Что такое количественный анализ воды

Имея собственную скважину на приусадебном участке, можно не переживать из-за стихийных отключений воды и экономить на оплате коммунальных услуг. Но есть и оборотная сторона медали. Если качество жидкости в центральном водопроводе еще более-менее соответствует гигиеническим нормам, то состав живительной влаги из колодца зачастую остается загадкой. Чтобы не играть со своим здоровьем в русскую рулетку, стоит периодически проводить количественный анализ воды из скважины. Нехитрая процедура позволит вам вовремя выявить посторонние «включения» и установить подходящие фильтры.

Нормы качества воды регламентирует «СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Согласно документу, вода для питья не должна нести угрозы по химическому и бактериологическому составу и обладать приятными органолептическими свойствами. Главными критериями считаются прозрачность, отсутствие привкуса и нейтральный запах.

Вот здесь и начинается самое интересное. Корректировка нормативов проводится в среднем раз в десятилетие, при этом пересмотру подвергается не только нормативная база, но и методики проведения анализов. К сожалению, данные по органолептическим показателям остаются неизменными в течение почти полувека. Как и несколько десятков лет назад, они определяются по субъективным ощущениям.

Реальную картину может предоставить только количественный химический анализ вод, проведенный в аттестованной лаборатории или СЭС. По данным ВОЗ, в повседневной жизни применяется около 70 тысяч видов химических веществ, около 20 процентов из них могут представлять потенциальную токсическую опасность. Чтобы достоверно определить показатели воды, необходимо сложное техническое оснащение и высокочувствительные реагенты.

Впрочем, не все так страшно. Несмотря на впечатляющее количество потенциальных угроз, в скважинах и колодцах встречается лишь малая часть вредоносных «добавок». Наиболее распространенной проблемой считается жесткая, то есть перенасыщенная минеральными компонентами, вода. Чрезмерная жесткость появляется в результате высокой концентрации солей магния и калия. Чем она грозит в быту? Нагревающие приборы быстро покрываются налетом накипи, что значительно снижает их ресурс. В жесткой воде плохо или совсем не пенятся моющие средства, что создает определенные проблемы при стирке и мытье посуды. Минеральные соли плохо влияют на чувствительную кожу – она пересыхает и начинает шелушиться.

Важно! Проблема жесткости воды решается установкой умягчающих фильтров, самый эффективный из которых – система обратного осмоса.

Количественный анализ воды разделяется на несколько видов:

• Сокращенный анализ;
• Полный химический анализ;
• Анализ отдельных показателей.

В большинстве случаев достаточно лайт-версии. Если результаты подобной проверки выявили отклонения от нормы, то проводится полный анализ с упором на отдельные элементы.

На сегодняшний день наиболее информативным является количественный химический анализ вод. Для глубоких источников (от 25 метров) достаточно изучения состава воды по 14 пунктам. Жидкость из колодцев чаще подвергается загрязнению неорганическими соединениями, поэтому ее исследуют по 25 параметрам.

Важно! Перед вводом в эксплуатацию нового источника всегда проводится расширенный анализ.

Исследование состава воды затрагивает следующие показатели:

• Жесткость;
• Щелочность;
• Содержание железа;
• Окисляемость;
• Наличие и процентное содержание химических примесей.

Стоимость количественного анализа воды колеблется в пределах 50-75 долларов (зависит от лаборатории).

Достоверность результатов зависит не только от уровня лаборатории, но и от правильности забора воды из скважины. Чтобы в жидкость не попали сторонние примеси, соблюдайте определенные правила:

• Используйте стерильную емкость. Стеклянную тару нужно прокипятить, пластиковую – обдать кипятком.
• Минимальный показательный объем – 1 литр, но лучше набирать не менее 1,5-2 литров.
• Нельзя брать пластиковые бутылки из-под газированных напитков – красители, входящие в состав лимонада, могут негативно повлиять на результаты анализа.

Важно! Пробы воды необходимо доставить в лабораторию в течение 24 часов.

Как сделать количественный анализ воды в домашних условиях? В хозяйственных магазинах и аптеках можно приобрести экспресс-тесты – комплекты с полосками, пропитанными соответствующими реагентами. Как правило, в набор входит несколько тестов, определяющих самые распространенные загрязнения. Специалисты не рекомендуют полагаться на результаты подобных исследований, поскольку бытовые реагенты срабатывают только при очень высоком уровне содержания вредных веществ. Для периодического контроля или подбора фильтрующих систем домашние способы не подходят.

Важно! Приобретая экспресс-тесты, убедитесь, что они прошли государственную аттестацию и испытания в центрах Минприроды России. Продавец обязан предоставить вам соответствующие документы.

Количественный химический анализ вод служит основанием для подбора фильтров очистки. Но насколько чистой должна быть питьевая вода? Стоит ли избавляться от всех минеральных веществ, содержащихся в жидкости? Специалисты говорят твердое «нет», и тому есть ряд причин:

• Химические элементы поддерживают кислотно-щелочной баланс нашего организма.
• Фтор, содержащийся в воде, укрепляет зубную эмаль.
• Микроэлементы и соли снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Для здоровья человека крайне важно очистить питьевую воду от излишков солей и минералов, но не сделать ее дистиллированной, то есть полностью избавленной от каких-либо запахов и примесей. Не стоит надеяться на результаты сомнительных тестов и приобретать супер-мощные системы фильтрации без проведения лабораторных анализов. Обращайтесь в сертифицированные центры и будьте здоровы!

источник

Требования, предъявляемые к качеству воды, могут быть самыми различными и определяются её целевым назначением. Для оценки качества пластовых, природных и сточных вод их образцы подвергают анализу. На основании результатов анализа делаются выводы о пригодности воды для конкретного вида потребления, возможности применения тех или иных методов очистки. Анализы подземных вод позволяют прогнозировать сопутствующие месторождения полезных ископаемых. При анализе вод для характеристики их свойств определяют химические, физические и бактериологические показатели. Основными показателями, определяющими пригодность воды для определенной отрасли народного хозяйства, являются химические, так как физические (содержание взвешенных частиц, температура, цвет, запах, плотность, сжимаемость, вязкость, поверхностное натяжение) и бактериологические (наличие бактерий) показатели зависят от химического состава воды.

К химическим показателям качества воды относятся:

состав растворенных газов.

Общее солесодержание характеризует присутствие в воде минеральных и органических примесей, количество этих примесей в виде общей минерализации, сухого и плотного остатков. Общая минерализация представляет собой сумму всех найденных в воде анализом катионов и анионов. Минерализацию выражают в миллиграмм-эквивалентах солей, находящихся в I л воды, или в процентах, то есть числом граммов растворенных веществ, содержащихся в 100 г раствора. Сухим остатком называется суммарное количество нелетучих веществ, присутствующих в воде во взвешенном, коллоидном и растворенном состоянии, выраженное в мг/л. Сухой остаток определяют путем выпаривания пробы воды, последующего высушивания при 105 о С и взвешивания. Плотный остаток – это сухой остаток, определенный из профильтрованной пробы воды. Следовательно, разница двух показателей соответствует содержанию взвешенных веществ пробы. Если сухой остаток прокалить при температуре 500-600 о С, то масса его уменьшится и получится остаток, называемый золой. Уменьшение массы происходит за счет сгорания органических веществ, удаления кристаллизационной воды, разложения карбонатов. Потери при прокаливании приближенно относят за счет органических примесей.

Жесткость воды обусловливается наличием в ней ионов Са 2+ и Mg 2+ . Для большинства производств жесткость воды является основным показателем её качества. В жесткой воде плохо пенится мыло. При нагревании и испарении жесткой воды образуется накипь на стенках паровых котлов, труб, теплообменных аппаратов, что ведет к перерасходу топлива, коррозии металлов и авариям.

Жесткость количественно выражается числом миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния в 1 л воды (мг-экв/л); 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию в воде 20,04 мг/л ионов Са 2+ или

12,16 мг/л ионов Mg 2 + . Различают жесткость общую, карбонатную и некарбонатную.

Карбонатная жесткость связана с присутствием в воде в основном гидрокарбонатов и карбонатов кальция и магния, которые при кипячении воды переходят в нерастворимые средние или основные соли и выпадают в виде плотного осадка:

Таким образом, при кипячении карбонатная жесткость устраняется. Поэтому она называется также временной жесткостью. Следует сказать, что при переходе HCO₃ – в CO₃2 – и при выпадении карбонатов кальция и магния в воде остается некоторое количество ионов Са 2+ , Mg 2+ , CO₃2 – , соответствующее произведению растворимости СаСО₃ и (MgOH)₂CO₃. В присутствии посторонних ионов растворимость этих соединений повышается.

Некарбонатная (постоянная) жесткость не разрушается кипячением. Она обусловливается присутствием в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот, главным образом сульфатов и хлоридов.

Общаяжесткость воды представляет собой сумму карбонатной и некарбонатной жесткости и обусловливается суммарным содержанием в воде растворенных солей кальция и магния. По величине общей жесткости принята следующая классификация природных вод:

Если известны концентрации (мг/л) в воде Ca 2+ , Mg 2+ и HCO₃ – , то жесткость рассчитывается по следующим формулам:

Общая жесткость

Карбонатная жесткость равна концентрации (мг/л) [HCO₃– ]; в случае, если содержание ионов кальция и магния в воде выше, чем количество гидрокарбонатов:

, где 61,02 – эквивалентная масса иона HCO₃ – .

Если же количество гидрокарбонатов в воде превышает содержание ионов кальция и магния, то карбонатная жесткость соответствует общей жесткости. Разность между общей и карбонатной жесткостью составляет некарбонатную жесткость: Ж_НК= Ж_О– Ж_К . Следовательно, Ж_НК – это содержание Ca 2+ и Mg 2 + , эквивалентное концентрации всех остальных анионов, в том числе и некомпенсированных гидрокарбонатов.

Окисляемость характеризует содержание в воде восстановителей, к которым относятся органические и некоторые неорганические (сероводород, сульфиты, соединения двухвалентного железа и др.) вещества. Величина окисляемости определяется количеством затраченного окислителя и выражается числом миллиграммов кислорода, необходимого для окисления веществ, содержащихся в 1 л воды. Различают общую и частичную окисляемость. Общую окисляемость определяют обработкой воды сильным окислителем – бихроматом калия K₂Cr₂O₇ или йодатом калия KIO₃. Частичную окисляемость определяют по реакции с менее сильным окислителем – перманганатом калия КMnO₄. По этой реакции окисляются только сравнительно легко окисляющиеся вещества.

Для полного окисления содержащихся в воде органических веществ, при котором происходят превращения по схеме

требуется количество кислорода (или окислителя в расчете на кислород), называемое химическим потреблением кислорода (ХПК) и выражаемое в мг/л.

При любом методе определения ХПК вместе с органическими веществами окисляются и неорганические восстановители, содержащиеся в пробе. Тогда содержание неорганических восстановителей в пробе определяют отдельно специальными методами и результаты этих определений вычитают из найденного значения ХПК.

Реакция среды характеризует степень кислотности или щелочности воды. Концентрация водородных ионов природных вод зависит главным образом от гидролиза солей, растворенных в воде, количества растворенных угольной кислоты и сероводорода, содержания различных органических кислот. Обычно для большинства природных вод величина рН изменяется в пределах 5,5-8,5. Постоянство рН природных вод обеспечивается наличием в ней буферных смесей. Изменение значения рН свидетельствует о загрязнении природной воды сточными водами.

Определение иона Cl – . В основу определения иона хлора положен аргентометрический метод Мора. Принцип анализа заключается в том, что при прибавлении к воде раствора AgNO₃ образуется белый осадок хлорида серебра:

Определение хлорид-ионов ведут в интервале рН = 6,5 ÷ 10, чтобы одновременно с AgCl не выпадал осадок Ag₂CO₃. Проведению определения Сl – мешает наличие в воде ионов брома, йода, сероводорода, от которых освобождаются предварительной обработкой воды.

Определение иона SO₄2– . Метод определения сульфат-ионов основан на малой растворимости сульфата бария, количественно выпадающего в кислой среде при добавлении к воде раствора хлорида бария: Ba 2+ + SO₄2– = BaSO₄↓

По массе образовавшегося осадка рассчитывают содержание иона SO₄2– .

Определение ионов CO₃2– и HCO₃– . Эти ионы определяют титрованием пробы воды растворами серной или соляной кислот последовательно с индикаторами фенолфталеином и метилоранжем. Реакция нейтрализации протекает в две стадии.

Первые порции кислоты вступают в реакции с карбонат-ионом, образуя гидрокарбонат-ион:

Окраска фенолфталеина при рН = 8,4 переходит из розовой в бесцветную, что совпадает с таким состоянием раствора, когда в нем остаются лишь гидрокарбонаты. По количеству кислоты, пошедшей на титрование, рассчитывают содержание карбонат-иона. Расход кислот на титрование с фенолфталеином эквивалентен содержанию половины карбонатов, т.к. последние нейтрализуются только наполовину до HCO₃ – . Поэтому общее количество CO₃2 – эквивалентно удвоенному количеству кислоты, затраченной на титрование. При дальнейшем титровании в присутствии метилоранжа происходит реакция нейтрализации гидрокарбонатов:

Метилоранж меняет окраску при pH = 4,3, т.е. в момент, когда в растворе остается только свободный диоксид углерода.

При расчете содержания ионов HCO₃ – в воде следует из количества кислоты, пошедшей на титрование с метилоранжем, вычесть количество кислоты, идущей на титрование с фенолфталеином. Общее количество кислоты, затраченной на нейтрализацию ионов ОН – , СО₃2– и НСО₃– , характеризует общую щелочность воды. Если рН воды ниже 4,3, то её щелочность равна нулю.

Определение ионов Ca 2+ , Mg 2+ . Имеется несколько методов обнаружения и определения содержания ионов Са 2+ и Mg 2+ . При добавлении в воду оксалата аммония (NH₄)₂C₂O₄ в случае присутствия ионов кальция образуется белый осадок оксалата кальция:

После отделения осадка оксалата кальция в воде можно определить ионы Mg 2+ с помощью раствора гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ и аммиака. При наличии иона Mg 2 + образуется мелкокристаллический осадок соли магния:

Полученные осадки прокаливают и взвешивают. На основании полученных результатов вычисляется величина кальциевой и магниевой жесткости.

Наиболее быстрым и точным методом определения Са 2 + и Mg 2 + является комплексонометрический метод, основанный на способности двунатриевой соли этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б)

NaOOCCH₂ CH₂COONa

N––CH₂––CH₂––N

образовывать с ионами кальция и магния прочные комплексные соединения.

При титровании пробы воды трилоном Б происходит последовательное связывание в комплекс сначала ионов кальция, а затем ионов магния. Содержание ионов кальция определяют, титруя воду в присутствии индикатора — мурексида. Мурексид образует с ионами кальция малодиссоциированное комплексное соединение, окрашенное в малиновый цвет.

Ионы магния не дают комплекса с мурексидом. Трилон Б извлекает Са 2+ из его растворимого комплекса с мурексидом, вследствие чего окраска раствора, изменяется на сиреневую:

По количеству трилона Б, расходуемого на титрование, определяют содержание Са 2 + . Титрованием пробы воды трилоном Б в присутствии индикатора хромогена черного определяют суммарное содержание Са 2 + и Mg 2 + , то есть общую жесткость воды. Вода, содержащая Са 2 + и Mg 2 + , в присутствии хромогена черного окрашивается в красный цвет вследствие образования комплекса с Mg 2 + . При титровании воды в точке эквивалентности происходит изменение цвета на синий вследствие протекания следующей реакции:

Содержание Mg 2+ вычисляют по разности между общим содержанием (Са 2+ + Mg 2+ ) и содержанием Са 2 + . Трилонометрическое определение каждого иона производится при том значении рН, при котором этот ион образует с трилоном Б соединение более прочное, чем с индикатором. Для поддержания заданного значения рН к титруемому раствору добавляют буферные растворы. Кроме того, поддержание заданной величины рН обеспечивает определенную окраску индикатора. Общую жесткость воды определяют при рН > 9, кальциевую – при рН = 12.

Определение ионов Na + , K + . Производится вычислением по разности между суммой мг-экв найденных анионов и катионов, поскольку вода электронейтральна:

С достаточно высокой точностью все присутствующие в воде катионы можно определить эмиссионной спектроскопией сухого остатка.

Растворенные в воде газы определяют химическими методами или газовой хроматографией.

Определение диоксида углерода производят титрованием пробы воды щелочью в присутствии индикатора–фенолфталеина:

Определение растворенного кислорода производится йодометрическим методом.

Для анализа в пробу воды поcледовательно добавляют раствор хлорида марганца и щелочной раствор йодида калия. Метод основан на окислении свежеполученного гидроксида двухвалентного марганца содержащимся в воде кислородом:

Количество образовавшегося в воде бурого осадка гидроксида четырехвалентного марганца эквивалентно количеству растворенного кислорода. При последующем добавлении к пробе соляной или серной кислоты четырехвалентный марганец вновь восстанавливается до двухвалентного, окисляя при этом йодид калия. Это приводит к выделению свободного йода, эквивалентного содержанию четырехвалентного марганца, или, что то же самое, растворенного кислорода в пробе:

Выделившийся свободный йод определяется количественно путем титрования раствором тиосульфата натрия:

I₂+ 2Na₂S₂O₃2NaI + Na₂S₄O₆

Йодометрический метод определения растворенного кислорода неприменим для вод, содержащих сероводород, так как сероводород вступает во взаимодействие с йодом и занижает результат. Во избежание этой ошибки предварительно связывают содержащийся в пробе сероводород в соединение, не препятствующее нормальному течению реакции. Для этой цели обычно используют хлорид ртути (II):

Определение H₂S. Прежде чем приступить к количественному определению сероводорода, определяют его качественное присутствие по характерному запаху. Более объективным качественным показателем служат свинцовые индикаторные бумажки (фильтровальная бумага, пропитанная раствором ацетата свинца). При опускании в воду, содержащую сероводород, свинцовая бумага темнеет, принимая желтую (малое содержание), бурую (среднее содержание) или темно-коричневую (высокое содержание) окраску.

В водных растворах сероводород присутствует в трех формах: недиссоциированный H₂S, в виде ионов HS – и S 2 – . Относительные концентрации этих форм в воде зависят от рН этой воды и в меньшей степени от температуры и общего солесодержания.

Если анализируемая вода не содержит веществ, реагирующих с иодом, то сероводород и его ионы можно определить следующим образом.

В основе количественного метода определения H₂S лежит реакция окисления сероводорода йодом:

К точно отмеренному подкисленному раствору йода, взятого в избытке по отношению к ожидаемому содержанию сероводорода, прибавляют определенное количество воды. Количество йода, израсходованное на окисление сероводорода, определяется обратным титрованием остатка йода тиосульфатом. Разница между количеством раствора тиосульфата, соответствующим всему количеству взятого для анализа йода, и количеством этого же раствора, затраченного на титрование остатка йода в пробе, эквивалентна содержанию сероводорода в исследуемой пробе.

источник

Определение качества воды методами химического анализа.

Опыт № 5 Водородный показатель (рН)

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

Оценивать значение рН можно разными способами.

1. Приближенное значение рН определяется следующим образом.

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

· Розово – оранжевая – рН около 5

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

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

По результатам нашего исследования:

Октябрьский район – рН около 6 — кислая

Ульбинский район – рН около 5- кислая

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

Опыт № 6 Определение хлоридов и сульфатов

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

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

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

Определение содержания хлоридов

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

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

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

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

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводят так:

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

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

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

Опыт №7 Обнаружение фосфат — ионов.

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

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

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

Опыт №8 Обнаружение нитрат – ионов.

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

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

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

Качественное и количественное обнаружение катионов тяжелых металлов

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

Опыт №9 Обнаружение ионов свинца ( Pb 2+ )

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

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

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

Опыт №10 Обнаружение ионов кальция (Са 2+ )

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

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

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

Опыт №11 Обнаружение ионов железа ( Fe 2+ )

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

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

Опыт №12 Обнаружение ионов железа ( Fe 3+)

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

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

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

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

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

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

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

источник

Имея собственную скважину на приусадебном участке, можно не переживать из-за стихийных отключений воды и экономить на оплате коммунальных услуг. Но есть и оборотная сторона медали. Если качество жидкости в центральном водопроводе еще более-менее соответствует гигиеническим нормам, то состав живительной влаги из колодца зачастую остается загадкой. Чтобы не играть со своим здоровьем в русскую рулетку, стоит периодически проводить количественный анализ воды из скважины. Нехитрая процедура позволит вам вовремя выявить посторонние «включения» и установить подходящие фильтры.

Нормы качества воды регламентирует «СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Согласно документу, вода для питья не должна нести угрозы по химическому и бактериологическому составу и обладать приятными органолептическими свойствами. Главными критериями считаются прозрачность, отсутствие привкуса и нейтральный запах.

Вот здесь и начинается самое интересное. Корректировка нормативов проводится в среднем раз в десятилетие, при этом пересмотру подвергается не только нормативная база, но и методики проведения анализов. К сожалению, данные по органолептическим показателям остаются неизменными в течение почти полувека. Как и несколько десятков лет назад, они определяются по субъективным ощущениям.

Реальную картину может предоставить только количественный химический анализ вод, проведенный в аттестованной лаборатории или СЭС. По данным ВОЗ, в повседневной жизни применяется около 70 тысяч видов химических веществ, около 20 процентов из них могут представлять потенциальную токсическую опасность. Чтобы достоверно определить показатели воды, необходимо сложное техническое оснащение и высокочувствительные реагенты.

Впрочем, не все так страшно. Несмотря на впечатляющее количество потенциальных угроз, в скважинах и колодцах встречается лишь малая часть вредоносных «добавок».
иболее распространенной проблемой считается жесткая, то есть перенасыщенная минеральными компонентами, вода. Чрезмерная жесткость появляется в результате высокой концентрации солей магния и калия. Чем она грозит в быту? Нагревающие приборы быстро покрываются налетом накипи, что значительно снижает их ресурс. В жесткой воде плохо или совсем не пенятся моющие средства, что создает определенные проблемы при стирке и мытье посуды. Минеральные соли плохо влияют на чувствительную кожу – она пересыхает и начинает шелушиться.

Важно! Проблема жесткости воды решается установкой умягчающих фильтров, самый эффективный из которых – система обратного осмоса.

Количественный анализ воды разделяется на несколько видов:

• Сокращенный анализ;
• Полный химический анализ;
• Анализ отдельных показателей.

В большинстве случаев достаточно лайт-версии. Если результаты подобной проверки выявили отклонения от нормы, то проводится полный анализ с упором на отдельные элементы.

На сегодняшний день наиболее информативным является количественный химический анализ вод. Для глубоких источников (от 25 метров) достаточно изучения состава воды по 14 пунктам. Жидкость из колодцев чаще подвергается загрязнению неорганическими соединениями, поэтому ее исследуют по 25 параметрам.

Важно! Перед вводом в эксплуатацию нового источника всегда проводится расширенный анализ.

Исследование состава воды затрагивает следующие показатели:

• Жесткость;
• Щелочность;
• Содержание железа;
• Окисляемость;
• Наличие и процентное содержание химических примесей.

Стоимость количественного анализа воды колеблется в пределах 50-75 долларов (зависит от лаборатории).

Достоверность результатов зависит не только от уровня лаборатории, но и от правильности забора воды из скважины. Чтобы в жидкость не попали сторонние примеси, соблюдайте определенные правила:

• Используйте стерильную емкость. Стеклянную тару нужно прокипятить, пластиковую – обдать кипятком.
• Минимальный показательный объем – 1 литр, но лучше набирать не менее 1,5-2 литров.
• Нельзя брать пластиковые бутылки из-под газированных напитков – красители, входящие в состав лимонада, могут негативно повлиять на результаты анализа.

Важно! Пробы воды необходимо доставить в лабораторию в течение 24 часов.

Как сделать количественный анализ воды в домашних условиях? В хозяйственных магазинах и аптеках можно приобрести экспресс-тесты – комплекты с полосками, пропитанными соответствующими реагентами. Как правило, в набор входит несколько тестов, определяющих самые распространенные загрязнения. Специалисты не рекомендуют полагаться на результаты подобных исследований, поскольку бытовые реагенты срабатывают только при очень высоком уровне содержания вредных веществ. Для периодического контроля или подбора фильтрующих систем домашние способы не подходят.

Важно! Приобретая экспресс-тесты, убедитесь, что они прошли государственную аттестацию и испытания в центрах Минприроды России. Продавец обязан предоставить вам соответствующие документы.

Количественный химический анализ вод служит основанием для подбора фильтров очистки. Но насколько чистой должна быть питьевая вода? Стоит ли избавляться от всех минеральных веществ, содержащихся в жидкости? Специалисты говорят твердое «нет», и тому есть ряд причин:

• Химические элементы поддерживают кислотно-щелочной баланс нашего организма.
• Фтор, содержащийся в воде, укрепляет зубную эмаль.
• Микроэлементы и соли снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Для здоровья человека крайне важно очистить питьевую воду от излишков солей и минералов, но не сделать ее дистиллированной, то есть полностью избавленной от каких-либо запахов и примесей. Не стоит надеяться на результаты сомнительных тестов и приобретать супер-мощные системы фильтрации без проведения лабораторных анализов. Обращайтесь в сертифицированные центры и будьте здоровы!

По закону проведение химического анализ воды обязательно для ряда предприятий и организаций — например, при возведении моста через реку подрядчик должен взять пробы воды, чтобы подтвердить безвредность строительства для окружающей среды. При производстве бутилированной воды, предназначенной для продажи, также следует соблюдать требования к химическому составу. Однако анализ воды может потребоваться не только в рамках профессиональной деятельности. Частные лица заказывают его в следующих целях:

• оценка качества питьевой воды из городского водопровода, скважин, родников;
• подтверждение качества бутилированной воды — в том числе, для детского питания;
• подбор фильтра для воды и оценка его эффективности;
• контроль качества воды в плавательных бассейнах;
• оценки качества воды для полива растений;
• контроль среды в аквариуме и пр.

Исследование химического состава в бытовых целях позволяет:

• предотвратить употребление воды ненадлежащего качества;
• подобрать оптимальную систему водоподготовки и оценить ее работу впоследствии;
• использовать воду, соответствующую ее целевому назначению (для полива растений, для аквариума и т.д.).

На станциях водоподготовки вода подвергается обработке с использованием различных химических соединений, а значит — исследование воды на предмет ее соответствия установленным требованиям следует проводить по разным показателям.

Водопроводная вода перед подачей потребителям тщательно очищается и проверяется более чем по 130 физико-химическим и микробиологическим показателям. Однако по пути к конечному потребителю она может быть повторно загрязнена различными органическими и неорганическими соединениями и даже микроорганизмами. Иногда это становится причиной недомоганий или просто невозможностью употреблять воду для питья из-за ее неприятного цвета или запаха. В этом случае необходимо сдать воду на анализ и добиваться от коммунальных служб решения проблемы, возможно, через суд.

Бутилированная вода (в то числе из кулеров и минеральная). Если вы ищете альтернативу питьевой воде из водопровода, нуждаетесь в постоянном поставщике бутилированной воды или вам предписано употребление минеральной воды, полезно сделать анализ нескольких образцов выбранной продукции. В некоторых случаях бутилированная вода может оказаться хуже водопроводной из-за недобросовестности производителя. Для питьевой воды в бутылках, обычной и минеральной, действуют разные нормативы, устанавливающие требования безопасности по химическим и микробиологическим показателям. Они установлены в соответствующих СанПиН и ГОСТ.

Скважины и родники. Вода из этих источников обычно не подлежит обязательному контролю со стороны санэпидстанций, поэтому ее используют в сельской местности на свой страх и риск. При этом только 3% из нескольких тысяч веществ, растворенных в природной воде, человек способен определить по цвету, вкусу и запаху. Поэтому популярные родники, куда многие ездят за свежей и вкусной водой, могут быть небезобидны. Для проведения анализа качества воды вызывается специалист или пробы воды доставляются в ближайшую лабораторию самостоятельно.

Обязательному контролю химического состава подлежит вода общественных бассейнов, сточные воды промышленных предприятий, воды горячего водоснабжения. Анализ организуется непосредственно на предприятии или приглашается сторонняя организация.

Для контроля качества воды разработаны следующие межгосударственные и национальные стандарты (здесь мы приведем лишь ограниченный перечень):

• 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.

Качеством воды сейчас озабочены многие, но установка в домашних условиях первого попавшегося фильтра, к сожалению, не всегда оказывает должный эффект. Прежде всего следует понять, что именно вы собираетесь отфильтровать, а потом уже подбирать систему очистки. Кроме того, эффективность работы фильтра потребуется периодически проверять. Поэтому анализ воды просто необходим.

Химических показателей состава воды, которые могут значиться в анализе, насчитывается свыше сотни. Конечно, не все они важны в каждом конкретном случае. Обычно оценивается не более 10–20 параметров.

• Органолептические. Эти параметры определяют потребительские качества воды: свойства, которые непосредственно влияют на органы чувств человека (обоняние, осязание и зрение), — цвет, запах, привкус и прозрачность.
• Интегральные (обобщенные) показатели — жесткость, pH, плотность и другие.
• Неорганические. Содержание различных неорганических анионов и катионов в воде, например, ионов тяжелых металлов и железа.
• Органические. Одним из важных показателей этой категории является окисляемость — общее содержание в воде органических веществ, окисляемых под действием окислителей, выраженное количеством кислорода в миллиграммах, которое необходимо для их окисления в 1 л воды.
  С использованием современного оборудования возможно также определить, какие именно органические вещества содержатся в воде.

• Растворенные газы. В воде растворено небольшое количество кислорода, что является нормой, а вот наличие других газов — например, сероводорода — может быть опасным. Показатель содержания в воде кислорода также важен для владельцев аквариумов: он помогает правильно подобрать фильтры и компрессоры.
• Реагенты водоподготовки. При несовершенстве системы водоподготовки концентрация в воде соединений хлора, а также побочных продуктов процесса хлорирования воды может превышать допустимые нормы.

Таким образом, сдать воду на химический анализ полезно при переезде на новое место жительства, оборудовании колодцев и скважин, пользовании родниками, перед установкой фильтров и в течение срока их эксплуатации. Срочная проверка воды также требуется, если ее органолептические свойства резко ухудшились.

В лабораториях, специализирующихся на проверке воды, применяются общие методы химического анализа, которые используются в самых разных сферах человеческой деятельности. Их список довольно обширен, поэтому мы приведем только наиболее известные.

• Органолептические методы. Определение характеристик воды при помощи органов чувств. Например, при исследовании цветности воды ее наливают в прозрачный стеклянный сосуд и оценивают цвет на фоне листа белой бумаги. Если при оценки цвета через сосуд с водой лист не будет белым, вода загрязнена. Прозрачность определяется видимостью печатного шрифта через дно специализированного стеклянного сосуда. Если шрифт не виден при уровне воды менее трех сантиметров, прозрачность недостаточна. Интенсивность запаха оценивается лаборантом по собственным ощущениям, в баллах.
• Гравиметрия (весовой анализ). Один из важных методов количественного химического анализа, основанный на точном измерении массы вещества. Определяемый компонент обычно выделяют из анализируемой пробы в виде малорастворимого соединения известного постоянного химического состава. Метод позволяет оценить общую минерализацию воды, содержание сульфатов и т.д.
• Нефелометрия и турбидиметрия. Методы количественного химического анализа, основанные на измерении интенсивности света, рассеянного пробой воды и прошедшей через нее. Применяется для определения мутности, цветности, наличия взвешенных частиц.
• Капиллярный электрофорез. Метод капиллярного электрофореза основан на разделении компонентов воды в кварцевом капилляре под действием приложенного электрического поля. Частицы разной массы притягиваются к стенкам капилляра через разные промежутки времени, которые фиксируются при помощи специального детектора. Полученные данные позволяют судить о наличии различных катионов и анионов в воде, пестицидов и других экотоксикантов.
• Хроматография. Метод анализа, основанный на перемещении зоны вещества вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы с многократным повторением сорбционных и десорбционных актов. При этом разделяемые вещества распределяются между двумя несмешивающимися фазами (в зависимости от их относительной растворимости в каждой фазе): подвижной и неподвижной. Данный метод широко используется для анализа различных примесей органической природы.
• Потенциометрия. Метод определения физико-химических показателей, основанный на измерении электродвижущих сил (ЭДС) обратимых гальванических элементов. Позволяет определять водородный показатель воды (pH), концентрацию фторид-ионов.
• Титриметрия. Метод количественного химического анализа, основанный на измерении количества реагента, необходимого для взаимодействия с определяемым компонентом в растворе или газовой фазе в соответствии со стехиометрией химической реакции между ними.
• Спектрофотометрия. Метод количественного химического анализа, основанный на измерении спектров поглощения в оптической области электромагнитного излучения. Позволяет выявить широкий круг посторонних веществ в воде — например, ионов тяжелых металлов, аммонийных соединений и др.

Испытания должны проводиться на проверенном оборудовании, внесенном в Государственный реестр средств измерений. Обычно в лабораториях для анализа химического состава воды используются:

• аналитические весы;
• хроматографы;
• иономеры;
• термореакторы;
• турбидиметры;
• спектрофотометры;
• фотоколориметры;
• система капиллярного электрофореза;
• анализаторы влажности;
• автоматические титраторы;
• термостаты и др.

В рамках каждого метода химического анализа существует ряд специальных методик, предназначенных именно для работы с водой и зачастую — на конкретном оборудовании.

Любой химический анализ состоит из трех стандартных этапов, каждый из которых должен быть проведен с соблюдением установленных требований и правил.

Отбор проб. От того, насколько правильно будет отобрана вода для химического анализа, напрямую зависит корректность его результата. В отношении отбора проб действуют ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ 31862-2012 «Вода питьевая. Отбор проб». Для пробы используется чистая стеклянная или пластиковая тара. Бутылки из-под сладких и газированных напитков применять нельзя. Объем бутыли — 1–5 л, она должна быть наполнена водой до верхней границы горлышка, без пузырьков воздуха, и плотно закрыта пробкой. Перед набором воду предварительно сливают 2–3 минуты, а затем набирают небольшой струйкой по стенке бутыли во избежание излишнего насыщения кислородом. Проба может храниться в холодильнике не более 6 часов.

Анализ. Выбрав лабораторию, проверьте, входит ли она в Реестр аккредитованных лабораторий, опубликованный на сайте Росаккредитации. Аккредитованные лаборатории гарантируют точность результатов, а протокол их экспертизы действителен в судебных и иных государственных инстанциях.

Если у вас дома уже стоят фильтры для очистки воды и вы планируете проверить эффективность их работы, достаточно недорогого экспресс-анализа, который займет три рабочих дня. Если вы занимаетесь строительством дома и планируете бурить скважину под колодец, потребуется полный или расширенный анализ воды, он займет около недели. В остальных случаях достаточно стандартного анализ длительностью в пять рабочих дней.

Выдача результатов экспертизы. Результатом лабораторного анализа воды является протокол, оформленный на специальном бланке. В него заносятся не только полученные в ходе исследования значения, но и для сравнения указываются предельно допустимые величины этих параметров согласно нормативным документам.

Инженеры по водоподготовке могут дать комментарии к протоколу и порекомендовать подходящую для вашего случая систему фильтрации.

Сколько будет стоить анализ воды, зависит от его вида и срочности. Чем больше параметров исследуется, тем больше нужно времени, реагентов и оборудования, соответственно растет и цена.

Экспресс-анализ. Осуществляется в течение 3-х рабочих дней, включает минимум параметров: запах, pH, общая жесткость, концентрация железа, марганца. Цена такого химического анализа воды составляет около 1000 рублей. Подходит для оценки работы фильтров. Минимальный объем пробы — 1 л.

Стандартный анализ. Осуществляется в течение 5-ти рабочих дней. Включает определение ключевых параметров, характеризующих пригодность воды для питья: запах, мутность, цветность, pH, щелочность, общая жесткость, общее солесодержание, перманганатная окисляемость, концентрации железа, марганца, хлоридов, сульфатов, фторид-ионов, алюминия. Стоит около 3500 рублей. Минимальный объем пробы — 2 л.

Расширенный анализ. Осуществляется в течение 7-ми рабочих дней. Включает определение параметров стандартного анализа, а также концентрации фторидов, СПАВ, цинка, хлора, карбонатов и гидрокарбонатов, аммоний-ионов. Стоит около 5500 рублей. Минимальный объем пробы — 3,5 л.

Полный химический анализ воды. Осуществляется в течение 7-ми рабочих дней. Включает определение всех параметров расширенного анализа, а также щелочности, концентраций кадмия, хрома, никеля, меди, мышьяка, ртути, свинца, ЛГС. Минимальный объем пробы — 5 л. Стоимость — около 12 000 рублей.

Не рекомендуем выбирать экспрес-анализ, если из вашего крана течет откровенно непригодная для питья вода. Выбирайте стандартное или расширенное исследование.

Исследования помогают установить химический состав и свойства воды и выявить концентрацию всех вредных примесей. Это необходимо для обеспечения любого объекта строительства качественной питьевой водой, а также для расчетов и выбора подходящего очистительного и распределительного оборудования. От состава и свойств воды зависит расчетный срок службы прокладываемых коммуникаций и здоровье людей, использующих ее для питьевых или бытовых нужд. Именно по этой причине одним из основных этапов геоизысканий является обязательное проведение различных анализов воды из скважины, которое назначается застройщиками любых объектов, в том числе и промышленных.

При этом стоит учесть, что подобные лабораторные исследования рекомендуется проводить систематически, так как химический состав воды подвержен изменениям под действием внешней среды.
Выделяют 3 основных вида показателей:

• Физические показатели, которые позволяют оценить основные свойства воды, а именно ее вкус, цвет, мутность, температурные данные, запах и информацию о взвешенных частицах в составе.
• Химические показатели. Они позволяют охарактеризовать состав воды за счет оценки концентрации основных ионов. Также в процессе исследования определяют основные показатели жесткости, уровень pH, число общей минерализации и содержание отдельных ионов, отвечающих за качество воды, фтора, железа, калия и т. д. Стоит отметить, что избыток железа влияет на цвет воды и вызывает образование осадка в трубах, который может негативно влиять на сантехническое оборудование и трубы. В то время как избыток меди влияет на вкусовые качества.
• Бактериологические показатели также отвечают за качество воды и позволяют своевременно определить заражение различными микроорганизмами. Чаще всего бактерии попадают в жидкость под воздействием внешних факторов и человеческой жизнедеятельности. Например, заражение может произойти при попадании сточных вод, при контакте воды с животными и при загрязнении различными промышленными отходами.

Показатели качества воды определяются:

• химическим анализом;
• органолептическим исследованием, в результате которого определяется жесткость и наличие железа;
• токсическим анализом, направленным на определение наличия опасных веществ;
• микробиологическим исследованием, позволяющим определить содержание бактерий в скважине, водоеме или колодце.

Результаты проверки указывают на количество определенных веществ в разных единицах измерения. При знании норм можно самостоятельно оценить основные показатели. Если все в норме, то жидкость можно считать чистой и пригодной к использованию. В противном случае нужно проводить дополнительную фильтрацию. Обычно в результатах указывают предельно допустимую концентрацию (ПДК) примесей. Этот показатель говорит, что количество определенного вещества не несет негативного воздействия. ПДК прописываются в нормативных документах.

Исследование производят для установления точного химического состава воды, а также для оценки основных свойств. Характер исследования может отличаться в зависимости от поставленных задач. Химический анализ воды подразделяют на общий и специальный. Во время общего анализа воды определяется ее общая характеристика, необходимая для ее классификации, а также для получения информации о содержании отдельных солей и ионов. Данные результаты имеют широкое назначение.

Согласно СанПиН 2.1.4.559-96, на сегодняшний день в результате исследования воды обязательно устанавливают концентрацию ионов кальция, магния, натрия, которые наряду с другими составляют основу шестикомпонентного анализа, также позволяющего определить содержание железа и уровень pH. Исследование не включает в себя определение газового состава.

Краткое описание основных исследуемых в процессе химического анализа показателей:

• Водородный коэффициент (pH) зависит от концентрации ионов.
• Жесткость воды определяют исходя из концентрации в ней солей кальция и магния.
• Щелочность базируется содержанием гидроксидов, анионов слабых кислот, бикарбонатов и карбонатов.
• Хлориды связаны с присутствием в жидкости обычной соли. При наличии с хлоридами азотсодержащих веществ есть угроза загрязнения централизованного водоснабжения бытовыми отходами.
• Сульфаты могут вызывать проблемы пищеварительной системы.
• Элементы, содержащие азот, показывают присутствие в жидкости животной органики. К ним относится аммиак, нитриты, нитраты.
• Фтор и йод. Оба вещества несут негативные последствия как при избытке, так и при дефиците. Первое вещество может вызвать рахит, заболевания зубов и крови. Второе – проблемы щитовидной железы.
• Железо в составе воды может находиться в растворенном, нерастворенном, коллоидном состоянии, а также в виде органических примесей и бактерий.
• Марганец вместе с железом оставляют желтые потеки труб, аналогичные следы остаются и на чистом белье, а также вызывают характерный привкус. Это пагубно действует на печень.
• Сероводород можно встретить в подземных водах, проводя анализ колодезной воды. Вещество относится к ядам, серьезно влияющим на здоровье людей. В воде, используемой для бытовых и питьевых нужд, присутствие сероводорода крайне опасно и запрещено.
• Хлор – наиболее распространенное средство санитарной обработки водопроводной воды. Вещество оказывает пагубное воздействие на организм и является одной из причин генетических мутаций, тяжелых отравлений, онкологических болезней. Однако в воде часто наблюдается остаточный хлор, используемый для ее обеззараживания, в безопасной концентрации.
• Натрий и калий – следствие растворения коренных пород.

Среди специальных анализов подземных вод важное место занимают:

• Санитарный, направленный на определения уровня жесткости и кислотности, содержания солей и ионов NH4, NO2, NO3. Анализ выявляют в целях определения пригодности воды для питья и бытового использования и уровня ее загрязненности.
• Бальнеологический анализ – кроме главных ионов, позволяет выявить уровень газовых компонентов, радиоактивность, число сульфатов, железо, мышьяк, литий и ряд иных показателей качества. Он считается наиболее полным и применяется для нормирования целебных источников минеральной воды, установленных требованиям ГОСТ Р 54316-2011, расположенных , например, в Карловых Варах, Ессентуках, Железноводске, Трускавце.
• Технический анализ производят для того, чтобы оценить коррозионные и агрессивные свойства воды, а также определить ее пригодность для использования в нефтедобыче, для питания паровых котельных установок или в иной технической сфере.
• Поисковый анализ питьевой воды используют наряду с техническим анализом для поиска агрессивных примесей и оценки способов ее дальнейшего использования.

Анализы воды из скважины проводят как в стационарных лабораторных условиях, так и с использованием полевых лабораторных установок непосредственно на объекте строительства. В полевых условиях часто используют исследовательские лаборатории и передвижные конструкции для анализа, разработанные учеными А. А. Резниковым (ПЛАВ), И. Ю. Соколовой и другими. Данный вид оборудования обычно состоит из упакованных смонтированных комплектов оборудования, посуды и реактивов, которые предназначены для исследований объемным, колориметрическим и нефелометрическим методами.

Химическая экспертиза воды имеет широкий спектр действия и применяется для:

• анализа питьевой воды;
• определения чистоты промышленных источников;
• подбора фильтров на производстве.

Для точности результатов рекомендуют соблюдать следующие требования:

• Емкость для пробы воды на анализ должна быть стерильной. Объем тары – 500 гр. Простерилизовать посуду может лаборатория, проводящая исследование, но процедуру несложно провести и дома. Для этой цели пробирку необходимо простерилизовать кипятком или паром. Также можно подержать емкость 10-15 мин в духовке или над открытым огнем.
• Перед забором нужно продезинфицировать кран открытым пламенем и обтереть спиртом. После этих манипуляций нужно спустить воду на полной мощности в течение 5-7 мин. Запрещается притрагиваться к крышке и горловине тары.
• Жидкость необходимо оградить от тепла и прямых солнечных лучей, так как такое воздействие способно нарушить качество, и результаты будут недостоверными. Лучше во время перевозки поместить пробирку в холодное место.
• Образец нужно передать в лабораторию и приступить к определениям максимум через 3 часа после забора.

К образцу прилагают документацию, содержащую информацию о виде источника (колодец, скважина, природный водоем и т. д.), место пробы, правильную дату и время забора, а также точный юридический адрес источника.

Качество воды из скважины и ее состав можно определить несколькими методиками. Каждая из них устанавливает определенный показатель. Химический состав воды из скважины, водоема или колодца обычно изображают в ионной, процент-эквивалентной или эквивалентной форме. Ионная форма позволяет выразить химический состав питьевой воды в виде отдельных ионов, содержащихся в ней. Они выражаются в миллиграммах (мг) или же в граммах (гр), изредка данные могут быть предоставлены как отношение к массе и объему исследуемой жидкости.

Сегодня все сертифицированные лаборатории, куда доставляются пробы, предоставляют результаты гидрохимических исследований в ионной форме, которая является основным изображением состава воды. Ионная форма считается основной и используется для дальнейших переходов. Если надо выполнить перевод результатов, изображенных в виде отношения к единице объема, к составу, отнесенному к единице массы, количество отдельных ионов нужно поделить на плотность, а в случае обратного перехода — помножить.

Эквивалентная форма изображения результатов и получила значительное распространение. Она дает развернутое представление о свойствах воды, позволяет определить содержание ионов и установить происхождение вод. Форма используется в аналитических целях и позволяет контролировать результаты.

Эквивалент иона представляет собой частное от деления ионной массы на валентность иона. В качестве примера можно рассмотреть содержание иона натрия в эквивалентном виде иона: Na+ = 23/1, а эквивалент иона С = 35,5/1, из этого следует вывод, что на 23 единицы массы иона Na+ приходится 35,5 единицы иона, выраженных в эквивалентах. Исходя из этого, нужно отметить, что для перехода от ионной формы к эквивалентному изображению результатов нужно разделить количество иона, выраженное в миллиграммах (мг) или граммах (гр), на величину эквивалента иона.

Процент-эквивалентная форма позволяет более наглядно показать ионно-солевой состав, соотношение между ионами, а также определяет черты сходства вод с различной величиной минерализации, что делает данную форму наиболее распространенной. Но изображение содержания солей в составе исследуемых жидкостей только в одной из вышеперечисленных форм не дает возможности установить абсолютное содержание ионов в воде. По этой причине желательно предоставить результаты исследований, изобразив их в эквивалентной и ионной формах.

Многообразные химические соединения имеют разную степень токсичности и могут негативно влиять на работу органов человеческого организма, а в некоторых случаях становятся причиной летального исхода. Влияние на человеческий организм.

В связи с этим фактом принимают еще один показатель вредности воды – колониеобразующие единицы КОЕ. Показатель КОЕ в воде выявляет единичные микроорганизмы, способные образовывать колонии.

Все предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ, содержащихся в составе воды, нормируются по ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. При этом для расшифровки результатов возможно использовать нормативные документы, одобренные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Результат анализа в обязательном порядке должен содержать информацию о классе опасности каждого из компонентов.

Широко используют метод микробиологического анализа. Он позволяет установить качество воды из скважины и водопроводной жидкости благодаря способу мембранной фильтрации. Вода пропускается через специальную мембрану с размером сетки 0,65 мкм. Все микроорганизмы остаются на фильтре.

Для каких источников может быть назначен данный вид исследования:

• Централизованный водопровод. Исследование проводят, если имеется информация о вероятном заражении воды.
• Автономные источники, такие как скважины или колодцы. Анализ необходим в обязательном порядке и требует регулярного проведения для своевременной очистки и дезинфекции.
• Жидкости, расфасованные в тару (бутилированная вода), проверяют микробиологическим исследованием для поддержания и повышения качества.
• Стоки рекомендуется исследовать для оценки воздействия человеческой деятельности на внешнюю среду.

Микробиологическое загрязнение обычно происходит из-за воздействия промышленности, фермерских хозяйств и канализационных стоков. Анализ дает возможность своевременно провести мероприятия по очистке и предотвратить негативное воздействие на человека.

При обустройстве новой скважины микробиологический анализ необходимо выполнить дважды. Первый забор производят сразу после бурения скважины – для определения типа очистного оборудования. После подбора и установки фильтра, а также настройки систем водоподготовки проверка воды на качество нужна для того, чтобы дать оценку эффективности используемого оборудования и определить качество очищенной воды.

В дальнейшем в течение первого года работы рекомендуется проводить исследования не реже чем один раз в квартал (3 месяца). В дальнейшем как минимум раз в 12 месяцев. Своевременный контроль качества позволяет снизить риск заболеваемости и смертности, так как состав воды постоянно меняется, просочившиеся загрязненные грунтовые воды могут содержать бактерии и иные вредные примеси. Воду из колодца необходимо проверять бактериологическим методом как минимум 1 раз в 10-12 месяцев.

Забор пробы на микробиологические исследования имеет ряд отличий от забора для проведения химического исследования. Для получения наиболее точного результата рекомендуется придерживаться следующих требований:

• Использовать для забора только стерильную емкость, такую же как для химического анализа. Обычно объем тары не превышает 0,5 литра. Оптимальным вариантом будет использование емкости, приобретенной в лаборатории, в которой будет проводиться исследование.
• При использовании собственной тары необходимо заранее ее подготовить. Для этого емкость стерилизуют при помощи пара, кипятка или духового шкафа.
• Перед тем как сдать воду на анализ водопроводный кран необходимо обеззаразить спиртом и огнем, так как состав водопроводной воды подвержен изменениям под действием внешних бактерий. Затем нужно спустить воду в течение 5-6 минут, чтобы избавиться от застоявшейся в трубах воды.
• После забора емкость плотно закрывают.
• Запрещено прикасаться к горловине и внутренней стороне крышки емкости.

Необходимо как можно быстрее доставить образец в лабораторию, если нет возможности сделать анализ воды в течение двух часов, пробу помещают в холодильник, где она может сохранить свои свойства на протяжении одного дня. Так же как и образец для химического анализа, пробу для микробиологического исследования в обязательном порядке сопровождает соответствующая документация. Образец для исследования доставляют в лабораторию ближайшего отделения СЭС, где можно сделать развернутый анализ. Для наиболее быстрого получения результатов желательно заранее договориться с выбранной лабораторией.

Особое место в исследовании должно занимать качество воды, критерии качества воды должны соответствовать нормативным рамкам, установленным действующим ГОСТом. Согласно формулировке ГОСТ 27065-86, под критериями качества воды понимают один или группу характерных признаков, позволяющих дать оценку ее качества. Исходя из предполагаемого назначения скважины, водоема или колодца выделяют несколько критериев, согласно которым производят оценку качества воды, основными из них являются:

• Гигиенический критерий, согласно которому учитывают общую безопасность, в том числе с точки зрения токсикологии, эпидемиологии и радиологии. Также критерий позволяет оценить благоприятные свойства и влияние на организм человека.
• Экологический критерий позволяет оценить воздействие колодца или скважины на окружающую среду и рассчитать ориентировочный срок службы водного объекта.
• Экономический критерий оценивает финансовую прибыльность источника.
• Рыбохозяйственный – дает возможность оценить качество воды различных предприятий рыбного промысла или при выборе воды для аквариумов и рыбных вольеров, что позволяет оценить возможность развития рыб и других водных животных.

Основным критерием качества принято считать гигиенический. Показатели этого критерия качества оценивают на всех этапах строительства, а также для определения качества водопроводной и питьевой (в том числе бутилированной) воды.

источник