Меню Рубрики

Результаты анализа воды в реке

Муниципальное образовательное учреждение

Пятницкая основная общеобразовательная школа

на тему «Исследование качества воды

Выполнили учащиеся 7 и 8 класса

Руководитель: учитель химии – Смирнова С.Н.

Качество воды в реке Конглас.

Качество воды — один из важнейших показателей качества окружающей среды, влияющий на здоровье человека и на развитие флоры и фауны водоёма, которое можно оценить с помощью физических, химических, биологических исследований и обозначить тенденции

Цель исследования: дать оценку экологического состояния реки Конглас.

Проведению данных исследований предшествовала большая подготовительная работа: тщательное изучение литературы по методике проведения подобных работ, подготовка химической посуды и реактивов. Затем был проведен согласно методике отбор проб воды. После подготовки их к исследованию начались экспериментальные работы, к которым мы отнеслись очень серьезно, подолгу проверяя полученные результаты. Каждый шаг работы и результаты исследований тщательно фиксировались, составляли

таблицы, схемы, делали выводы, оформляли презентацию.

При исследовании были соблюдены следующие правила:

— для получения максимально достоверного вывода брали три пробы воды, а результат рассчитывали по среднему значению;

— чем меньше времени проходит после отбора воды перед её анализом, тем точнее результат;

— выполняли эксперименты, строго следуя методическим рекомендациям.

1. Определение содержания ионов водорода в воде: рН-фактор воды.

С помощью данного исследования определили содержание ионов водорода в воде с помощью бумажных индикаторов (универсальная индикаторная бумага) немедленно после снятия пробы, поскольку изменение температуры воды влияет на значение рН. Вывод : индикаторная бумага стала бесцветной, по шкале соответствует рН=7,0 (среда нейтральная).

Взвесили бумажный фильтр, определили массу фильтра, отфильтровали 1 литр воды, высушили его, взвесили и определили массу, вычислили разницу массы фильтра до и после фильтрования.

Разница в массе и есть величина мутности в мг/л (допустимая мутность питьевой

Вывод: масса фильтра до фильтрации 500 мг/л, после фильтрования 504 мг/л., мутность воды в реке составляет 4 мг/л.

3. Исследование цвета воды.

Цвет природной воды обусловлен наличием в нем кислот, загрязнений промышленных предприятий, соединений железа, цветущих водорослей. Для описания цвета воды использовали стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирают воду и на белом фоне бумаги определили её цвет (желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый, голубой – показатель определённого вида загрязнения).

Вывод: вода в реке Конглас бесцветная.

4. Определение прозрачности воды.

Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трёх характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная. Метод исследования основывается на чтении текста через прозрачный мерный цилиндр с плоским дном.

— Налили в стеклянный мерный цилиндр высотой 30 см. речную воду.

— На столе разместили газетный текст стандартного шрифта.

— Цилиндр с водой находится над текстом на высоте 4 см.

— Прочитали текст сквозь водяной столб.

— Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

Вывод: вода в реке Конглас малопрозрачная.

5. Определение запаха воды.

Запах воды определяют при комнатной температуре и при нагревании до 50-60С и характеризуется качественно (запах ароматический, гнилостный, болотный, землистый…) и количественно.

Сила и характеристика при пятибалльной шкале.

Запах совсем не ощущается

Запах обычно не наблюдается, определяется

Запах обнаруживается потребителем

Запах легко замечается, заставляет воздержаться от питья.

Запах резко выраженный, вода непригодна для питья.

Вывод: запах воды реки Конглас не ощущается и составляет 0 баллов.

6. Определение содержания растворённого кислорода в пробе воды.

Растворенный кислород – важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоёма, о возможности существования в нём живых организмов (способ определения по Насоновой).

Способ определения по Насоновой.

— К 10мл. отфильтрованной воды добавили 0,5мл. 30% серной кислоты и 1мл. 0,001н раствора перманганата калия.

— Тщательно перемешали содержимое и оставили на 20 минут при t=20 градусов.

Если раствор остался ярко-розовым, то содержание растворенного кислорода в воде можно считать = 1мг/л., если окраска раствора стала лилово-розовой, то 2мг/л.,если слабо лилово-розовой, то 4мг/л., если бледно-лилово-розовой, то 6мг/л., если бледно-розовой, то 8мг/л., если желтой, то 16мг/л.

Вывод: окраска раствора стала бледно-лилово-розовой, значит содержание растворенного кислорода в пробе воды 6 мл.

Концентрация сульфатов в воде допускается до 500 мг/л.

1). Налить в пробирку 10 мл. воды;

2). Добавить 0.5 мл. соляной кислоты;

3). Добавить 2 мл.5% раствора хлорида бария, всё перемешать.

По характеру осадка определяют содержание сульфатов.

Концентрация хлоридов, мг/л.

Слабая муть, появляющаяся не сразу, а через несколько минут

Слабая муть, появляющаяся сразу после добавления хлорида бария

Сильная, быстро оседающая муть

Более 100 мг/л — высокое содержание сульфатов

Вывод: содержание сульфатов соответствует ПДК, так как в ходе исследований обнаружили слабую муть, появляющаяся сразу после добавления хлорида бария.

8. Определение хлоридов в воде.

Хлориды – один из самых серьёзных загрязнителей.

2). Добавить 3 капли 10%-го раствора нитрата серебра.

Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению и их концентрация в водоёмах допускается до 350 мг\л.

Концентрация хлоридов, мг/л.

Образуются хлопья, но осаждается не сразу

Вывод: содержание хлоридов соответствует ПДК, так как в ходе анализа наблюдали слабую муть.

1). Взять 100мл. исследуемой воды;

3). Через 10 минут определяли запах, характерный для хлорфенолов (аптечный запах).

Вывод: фенолов не обнаружено.

10. Определение нитратов в воде.

Азот является важным элементом, необходимым для построения белков и нуклеиновых кислот всеми живыми организмами. В водных экосистемах азот присутствует в молеку-лярном виде и в составе ионов. Бумажный индикатор (одна полоска) опускали в исследуемую воду.

Нормальным считается содержание нитрат-ионов 10 мг/л., а нитрит- ионов – 1 мг/л.

Вывод: содержание нитрат – ионов в воде составляет 0,02мг/л.

11. Определение общего железа в воде.

Железа немало в ландшафтах Русской равнины. Многие видели, как на белой раковине остаётся ржавая полоса.

Избыток железа означает жёсткую и малопригодную для бытовых нужд и водоснабжения воду.

1). В пробирку взять 10 мл. воды.

2). Добавить 1 каплю Н NO 3 (конц.).

3). Добавить несколько капель раствора перекиси водорода (Н2О2) .

4). Прилить 0,5 мл. раствора роданида калия (К S С N )

Если железа 0,1 мг/л. – появится розовое окрашивание.

Если железа больше, чем 0,1 мг/л. – то красное окрашивание.

ПДК общего железа в воде водоёмов 0,3 мг/л.

Вывод: при исследовании появилось розовое окрашивание, следовательно, содержание железа соответствует норме.

Мы провели много экспериментов для определения содержания в воде тех или иных веществ. И выявили, что Конглас – условно чистая река. Вода прозрачная, бесцветная, осадок незначительный, песчаный. Видимые признаки загрязнения отсутствуют.

Анализ показал, что кислотность воды, содержание в ней хлоридов, сульфатов, нитратов и железа соответствуют ПДК.

Таким образом, река Конглас экологически чистый водоём.

источник

Хотя власти столицы заявляют, что в последние годы вода в Москве-реке стала чище и соответствует нормам Евросоюза, мифы о рыбах-мутантах настолько сильны, что купаться и рыбачить там сомнительно. Редакция РИАМО совместно с лабораторией EcoStandart group проверила качество воды в главной артерии московского региона.

Условия и цели эксперимента

Мы взяли пять проб воды в разных участках русла Москвы-реки – от истока до устья.

Пробы были взяты в начале мая (с 9 по 11 мая 2017 года) в пяти точках. Первая – деревня Агафоново (Одинцовский район Московской области, примерно 50 км от Москвы), вторая – Павшинская пойма (Красногорск, Московская область, на границе с Москвой), третья – район Таганский (центр Москвы), четвертая – город Дзержинский (Московская область, место выхода реки за границы Москвы), пятая – Коломна (Московская область, около 100 км от Москвы, место впадения Москвы-реки в Оку).

Для отбора проб мы использовали чистые пластиковые бутылки объемом 2 литра. Воду забирали по правилам – «с горкой», чтобы под пробкой не осталось воздуха.

Пробы природной воды были доставлены в лабораторию в течение 48 часов, где провели ее базовый химический анализ.

Анализ проводился по девяти параметрам: водородный показатель, запах, цветность, мутность, нефтепродукты, жесткость, азот аммонийный, перманганатная окисляемость, общая минерализация.

Также качество воды оценивалось по содержанию тяжелых металлов.

Параметры анализа качества воды

Водородный показатель (рН) – содержание ионов водорода в природных водах.

Запах – его вызывают летучие вещества, попадающие в воду естественным путем или со сточными водами. Интенсивность запаха измеряется в баллах.

Цветность – интенсивность окраски воды, отражается в градусах по специальной шкале. Высокий показатель говорит о наличии загрязнения.

Мутность – мутность вызвана присутствием взвесей органического и неорганического происхождения. Высокая мутность является признаком примесей, возможно токсичных.

Нефтепродукты – загрязнение воды нефтепродуктами вызывают промышленные стоки, аварии при перевозке нефти, стоки с АЗС и автотранспорта.

Жесткость – содержание в воде растворенных солей кальция и магния. Их наличие в большом количестве нежелательно.

Азот аммонийный – повышенная концентрация азота аммонийного в водоемах вызвана недостаточной очисткой сточных вод.

Перманганатная окисляемость – этот показатель отражает общую концентрацию органики в воде и показывает, сколько миллиграмм кислорода (О2) требуется, чтобы окислить всю органику в пробе воды.

Общая минерализация – показатель содержания растворенных в воде веществ. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли.

Результаты исследований

Точка 1. Деревня Агафоново

Анализ на тяжелые металлы на этом участке выявил высокое содержание в воде алюминия – 41 мкг/дм3, а также высокое содержание бария — 42 мкг/дм3.

При этом данные по основным параметрам базового анализа в основном не превышают нормы.

Точка 2. Павшинская пойма

Анализ пробы в Павшинской пойме выявил высокое содержание хрома – 9,2 мкг/дм3 и марганца — 36 мкг/дм3. Проба показала и наличие бария — 50 мкг/дм3.

«В первых двух точках есть превышение по фосфору и тяжелым металлам», — отметила сказала эксперт лаборатории EcoStandart group Екатерина Суворова.

Анализ воды из Москва-реки в Одинцовском и Красногорском районах показал не самую радужную картину. Однако, по словам эксперта, в этих точках все-таки возможно купание.

Точка 3. Центр Москвы

Примечательно, что в центре Москвы на Таганке с качеством воды все не так уж плохо. По словам эксперта, вода там «примерно того же качества, что и на входе в Москву» – в Красногорском районе.

«Перманганатная окисляемость – низкая, мутность – не высокая, в целом неплохо», — отметила эксперт лаборатории Екатерина Суворова.

Точка 4. Дзержинский

Проба воды в Дзержинском выявила фактически «всю таблицу Менделеева», причем со значительным превышением, по сравнению с другими пробами.

В верхних пределах нормы – содержание фосфора (189 мкг/дм3), марганца (54 мкг/дм3), меди (3,6 мкг/дм3), цинка – 11 мкг/дм3. Содержание рубидия – 3,5 мкг/дм3, урана – 0,72 мкг/дм3, стронция – 0,313 мг/дм3.

«Дзержинский – просто караул!» — комментирует эксперт. Вода грязная, заражена органикой. «Аммония там в четыре раза больше, чем в Коломне, и в 30 раз больше, чем в Одинцовском районе», — отметила она.

Содержание нефтепродуктов в Москве-реке в районе Дзержинского в несколько раз выше допустимых значений. В воде очень много натрия и фосфора.

«Это свидетельствует о выбросе в воду каких-то моющих средств», — пояснила Суворова.

Точка 5. Коломна

Анализ проб воды на территории Коломны показал высокое содержание натрия – 25 мг/дм3, магния – 12 мг/дм3, стронция – 0,374 мг/дм3, а также самое высокое, по сравнения с другими пробами, содержание фосфора – 257 мкг/дм3. Высок показатель по никелю – 4,8 мкг/дм3. На верхней границе нормы показатель по содержанию молибдена — 0,68 мкг/дм3.

Как и ожидалось, вода на «входе» в Москву оказалась значительно чище воды на «выходе» реки из мегаполиса. Участок верхнего течения реки является наиболее чистым, тогда как на юге столицы значительный вклад в загрязнение реки вносят Курьяновские и Люберецкие очистные сооружения, через которые проходят канализационные стоки и сбросы большинства промпредприятий.

«Качество воды в Москве-реке соответствует требованиям для объектов питьевого и культурно-бытового водопользования, то есть показатели не превышают нормы предельно допустимой концентрации (ПДК)», — отметила руководитель лаборатории EcoStandart group Наталья Кожевникова.

Однако в пробах из Дзержинского и Коломны найдены превышения по меди. Кожевникова уточнила, что превышены нормативы для водоемов рыбохозяйственного назначения, которые на порядок строже, чем для обычных водоемов. В Дзержинском превышение по содержанию меди – в 3,6 раза, в Коломне – в 2,1 раза.

Медь относится к третьему классу опасности — «умеренно опасные вещества». Если искупаться в такой воде, есть риск получить отравление при случайном попадании воды в организм. Регулярные купания могут привести к повреждению печени и почечной недостаточности. Употребление в пищу зараженной рыбы, пойманной в этой воде, также грозит проблемами со здоровьем.

Кроме того, в лаборатории сравнили свежие результаты проб воды в Москве-реке с результатами двухлетней давности. «По сравнению с 2015 годом, вода по заказанным показателям стала значительно лучше», — заключила специалист.

В 2015 году эксперты «Мосводостока» отметили улучшение качества воды в Москве-реке за последние пять лет. Почти в два раза снизилось содержание меди — с 0,01 миллиграмма на литр в 2011–2012 годах до 0,005 миллиграмма на литр в 2014–2015 годах. Кроме того, в воде уменьшилось количество цинка.

Тогда власти Москвы признали состояние воды в Москве-реке «полностью соответствующим нормам стран Евросоюза». Власти города не исключают, что в недалеком будущем на любом участке Москвы-реки можно будет купаться и даже есть пойманную там рыбу.

Увидели ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите «Ctrl+Enter»

источник

Набор «Река, пруд, аквариум» предназначен для оценки безопасности открытых водоёмов, которые используются для пляжного отдыха и купания.
Кроме прудов и других природных водоёмов такой анализ будет полезен для исследования воды в аквариумах или рыбоводческих хозяйствах, а также в домашних бассейнах, владельцы которых не обеззараживают воду путём хлорирования или озонирования.

Исследование поможет Вам убедиться в том, что вода в Вашем водоёме не наносит вреда организму, а получив тревожные результаты, взяться за решение выявленных проблем.

Срок выполнения: 6–8 рабочих дней.

Минимальный объём пробы (материал тары): 1,5 л (пластик) и 0,2 л (стекло).

  • подходит для оценки безопасности и полезных свойств природной и аквариумной вод;
  • учитывает специфику природной воды в целом и поверхностных водоёмов в частности;
  • включает определение содержания наиболее опасных тяжёлых металлов и органических загрязнителей, таких как ртуть, свинец, кадмий и фенол;
  • включает определение показателей БПК и ХПК, которые необходимы для оценки состояния водной экосистемы и качества, растворенного в воде органического вещества;
  • обладает высокой точностью, подтверждённой Межлабораторными Сличительными Испытаниями и поверками.
  • может потребовать дополнительного времени для проведения испытаний – до 5 рабочих дней;
  • может потребоваться дополнительная тара для отбора воды для определения рядя показателей: нефтепродукты, фенол, ХПК и БПК.
Определяемый показатель Нормативный документ на методику
Обобщённые показатели
pH РД 52.24.495-2017
БПК5 ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97 (йодометрический метод) (издание 2004 г.)
Нефтепродукты выбирается лабораторией
Химическое потребление кислорода ГОСТ 31859-2012
Неорганические соединения
Ионы аммония ПНД Ф 14.1:2:4.276-2013 (издание 2013 г.)
Нитрат-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Нитрит-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Сульфат-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Фосфат-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Фторид-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Хлорид-ионы ПНД Ф 14.1:2:4.132-98 (издание 2008 г.)
Элементы
Железо выбирается лабораторией
Кадмий ЦВ 3.18.05-2005
Марганец ЦВ 3.18.05-2005
Медь ЦВ 3.18.05-2005
Мышьяк ЦВ 3.18.05-2005
Никель ЦВ 3.18.05-2005
Ртуть выбирается лабораторией
Свинец ЦВ 3.18.05-2005
Цинк ЦВ 3.18.05-2005
Органические соединения
АПАВ ПНД Ф 14.1:2:4.158-2000 (издание 2014 г.)
Фенол ПНД Ф 14.1:2:4.225-2006 (издание 2018 г.)

Анализ проводится с использованием передовых методик и техник анализа, в том числе фотометрии, ионной хроматографии, атомной абсорбции и потенциометрии, масс-спектрометрии, жидкостной хроматографии, что обеспечивает высокую точность и низкие уровни риска получения недостоверных результатов.

источник

О чём расскажут результаты анализа воды? Как читать химический анализ питьевой воды? Как понимать термины и сокращения в анализах воды. Разновидности химического анализа воды и его назначение. Расшифровка и предельно-допустимые значения исследуемых показателей согласно действующим нормативным документам. Для непосвящённого человека результаты анализа воды напоминают шифровку. Чтобы понять, как читать химический анализ питьевой воды, необходимо разобраться в значении и особенностях всех составляющих.

Читайте также:  Анализ воды в юао москвы

Обычно в результате анализов указывается не только количество найденных веществ, но и их предельно допустимая концентрация. Сокращённое название этого показателя ПДК. В данном случае имеют ввиду самый большой объём компонента, при котором он не будет оказывать негативное влияние на человеческий организм при условии, что поступление данного элемента будет продолжаться на протяжении всей жизни человека. Также данные компоненты в предельно-допустимой концентрации не будут ухудшать условия водопотребления.

Обычно все предельно-допустимые концентрации тех или иных веществ оговариваются действующими нормативными документами, а именно ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. Кроме этого при расшифровке результатов анализов можно руководствоваться рекомендациями Всемирной Организации Здравоохранения. Также в результатах обычно оговаривается класс опасности искомого компонента. Так, выделяют следующие классы опасности:

1 К – чрезвычайно опасные элементы:

2 К – высоко опасные составляющие;

4 К – вещества умеренной опасности.

Различные химические соединения способны оказывать разную степень токсичности. Все эти вещества, попадая в водную среду, могут оказывать разное токсическое действие на наш организм. В связи с этим есть ещё один показатель вредности составляющих водной среды. По этому признаку все элементы могут подразделяться на такие группы:

  • Группа санитарно-токсикологических признаков, обозначаемая «с-т».
  • Группа органолептических признаков. В данной группе даётся расшифровка воздействия компонента на те или иные органолептические показатели (сокращение «зап» говорит о способности вещества изменят запах водной среды, «окр» указывает на возможное изменение окраски, «пен» говорит о способности вещества вызывать пенообразование, сокращение «привк» указывает на изменения во вкусовых качествах при присутствии данного элемента, «оп» — это способность вещества вызывать опалесценцию).

Результаты анализа воды могут содержать единицу измерения КОЕ. Расшифровывается данная аббревиатура как колониеобразующие единицы. Данный показатель указывает на единичные бактерии и дрожжевые грибки, которые в состоянии создавать целые колонии в благоприятной среде через определённый промежуток времени.

Любой анализ воды может проводиться для получения достоверного результата о чистоте и качестве воды, а также для выбора подходящих мероприятий по её очистке. Так может выполняться несколько видов анализов:

  • Расширенный химический анализ по 25 показателям.
  • Сокращённый химический анализ по 12 компонентам.

Результаты расширенного химического анализа воды могут понадобиться в следующем случае:

  • если требуется провести анализ химических составляющих воды;
  • в ситуации, когда необходимо правильно подобрать оборудование для фильтрации;
  • для проверки состояния воды после проведённой фильтрации;
  • такой анализ позволит сделать выводы об эффективности фильтрующих установок;
  • если требуется проверить воду на присутствие в ней вредных микроорганизмов.

Сокращённый анализ может заказать потребитель для проверки качества питьевой воды, также данный анализ позволяет оценить качество работы фильтров. Для точности проведения анализа отбор проб воды должен выполняться с соблюдением следующих условий:

  1. Воду нужно набирать либо в специально подготовленные пробирки, либо в чистые пластиковые бутылки от питьевой столовой воды.
  2. Перед тем как делается забор жидкости, ёмкость ополаскивается набираемой водой и из неё удаляются остатки воздуха.
  3. При транспортировке образец с водой лучше скрыть от попадания солнечных лучей на него. Также не рекомендуется транспортировать воду в тёплом месте. Иначе результаты анализов будут недостоверными.
  4. Тара с водой для анализа должна быть доставлена в лабораторию не более чем за 2-3 часа.

Обычно результаты анализов питьевой воды указываются по каждому показателю в цифрах и единицах измерения. Зная нормы по каждому показателю, вы сами можете сделать выводы о пригодности воды для питья. Если все показатели не превышают норму, то воду можно считать чистой и качественной. При превышении каких-то значений требуется провести дополнительную фильтрацию.

Показатели чистоты воды, нормируемые регламентирующими документами РФ

источник

изучение и анализ состояния речной воды в городе Боброве и возможность замены артезианской воды на речную

Изучение и анализ состояния речной воды в городе Боброве и возможность замены артезианской воды на речную.

Волкова Екатерина Игоревна, 11 класс

Руководитель: Корикова М.А., учитель биологии

МКОУ Бобровская СОШ №2, Воронежская область, г. Бобров.

Основной задачей моей работы является оценка экологического состояния реки Битюг по физическим и химическим показателям. Также возможность использования воды из этой реки в качестве питьевой.

В результате проведения данной исследовательской работы я ответила на все интересующие меня вопросы и провела анализ проб воды, взятых на пляже «Батчиково» реки Битюг. Наша река отвечает всем требованиям и нормам СаН ПиН. Она является одной из наиболее чистейших рек Воронежской области. Это доказано теоретически и практически. Самый главный вопрос, на мой взгляд, затронутый в работе – это применение воды в качестве питьевой. Вода из реки Битюг не может течь в водопроводных трубах, т.к. в ней содержатся недопустимые концентрации химических веществ.

МКОУ БСОШ №2 Воронежская область город Бобров

Научное общество «Интеллектуал»

Исследовательская работа по теме:

« Изучение и анализ состояния речной воды в городе Боброве и возможность замены артезианской воды на речную»

Ученик: Волкова Екатерина ученица 11 «А» класса

2) Актуальность исследования

3) Практическая значимость работы

2. Методика исследования 4

2) Методы статистической обработки

4) Объем полученных материалов

3. Результаты исследования и их обсуждения 7

1) Общий обзор всей работы

1) В мае 2012 года мой учитель предложил мне сделать исследовательскую работу. Над темой я думала не долго, ведь через весь наш город протекает река Битюг (фото 1). Именно поэтому данная работа посвящена изучению физических и химических свойств воды в этой реке.

Битюг – одна из живописнейших рек воронежского края. Исток его находится близ с.Лужки Тамбовской области. На протяжении 287 км (полная длина реки 379 км) несет он свои воды по воронежской земле. Река тихая, спокойная, поскольку имеет небольшой уклон: на 1 км длины потока среднее падение 26 см. В бассейне Битюга насчитывается 40 рек длиной более 10 км. Основные притоки реки – Эртиль, Матреночка, Курлак, Тишанка, Тойда, Чигла.

Вода – это уникальное вещество, без которого невозможна жизнь на земле. Вода нужна растениям, животным, человеку. Мы состоим на 70-80% из нее. Теряя всего 1% воды, к нам приходит чувство жажды, а если человек теряет 15-20% жидкости – наступает смерть. В воде мы нуждаемся, не только как в «продукте питания», но и в быту (фото 2). Пригодна ли вода реки Битюг для бытовых и питьевых нужд? Так ли чиста она на самом деле? Что она нам может принести: вред или пользу?

В природных водах содержится огромное количество примесей в низких и ультранизких концентрациях. Они, конечно же, влияют на рост и развитие растений, здоровье человека. Река Битюг является одним из многочисленных притоков реки Дон, именно эту воду и используют люди, живущие в городе Боброве, для хозяйственных нужд. К сожалению, возможности школьной химической лаборатории ограничены, поэтому я обратилась за помощью к своей соседке, а по совместительству и работнику СЭС Бобровского района. Она помогла мне собрать анализы реки за последние 6 лет.

Эти показатели не совсем соответствуют нормативам для хозяйственных нужд. Есть небольшие отклонения от требований Сан ПиН 2.1.5.980-000 «Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод»

Также меня заинтересовал вопрос, можно ли будет пользоваться водой с реки Битюг в качестве питьевой (фото 3), если наша водонапорная башня (в нее вода поступает из родников) прекратит свою работу в связи с поломкой.

Первый этап – это забор из реки небольшого количества воды. Забор воды происходил на пляже Батчиково, близ города Боброва. Я выбрала это место, так как мне дали результаты исследований воды именно этого пляжа за последние 6 лет (2007,2008,2009,2010,2011 года). Забор воды осуществляли осенью, т.к. в это время она наиболее чистая.

Пробы воды анализировали вместе с моим преподавателем. Применяли экспериментальные, теоретические методы. Определяли показатели с помощью индикаторной бумаги. Так как в школе мало возможности сделать более глубокий анализ, я решила отнести пробы воды в СЭС, где с помощью специальных приборов определяли ее качество. По результатам исследований реки Битюг вода по некоторым показателям пригодна для хозяйственных нужд, а по некоторым нет.

Исходя из этой цели, я поставила перед собой следующие задачи:

  • На основании качественного и количественного анализа определить
    физические показатели качества воды.
    2. Расширить и углубить знания о качестве воды, оказывающей влияние на
    здоровье населения.
  • Актуальность выбранной мною темы в том, что вода является источником всего живого на Земле. Этой исследовательской работой я хотела расширить свои знания о составе и свойствах воды, с которой мы имеем дело ежедневно. Также мне самой стало очень интересно, так ли загрязнена вода нашей реки, потому что летом, когда мы купаемся в ней (фото 4), в воде постоянно находятся бензинные пятна и неприятный запах.

Методы исследования:
— забор проб воды из реки Битюг;
— практические и лабораторные работы по определению физических и химических
показателей, качественных и количественных анализов воды.

Формирование химического состава природных вод определяют в основном две группы факторов:

а) Прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду: действие веществ, которые могут обогащать воду растворёнными соединениями или, наоборот, выделять их из воды; состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;
б) Косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживаемых непосредственно в воде или (для водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования. Определения основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 60 °С. По предлагаемой методике определяют характер и интенсивность запаха.
100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60 °С на водяной бане и также оценивают запах.

К 10мл исследуемой воды прибавляют 1-2 капли HCl и 0, 2 мл (4 капли) 50%-го раствора KNCS. Перемешивают и наблюдают за развитием окраски. Примерное содержание железа находят по таблице:

источник

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Вода — одно из самых распространённых на Земле и необычных по своим свойствам химических соединений. Без воды невозможно существование самой жизни. Вода – носитель тепловой и механической энергии играет важнейшую роль в обмене веществом и энергии между геосферами и географическими районами Земли. Этому во многом способствуют и её аномальные физические и химические свойства. Один из основоположников геохимии, , писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравнится с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Всё земное вещество – под влиянием свойственных воде частных сил, её парообразного состояния, её вездесущности в верхней части планеты – ею проникнуто и охвачено». (2)

К сожалению, в последнее время интерес исследователей к воде основан скорее не на изучении её необычных, уникальных и в то же время универсальных свойств, а на исследовании её экологического состояния, поиска путей её очищения, её защиты от бесцеремонного, безответственного отношения к ней человека. (2)

Результатом не всегда разумной хозяйственной деятельности человека стало увеличение безвозвратного водопотребления (до полного истощения водных источников) и угрожающее загрязнение природных вод, что вносит нередко необратимые изменения в водный баланс и экологические условия обширных районов. Это обусловило возникновение нового направления гидрологической науки – гидролого-экологическую, изучающего необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдалённые во времени последствия этих воздействий. (2)

Острейшей гидрологической проблемой стало изменение качества природных вод и состояния водных экосистем под влиянием хозяйственной деятельности человека. Стремительное распространение веществ антропогенного происхождения привело к тому, что на поверхности Земли практически не осталось пресноводных экосистем, качество воды которых не изменилось бы в той или иной степени. Следствием химических и физических воздействий антропогенного происхождения является изменение состава донных отложений и живого вещества водных объектов. (2)

Факторы, воздействующие на водные объекты посредством изменения поверхности речных водосборов, особо ощутимо сказываются на экологическом состоянии малых рек. Малые реки играют решающую роль в формировании водных ресурсов. (2)

Одна из основных особенностей малых рек – тесная связь формирования стока с ландшафтом бассейна. Это обуславливает необычайную уязвимость рек при интенсивном освоении водосбора. Увеличение распаханности земель, отставания почвозащитных мероприятий и распашка до уровня воды, вырубка лесов и осушение болот на их водосборах, строительство крупных животноводческих
комплексов, ферм и птицефабрик без проведения сопутствующих природоохранительных мероприятий и сброс в реки сточных вод без надлежащей очистки быстро приводит к нарушению экологической обстановки, ускорению старения малых рек. Рациональное комплексное использование ресурсов малых рек, их охрана от загрязнения и истощения требуют безотлагательных мер. (2)

Загрязнение речных вод может носить промышленный, бытовой характер, являться последствием сельскохозяйственных работ. Для выбранного нами объекта изучения, актуальными являются бытовое загрязнение и загрязнения, являющиеся следствием сельскохозяйственных работ, то есть вымывание из почвы в воду рек составных частей минеральных удобрений.

Значительным источником загрязнения водоёмов (малых рек) могут быть бытовые сточные воды, которые уносят с собой физиологические выделения человека, кухонные помои, загрязнения от умывания, стирки белья и мытья помещений, а также некоторые плотные отбросы: бумагу, обрывки тканей, сор. В этих стоках 60% составляют органические вещества. (4)

Весьма неблагоприятное влияние на водоёмы и водостоки оказывают поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые содержатся главным образом в бытовых стоках, поскольку ПАВ всё больше используют как моющее средство. Водные растворы ПАВ имеют неприятный вкус и запах, дают стойкую пену, появление которой в водоёмах не только неприятно с точки зрения эстетики, но и препятствуют аэрации, ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоёмов. Кроме того, в пене концентрируются другие органические загрязнения и различные микроорганизмы (в том числе вызывающие заболевания человека) в такой степени, что содержание их в пене может превышать концентрацию в воде в сотни раз. ПАВ имеют способность эмульгировать другие загрязняющие вещества, и делать их более стойкими к окислению; даже в небольших количествах прекращают рост водорослей и другой водной растительности. (2)

Кроме того, даже такие безобидные, казалось бы, гигиенические препараты, как шампунь от перхоти, и то могут повредить водоёму, так как действующим началом противоперхостных шампуней является, например, пиритионат цинка и дисульфид селена – вот вам уже два члена ряда токсичных металлов. (1)

Отличительной способностью бытовых сточных вод является их бактериальное загрязнение: в одном кубическом миллиметре воды могут содержаться десятки миллионов бактерий, в том числе болезнетворных, а также яйца глистов. Количество бытовых сточных вод примерно соответствует количеству потребляемой водопроводной воды. (4)

Чем дальше, тем более опасным источником загрязнений водоёмов становится сельское хозяйство. За последние несколько десятилетий, производство, а следовательно и использование минеральных удобрений в стране выросло в несколько десятков раз, выросло и производство средств защиты растений. Производство этих веществ будет увеличиваться и в дальнейшем. Это способствует урожайности сельскохозяйственных культур. Однако удобрения и особенно ядохимикаты, предназначенные для уничтожения сорняков и насекомых, при неправильном их применении смываются в водоёмы, а их растворы просачиваются в нижележащие водоносные слои грунта и тоже попадают в водоёмы.(4)

Сельскохозяйственные стоки также являются источниками многих металлов. Большинство тяжёлых металлов, естественно, не могут находиться в водной среде в растворимом виде, но присутствуют там в виде коллоидных частичек, а в смеси с другими органическими веществами часто выпадают на дно. Поэтому содержание металла в придонных осадках часто рассматривается как показатель степени загрязнённости воды металлами. (1)

Известное значение имеют также и ливневые стоки, которые смывают в реки загрязнения с поверхности земли: при сильных ливнях и затяжных дождях их количество может превышать бытовые стоки, а концентрация загрязняющих веществ в них оказаться высокой. Поэтому поддержание в чистоте верхних слоёв почвы и промышленных площадок и особенно предотвращения загрязнения их химическими отходами имеет существенное значение для охраны рек от загрязнений. (4)

Реки весьма чувствительны ко всем посторонним вмешательствам и необходимо бережное их сохранение и рациональное использование их вод. Задача, стало быть, заключается в том, чтобы всячески сохранять реки от загрязнения. (2)

Целью данной работы является изучение основных показателей воды реки Пишля, а также содержание в ней различных примесей.

Cl -, SO42 -, NO3 -, PO43 -, HPO42 -, H2PO4 -.

6. Определить содержание органических веществ в воде реки Пишля.

Материалы и оборудование: универсальная индикаторная бумага со шкалой, цилиндры, фильтровальная бумага, воронка, химический стакан, лист белой бумаги, колба с притёртой пробкой, пробирки, технохимические весы с разновесами, фарфоровые чашки, водяная баня, часовое стекло, спиртовка, спички, скальпель.

Вещества: исследуемая и дистиллированная вода, растворы нитрата серебра AgNO3, хлорида бария BaCl2, соляной кислоты HCl, роданида калия KCNS или аммония NH4CNS, жёлтая кровяная соль, красная кровяная соль, перманганат калия, гексанитрокобальтиат (3) натрия, гексагидроксостибиат (5) калия, карбонаты натрия и калия, серная кислота, алюминий, гидроксид натрия, хлорид магния, хлорид аммония, аммиак.

1.1. Определение цветности воды.

Цветность природных вод обусловлена наличием, прежде всего гуматов железа (железных солей гуминовых кислот), а также сточными, бытовыми водами, которые попадают в реки. Повышенной цветностью обладает вода рек, имеющих болотный тип питания.

Мутную воду перед анализом на цветность следует отфильтровать.

В стеклянные цилиндры наливают отдельно исследуемую и дистиллированную воду. На фоне белого листа бумаги при дневном освещении воду рассматривают сверху и сбоку. На основе этого оценивают цветность, то есть указывают наблюдаемый цвет (бурый, жёлтый и т. д.). При отсутствии окраски вода считается бесцветной.(5)

Запахи воды могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов (высших водных растений, водорослей и др.), а также появиться при их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в реку попадают и производственные сточные воды, и бытовые воды с примесями определённого запаха (фенолы, формальдегид и др.). Это искусственные запахи. Силу запаха оценивают по пятибальной шкале.

источник

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