договором. В нем перечисляется весь перечень проводимых исследований, способ предоставления результатов, срок их получения и стоимость проводимой работы.
Цена анализа питьевой воды варьируется в зависимости от вида и сроков проводимого исследования. Стоимость будет тем выше, чем больше характеристик необходимо определить.
Экспресс-анализ. Срок его проведения – три рабочих дня. Анализируется лишь несколько базовых параметров: запах, pH, уровень жесткости, содержание железа и марганца. Для исследования требуется проба объемом не менее одного литра. Стоимость относительно низкая – всего около одной тысячи рублей.
Стандартный анализ. Срок проведения – пять рабочих дней. Помимо основных параметров, которые включает экспресс-анализ, здесь проверяются уровень мутности, щелочность и окисляемость воды, содержание соли, а также таких веществ, как хлориды, сульфаты, фториды, алюминий. Требуется объем пробы не менее двух литров. Стоимость проверки – три с половиной тысячи рублей.
Расширенный анализ. Срок проведения – семь рабочих дней. Добавляются такие параметры, как концентрация СПАВ, цинка, хлора, карбонатов и гидрокарбонатов, аммоний-ионов. Потребуется проба объемом в три с половиной литра. Цена исследования – от пяти с половиной тысяч рублей.
Полный химический анализ воды. Срок проведения также составляет семь рабочих дней. Помимо характеристик, по которым проводится предыдущее исследование, вы узнаете также о возможном содержании кадмия, хрома, никеля, меди, мышьяка, ртути и свинца в вашем источнике. Объем пробы превышает пять литров. Стоить такое исследование может от 12 тысяч рублей.
Проверку по минимальному количеству критериев выбирать не стоит, если вы замечаете выраженные признаки содержания каких-то примесей в вашей питьевой воде.
Цена на исследование воды из скважины не так уж высока, и затраты в этом случае оправданы. В зависимости от того, какую компанию вы выберете, стоимость услуг будет разной. Средняя цена составляет от трех до пяти тысяч рублей для стандартного анализа, от пяти до шести тысяч – для расширенного и от восьми до девяти тысяч рублей – для полного. Конечная цифра складывается из количества анализируемых характеристик и дополнительных услуг.
Если вас не удовлетворили результаты анализа питьевой воды, то отчаиваться не стоит. Существует огромное количество фильтров для воды, которые очищают ее до первозданного вида. Однако на российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться в одиночку смонтировать систему водоочистки, даже если вы прочитали несколько статей в интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.
Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг: консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.
Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
Подключить систему фильтрации самостоятельно;
Разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
Подобрать сменные материалы;
Устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
Найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
источник