Сухой остаток воды анализа воды

Сухой остаток является одним из основных критериев определения качества воды, который выявляет степень ее минерализации. Для определения типа воды используется ионно-солевой остаток.

В качестве основных ионов, благодаря которым можно определить сухой остаток, выступают: сульфаты, хлориды, карбонаты, нитраты, бикарбонаты. Существует их подразделение на органические и минеральные остатки, которые отличаются температурами кипения. Сухой остаток подразумевает наличие в воде растворенных нелетучих твердых веществ. Существует специальная методика его вычисления.

С его помощью осуществляется определение сухого остатка в исследуемой пробе. Для проведения подобного исследования необходимо провести фильтрование пробы, отделить ее от органических примесей.

Воду используют почти во всех отраслях современного производства. Например, в косметической промышленности ее используют в качестве питьевой воды, как сырье для создания полуфабрикатов, как вещество для мытья промышленной тары.

Именно с водой связаны органолептические показатели продукции, выпускаемые на предприятии: стабильность, запах, вкус, цвет. К примеру, внешний вид и вкус сиропов напрямую связаны с минеральными веществами, содержащимися в воде. Если сухой остаток содержит хлорид натрия, в таком случае вода приобретает некоторый соленый вкус.

Существуют определенные нормативы, которым должна соответствовать вода. Если содержание сухого остатка им не удовлетворяет, в таком случае ее нельзя использовать. Существуют специальные физико-химические лаборатории, которые оснащены специальными измерительными приборами.

В них массовая доля сухого остатка определяется по ГОСТу «Вода питьевая» 18164-72. Используют воду в производстве лишь после того, как будет проведен полный контроль ее на соответствие всем показателям качества.

Если в ходе исследований будут выявлены несоответствия по каким-либо показателям, необходимо составить протокол о несоответствии, выполняют необходимые корректирующие мероприятия.

Существует несколько методик, позволяющих определять сухой остаток. ГОСТ допускает процедуру с добавлением соды либо с использованием соли. Рассмотрим оба варианта более подробно.

В первом случае происходит выпаривание пробы с использованием водяной бани. Сначала емкость, которую будут использовать для выпаривания, высушивают до получения постоянной массы. Далее в фарфоровую емкость наливают отфильтрованную воду. После завершения выпаривания последней пробы, чашка высушивается в термостате до постоянной массы при температуре.

Для определения сухого остатка используется специальная формула. Она связывает между собой массу пустой емкости, с сухим остатком, а также количество воды, которая взята для исследования.

Применение этого метода приводит к получению завышенных результатов. Подобная ситуация объясняется повышенной гигроскопичностью, а также протеканием гидролиза хлорида кальция и магния, сложностью передачи воды сульфатами кальция и магния.

Для устранения подобного недостатка осуществляется добавление к испытуемому образцу чистого карбоната натрия. В процессе добавления хлоридов кальция и магния происходит их переход в безводные карбонаты. Для полного удаления кристаллизационной воды, выполняют сушку полученного сухого остатка при повышенной температуре до тех пор, пока не будет получена постоянная масса в термостате.

Данный вариант предполагает предварительное фильтрование воды с применением бумажного фильтра. После высушивания пробы до получения постоянной массы, чашку нужно поставить на водяную баню. Здесь проводится выпаривание проб воды, отобранных для анализа. Как только будет внесена последняя порция воды, вносят пипеткой раствор углекислого газа. Учитывая, что вес взятой соды относится к массе сухого остатка как 2 к 1, проводят математические расчеты.

Чтобы проводить дальнейшее выпаривание, необходимо перемешивать пробу, разрушая при этом образующуюся корку. Для перемешивания применяют стеклянную палочку. Далее обмывают дистиллированной водой палочку. Потом образующийся сухой остаток с содой в чашке размещают в термостате, сушат его при температуре порядка 150 градусов по Цельсию до получения постоянной массы.

Средняя продолжительность выпаривания составляет от двух до пяти часов. Определяют разность по весу между емкостью образованного осадка и начальным весом чашки и соды. Данная разность определяет количество сухого остатка в определяемом количестве воды. Определяют сухой остаток по формуле, связывающей массу пустой емкости, добавленной соды, а также объем воды, выбранный для анализа.

Данный анализ с гигиенической точки зрения заключается в том, что можно провести технически корректировку анализируемой воды, воспользовавшись системами фильтрации, понижая при этом степень минерализации.

Вкус считается сбалансированным, если в воде общее содержание соли составляет 600 мг на один литр. Если в ней содержится больше 1 г/л, она считается непригодной для питья, поскольку обладает горько-соленым вкусом.

Если постоянно употреблять такую воду, в организме могут возникнуть серьезные физиологические проблемы. В первую очередь происходит усиление моторной и секретной функции кишечника и желудка, при повышенной температуре организм перегревается.

источник

Анализ проб сточных вод сухой остаток.

Сухой остаток —это масса остатка, получаемого выпариванием профильтрованной пробы сточной воды и высушиванием при 103—105 °С или 178—182 °С. Величина эта должна выражать суммарное количество растворенных в пробе веществ, неорганических и органических. Получаемые результаты, однако, удовлетворяют этому требованию лишь приближенно, при какой бы из указанных двух температур ни проводилось высушивание остатка.

Если остаток высушивали при 103—105 °С, то в нем сохранится вся или почти вся кристаллизационная вода солей, образующих кристаллогидраты, а также частично и окклюдированная вода. С другой стороны, при выпаривании и высушивании удаляются все летучие с водяным паром органические вещества, растворенные газы, а также СОг из гидрокарбонатов, которые при этом превратятся в карбонаты.

Если остаток высушивали при 178—182 °С, то окклюдированная вода будет удалена полностью. Кристаллизационная вода также удалится, но некоторое количество может остаться, особенно, когда в пробе присутствуют преимущественно сульфаты. Гидрокарбонаты превратятся в карбонаты, но последние могут частично разложиться . Может произойти незначительная потеря нитратов. Органические вещества теряются в большей мере, чем в первом случае.

Высушивание при 178—182 °С следует предпочесть при анализе вод, содержащих преимущественно неорганические соли, так как тогда получаемый результат приближается в большей мере к сумме результатов отдельных определений катионов и анионов в пробе.

Ход определения. В прокаленную, охлажденную и взвешенную фарфоровую или кварцевую чашку помещают 50—250 мл анализируемой сточной воды, предварительно профильтрованной. Воду выпаривают на водяной бане досуха. Затем переносят чашку с остатком в сушильный шкаф и высушивают при 103—105 °С или 178—182 °С до постоянной массы.

Расчет. Содержание сухого остатка (х) в мг/л вычисляют по формуле

где а — масса чашки с сухим остатком, мг; b — масса пустой чашки, мг; V — объем анализируемой сточной воды, мл.

Анализ проб сточных вод прокаленный остаток.

Проводя анализ проб сточных вод иногда требуется определить их прокаленный остаток. Цель этого определения -получить приближенное представление о содержании органических и неорганических веществ в пробе: при прокаливании органические вещества удаляются, неорганические остаются. Анализ проб сточных вод на прокаленный остаток выполняют следующим образом: чашку с сухим остатком помещают в муфельную печь, предварительно разогретую, и прокаливают при 500С 15-20 минут. После полного охлаждения чашку взвешивают. Прокаливание повторяют до достижения постоянной массы. Рассчитывают результат по той же формуле, что и при определении сухого остатка.

Расчет. Содержание прокаленного остатка(х) в мг/л вычисляют по формуле

где а-масса чашки с прокаленным остатком, мг; b-масса пустой чашки, мг;

V-объем анализируемой сточной воды, мл.

Анализ проб сточных вод пенистость.

Пенистость-это способность сохранять искусственно созданную пену на поверхности исследуемой пробы, можно использовать для качественной оценки присутствия таких веществ, как сапонины и сапонаты натурального и искусственного происхождения. Анализ проб сточных вод на пенистость проводят следующим образом: пробу воды 500мл вливают в колбу вместимостью 1 л с притертой пробкой, затем колбу закрывают и интенсивно взбалтывают 30с. Результат определения расценивают как положительный в том случае, если пена, образовавшаяся при взбалтывании пробы, сохраняется на поверхности в колбе больше 1 минуты. Значение pH пробы при определении должно быть в пределах 6,5-8,5.

Химический анализ сточных вод на щелочность.

Щелочностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами. К этим веществам относят: сильные основания, полностью диссоциирующие в разбавленных растворах с образованием гидроксид- ионов (едкий натр, едкое кали),слабые основания(аммиак, анилин, пиридин),анионы слабых кислот, анионы гуминовых кислот.

Химический анализ сточных вод на щелочность проводят используя различные индикаторы, наиболее подходящим индикатором является метиловый желтый, цвет которого изменяется от желтого к красному в границах pH=4.0-2.9 довольно резко, или бромфеноловый синий, если титрование с ним проводить до чисто желтого цвета.

источник

Сухой остаток характеризует содержание в воде нелетучих растворенных веществ (главным образом минеральных) и органических веществ, температура кипения которых превышает 105–110°С. Сухой остаток определяют гравиметрическим и расчетным методами. Перед определением сухого остатка пробу необходимо фильтровать либо отстаивать для отделения от взвешенных веществ.

Гравиметрический (весовой) метод основан на определении веса высушенного остатка, полученного после выпаривания пробы. При гравиметрическом определении сухого остатка сначала проводят выпаривание основной массы пробы, которая может составлять 250–500 мл. Далее оставшуюся часть пробы высушивают во взвешенной, доведенной до постоянной массы чашке (стакане, тигле) в сушильном шкафу в стандартных условиях в два этапа. На первом этапе высушивание проводят при температуре 103–105°С в течение 1–2 часов. При этом удаляются влага и все летучие органические вещества, однако сохраняется почти вся кристаллизационная вода солей – кристаллогидратов. На втором этапе высушивание проводят при температуре 178–182°С также в течение 1–2 часов. В этих условиях разлагаются кристаллогидраты, более полно испаряются и разлагаются органические вещества, разлагаются также некоторые соли – например, гидрокарбонаты до карбонатов и далее до оксидов (частично или полностью). Величину сухого остатка определяют по разности масс остатка пробы до и после высушивания, причем иногда выполняют промежуточное взвешивание – после высушивания при температуре 103–105°С. Взвешивание выполняют на аналитических весах с погрешностью не более ±1 мг (лучше ±0,1 мг). Перед взвешиванием тигель необходимо охладить до комнатной температуры.

Для определения сухого остатка поверхностных природных вод обычно достаточно высушивания при температуре 103–105°С. Высушивание при температуре 178–182°С применяется специалистами при детальном исследовании природных или сточных вод.

Величину сухого остатка можно также оценить расчетным методом. При этом надо суммировать полученные в результате анализов концентрации растворенных в воде минеральных солей, а также органических веществ (гидрокарбонат суммируется в количестве 50%*). Для питьевой и природной воды величина сухого остатка практически равна сумме массовых концентраций анионов (карбоната, гидрокарбоната, хлорида, сульфата) и катионов (кальция и магния, а также определяемых расчетным методом натрия и калия).

Величина сухого остатка для поверхностных вод водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования не должна превышать 1000 мг/л (в отдельных случаях допускается до 1500 мг/л).

А. Определение сухого остатка гравиметрическим методом

Весы аналитические с комплектом разновесов, мерный стакан, сушильный шкаф с термометром (103–105°С), фарфоровая чашечка (стакан) на 300 мл, щипцы.

1. Подготовьте предварительно (можно это сделать накануне эксперимента) чистую фарфоровую чашечку или стакан:
— высушите ее в сушильном шкафу при температуре 103–105°С не менее часа;
— с помощью щипцов достаньте чашечку из сушильного шкафа, дайте ей остыть до комнатной температуры (2–3 часа).
2. Определите массу пустой чашечки (М₁) в г, взвесив ее на аналитических весах с точностью до ± 0,0001 г.

Манипуляции с чашечкой выполняйте с помощью щипцов! Не прикасайтесь руками к чашечке, т.к. это может вызвать изменение массы (внести ошибки) при последующем взвешивании.

3. Мерным стаканом поместите в чашечку 100 мл анализируемой воды.
4. Поместите чашечку в сушильный шкаф при температуре 103–105°С на ночь для выпаривания.
5. С помощью щипцов достаньте чашечку из сушильного шкафа, дайте ей остыть до комнатной температуры в течение 2–3 часов.
6. Определите массу чашечки с остатком (М2) в г, взвесив ее на аналитических весах с точностью до ± 0,0001 г.
7. Рассчитайте величину сухого остатка (МСО) в мг/л по уравнению:

где: М₂ и М₁ – вес чашки с остатком после высушивания и пустой чашки соответственно, г;
V – объем воды, взятой для анализа, мл;
10 6 – коэффициент пересчета единиц измерения из г/мл в мг/л.

В. Определение сухого остатка расчетным методом

Величину сухого остатка в мг/л можно определить также расчетным методом, суммируя результаты определения массовых концентраций главных ионов, выраженные в мг/л (гидрокарбонат суммируют в количестве 50%).

Полученный результат округлите до целых чисел.
О расчете величины сухого остатка (общего солесодержания) в ммоль-эквивалентной форме см. п. 6.3.7.

* При «классическом» гравиметрическом определении сухого остатка при нагревании выпариваемой пробы протекает химическая реакция разложения гидрокарбонат-аниона:

в результате этой реакции теряется около 50% массы содержащегося в пробе гидрокарбонат—аниона.

источник

Определение сухого остатка в химическом анализе имеет большое практическое значение. Эта величина позволяет не только характеризовать общую минерализацию воды, но и контролировать качество выполненного анализа, так как при правильно выполненном анализе общее содержание найденных веществ должно быть близко к величине сухого остатка.

В водах, а также рассолах сухой остаток получают выпариванием воды с содой. В кислых водах сухой остаток получают выпариванием с серной кислотой. Наиболее удобно объем воды на определение брать с таким расчетом, чтобы вес сухого остатка составлял 50 — 500 мг. Для определения сухого остатка в рассолах берут навеску от 1 до 10 г в зависимости от концентрации рассола.

Определение сухого остатка простым выпариванием воды и последующим высушиванием при температуре 105 — 110 °С дает для вод и рассолов неудовлетворительные результаты вследствие гидролиза и гигроскопичности хлоридов магния и кальция и трудной отдачи кристаллизационной воды сульфатами кальция и магния. Эти недостатки устраняются прибавлением к выпариваемой воде навески химически чистого карбоната натрия. При этом хлориды и сульфаты кальция и магния переходят в безводные карбонаты, а из натриевых солей лишь сульфат натрия обладает кристаллизационной водой, но она полностью удаляется высушиванием сухого остатка при температуре 150 — 180° С.

Определение выпариванием с содой

Высушивают фарфоровую или лучше кварцевую чашку до постоянного веса при температуре 105 — 110° С. В чашку вносят безводный Na₂CО₃ в количестве, в 2 — 3 раза превышающем предполагаемое содержание растворенных солей в анализируемом объеме пробы (последнее может быть ориентировочно подсчитано после определения хлор-, сульфат- и гидрокарбонат-ионов).

Чашку с карбонатом натрия взвешивают, затем в нее наливают соответствующее количество прозрачной воды или рассола (при анализе рассола соду предварительно растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды) и выпаривают досуха под инфракрасной лампой, на водяной или не слишком горячей песчаной бане. В случае использования песчаной бани следят, чтобы не было кипения воды и разбрызгивания в конце выпаривания. Обтирают чашку с полученным сухим остатком сначала фильтровальной бумагой, смоченной разбавленной соляной кислотой (для удаления возможной накипи или загрязнений из песка), а затем сухой бумагой. После этого чашку накрывают часовым стеклом и сушат в термостате при температуре 150 — 180 °С в течение 2 — 3 ч.

После охлаждения в эксикаторе чашку взвешивают. Затем чашку помещают снова в термостат на 1 ч. При вторичном взвешивании ввиду некоторой гигроскопичности осадка рекомендуется сначала поставить на весы разновес, отвечающий первому взвешиванию, а потом уже чашку с осадком. Если разность между двумя взвешиваниями не будет превышать ±0,001 г, определение сухого остатка можно считать законченным; в противном случае операцию высушивания следует повторить.

Содержание сухого остатка (в мг/л) вычисляют по формуле:

где а — вес чашки с сухим остатком, мг;

v — объем исследуемой воды, мл.

Определение выпариванием с серной кислотой

Определение сухого остатка в природных водах выпариванием с серной кислотой основано на переводе всех солей, растворенных в воде, в сульфаты. При последующем удалении избытка серной кислоты и прокаливании сухого остатка до постоянного веса железо и алюминий будут взвешены в виде окислов Fe₂О₃ и А1₂О₃.

Однако определение сухого остатка этим методом в кислых водах не дает удовлетворительных результатов, так как превращение значительных количеств сульфатов железа и алюминия в окислы требует продолжительного прокаливания и высокой температуры; при этих условиях возможно разложение других солей. Е. П. Муликовская этот метод выделения сухого остатка видоизменила. Для удаления избытка серной кислоты высушивание ведется при температуре 360 — 380° С. В таком сульфатном сухом остатке железо и алюминий взвешивают в виде сульфатов. При этом железо необходимо предварительно окислить до трехвалентного.

Во взвешенную платиновую или фарфоровую чашку отмеривают такой объем воды, в котором содержалось бы не более 1 г солей, после чего прибавляют 1 — 2 мл 5%-ного раствора перекиси водорода и закрывают чашку часовым стеклом. Когда прекратится бурное выделение кислорода, обмывают стекло дистиллированной водой, прибавляют 1 — 2 мл H₂SО₄ (1:2) и выпаривают раствор на водяной бане до маслообразной консистенции.

Затем чашку переносят на асбестовую сетку и осторожно нагревают до полного прекращения выделения паров серной кислоты, после чего, снова смочив сухой остаток концентрированной серной кислотой, вторично нагревают на асбестовой сетке до прекращения выделения паров серной кислоты. Последняя операция необходима для перевода основного сульфата окисного железа в среднюю соль. После вторичной обработки серной кислотой сухой остаток нагревают в термостате при температуре 360 — 380 °С в течение 1,5 — 2 ч. Полученный сухой остаток содержит все металлы, находящиеся в воде в виде сульфатов, причем железо — в виде Fe₂(SО₄)₃.

источник

О том, какого качества жидкость, можно судить, определив сухой остаток в воде, показывающий насколько она минерализована. Тип воды определяется посредством ионно-солевого остатка. Остановимся на этом более подробно.

Из этой статьи вы узнаете:

Что показывает сухой остаток в воде

Какое влияние на организм оказывает сухой остаток в воде

Какие методы определения сухого остатка в воде существуют

Какое количество сухого остатка в воде допустимо

Сухой остаток в воде говорит о том, что в воде имеются растворенные органические и минеральные соединения, которые закипают по достижении водой температуры более +105… +110 °С. Для выявления наличия и характера сухого остатка используются гравиметрические расчетные способы. Для установления его типа образец воды отфильтровывается либо отстаивается, пока сухая смесь не отделится в качестве взвешенных частиц.

Сухой остаток в основном выявляют, подвергнув природную воду нагреву до +103… +105 °С. Для более детального и скрупулезного изучения свойств природной и сточной воды ее высушивают, нагревая до температуры +178… +182 °С.

Особенно широко в природной воде распространены анионы НСО₃, СО₃ и катионы Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , H + . В зависимости от того, какие анионы или группы анионов преобладают в воде, ее можно разделить на три основных класса:

карбонатная и гидрокарбонатная;

Вкусовые качества воды напрямую зависят от ее химического и минерального состава. От него зависит также частота инфекционных заболеваний в районе. На сегодняшний день вопрос о том, каким образом минерализованная вода влияет на человеческий организм, стал очень актуален, что явилось основанием для увеличения объема исследований в этой сфере. Эта тенденция связана с тем, что многие страны сталкиваются с дефицитом пресной воды.

В связи с появлением и развитием технологий, позволяющих изменять электролитный состав питьевой воды, его изучению в настоящее время уделяется значительное внимание. На данный момент недостаточно изучено, каким образом минерализованная вода влияет на организм человека, какое значение при этом имеет ее электролитный состав.

Высокоминерализованная вода не способствует утолению жажды, поскольку при попадании в организм значительного количества минералов, непосредственно количество воды в организме, в том числе в плазме крови, уменьшается. Потеря организмом воды даже в самой малой степени может увеличить давление плазмы крови, а также привести к раздражению рецепторов сосудов, что вызовет возбуждение определенных зон головного мозга – центров жажды.

Для утоления потребности в воде достаточно прекратить раздражение осморецепторов, а, следовательно, привести в норму осмотическое давление в плазме крови. С этой целью следует употреблять воду с низким уровнем содержания минералов, являющейся гипотонической по отношению к клеткам крови и межтканевой жидкости.

В процессе изучения ионно-солевого состава сухого остатка воды, ученые выяснили, что различные степени остатка оказывают разное влияние на человеческий организм.

Исследования, проводимые как в отношении лабораторных животных, так и в отношении добровольцев показали, что высокоминерализованная вода способна оказать отрицательное воздействие на человека. Употребление такой воды может вызывать расстройство метаболических и биохимических процессов, кроме того, приводит к нарушениям как на морфологическом, так и на функциональном уровне.

То есть, если употреблять воду, содержание сухого остатка в которой превышает 1000 мг/л, велика вероятность нарушения гидрофильности тканей организма, задержки в организме воды, значительного сокращения мочеиспускания. В результате этих процессов повышается нагрузка на сердце и сосуды, обостряются хронические заболевания, такие как ишемическая болезнь, миокардиодистрофия, стенокардия, гипертоническая болезнь, что увеличивает риск развития инфаркта и прочих неблагоприятных последствий.

Употребляя сильно минерализованную воду, человек может испытать диспепсическое расстройство. Особенно остро ощущают смену воды люди, изменившие регион проживания. Это связано с высоким содержанием в жидкости солей магния, которые, раздражая слизистые оболочки кишечника, стимулируют перистальтические процессы.

Употребление такой воды способно изменять секрецию и моторную функцию желудка. А если пить ее в течение длительного времени и в больших количествах – может вызвать мочекаменную или желчекаменную болезни.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Однако стоит иметь в виду, что и вода с очень низким содержанием минералов (величина сухого остатка менее 100 мг/л) имеет неприятный вкус и может представлять опасность для здоровья при длительном употреблении. В такой воде содержится очень мало кальция и магния, что влечет риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, а также негативно сказывается на состоянии и развитии опорно-двигательного аппарата.

Употребляемая вода должна соответствовать определенным нормативам. В случае, если содержание сухого остатка выше или ниже, вода непригодна для использования. Измерение количества сухого остатка в воде производится при помощи специальных измерительных приборов в физико-химических лабораториях.

Для того чтобы вода была пригодна для использования, содержащийся в ней сухой остаток должен соответствовать требованиям ГОСТа «Вода питьевая» 18164-72. Применение воды в производстве возможно после проведения ее полного анализа. Если исследование покажет, что какие-либо показатели воды не отвечают требованиям, в этом случае составляется протокол несоответствия, выполняются необходимые мероприятия по коррекции показателей.

Вода, в которой содержание сухого остатка не превышает 1000 мг/л, называется пресной, в большинстве рек, пресных озер и водохранилищ содержится именно такая вода. При минерализации от 1000 до 3000 мг/л вода имеет солоноватый вкус. В случае, когда сухой остаток в воде превышает 3000 мг/л, вода будет сильносоленой на вкус, она свойственна океанам и морям.

Оптимальная степень минерализации воды составляет 300–500 мг/л. Вода, сухой остаток которой составляет 100–300 мг/л, расценивается как удовлетворительная, показатели 500–1000 мг/л считаются завышенными, но вода пригодна для употребления. Следует иметь в виду, что при использовании воды со степенью минерализации 1000 мг/л и выше можно серьезно ухудшить состояние здоровья. По этой причине питьевой считается та, сухой остаток в которой не превышает 1000 мг/л.

В то же время сухой остаток воды в водоемах, предназначенных для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд, не должен превышать 1000–1500 мг/л.

Для оценки состава и свойств сточной воды проводят санитарно-химический анализ, включающий, помимо стандартных химических тестов, ряд параметров, определяющих физические, физико-химические и санитарно-бактериологические показатели.

Состав сточной воды достаточно сложен, проводимые исследования не позволяют определить каждое из загрязняющих веществ, в связи с этим возникла необходимость выбирать показатели, с помощью которых можно было бы охарактеризовать те или иные свойства воды, не идентифицируя отдельные вещества. Название этих данных – групповые или суммарные. Так, определив органолептические показатели (запах, цвет), нет дальнейшей необходимости определять количественные степени веществ, способных придавать воде цвет и запах.

При помощи полного санитарно-химического анализа можно определить следующие данные: температуру, окраску, наличие запаха, степень прозрачности, величину рН, количество сухого остатка, его плотность и потерю в процессе накаливания, количество взвеси, объем и массу оседающих веществ, степень перманганатной окисляемости, химическую и биохимическую потребности в кислороде (ХПК и БПК соответственно), уровень азота (общего, аммонийного, нитритного, нитратного), фосфатов, хлоридов, сульфатов, тяжелых металлов и других токсичных элементов, количество поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, растворенного кислорода, микробов, бактерий группы кишечной палочки (БГКП), яиц гельминтов.

Помимо указанных показателей, к обязательным тестам для определения полного санитарно-химического исследования на городских очистных станциях могут быть отнесены тесты, определяющие специфические примеси, которые поступают в канализационные сети населенных пунктов с производственных предприятий.

Анализ сухого остатка позволяет установить степень общей загрязненности сточной воды органическими и минеральными веществами, находящимися в различных агрегативных состояниях (в мг/л). Выпаривание и дальнейшее высушивание образца сточных вод при температуре +105 °С поможет установить необходимые показатели. Далее остаток прокаливается при температуре +600 °C, в результате чего можно определить его зольность. Эти показатели позволяют выявить соотношение органической и минеральной частей загрязнений в сухом остатке.

Способ состоит в том, что образец выпаривается посредством водяной бани.

Чаша, предназначенная для выпаривания образца, высушивается до достижения постоянной массы. В фарфоровую чашу заливают фильтрованную воду объемом около 200–500 см 3 . После того как последняя проба воды выпарена, чаша с содержащимся в ней остатком высушивается при +110 °С в термостате постоянной массы.

Для вычисления количественного показателя сухого остатка (Х), мг/дм 3 используется следующая формула:

где m – масса емкости с сухим остатком, мг;

m1 – масса пустой емкости, мг;

V – объем воды, взятой для испытания, см 3 .

Однако, в связи с высокой способностью поглощения водяных паров и гидролизом хлоридов магния и кальция, трудностей при передаче воды сульфатами магния и кальция, велика вероятность при проведении данного анализа получить завышенные результаты. Для исправления ситуации в испытуемый образец добавляют чистый карбонат натрия. В этом случае хлориды магния и кальция преобразуются в безводные карбонаты. С целью полного выпаривания кристаллизационной воды образовавшийся остаток подвергается высушиванию при +160… +180 °С до достижения постоянной массы в термостате.

Воду необходимо заранее отфильтровать, используя бумажные фильтры. В емкости, высушенной до постоянной массы, на водяной бане выпарить отобранные для анализа 200–500 см 3 воды. После того как внесли заключительную порцию воды, при помощи пипетки добавляют 1%-ный раствор кальцинированной соды из расчета, чтобы вес соды в 2 раза превышал вес сухого остатка, предполагаемого к получению.

В случае если возникает необходимость последующего выпаривания, содержимое чаши время от времени перемешивают при помощи стеклянной палочки для разрушения образовывающейся корочки. Палочка промывается в дистиллированной воде. После этого образовавшийся сухой остаток с натрием углекислым в чаше необходимо поместить в емкость термостата и высушить при +150 °С до получения постоянной массы. Образец воды сушится в течение 2–5 часов.

Объем сухого остатка в пробе воды составляет разницу в весе между чашей с образовавшимся сухим остатком и первоначальным весом соды и емкости (в 1 см 3 содового раствора содержится 10 мг Na₂CO₃).

Сухой остаток (Х), мг/дм 3 , вычисляют по формуле:

где m – масса емкости с сухим остатком, мг;

m1 – масса пустой емкости, мг;

m2 – масса добавленной соды, мг;

V – объем воды, необходимой для испытания, см 3 .

Практическое использование полученных показателей состоит в технической возможности корректировать используемую воду (при помощи системы фильтров), понижая степень ее минерализации.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

источник

Химический состав воды, в том числе используемой в производстве бутилированной воды, в основном определяется концентрациями отдельных катионов (в частности, Ca 2+ , Mg 2+ , K + , Na + ) и анионов (в частности, Cl — , SO₄ 2- , HCO₃ — ). Кроме того, есть более общие характеристики, производные от некоторых индивидуальных концентраций – например, общая жесткость и щелочность воды.

Существует и еще более обобщенный показатель – сухой остаток (общая минерализация) воды, т.е. суммарное количество веществ, растворенных в единице объема воды. В принципе, сухой остаток (общая минерализация) определяется содержанием как неорганических (минеральных), так и органических веществ в воде. Однако, в норме концентрация органических соединений в воде пренебрежимо мала, поэтому с достаточной точностью величину сухого остатка (общей минерализации) можно считать равной сумме концентраций неорганических катионов и анионов.

Понятия «сухой остаток» и «общая минерализация» часто считают тождественными. Это с связано с тем, что такой интегральный показатель, как суммарное количество растворенных веществ, можно точно вычислить, лишь зная концентрации всех индивидуальных ингредиентов (ионов). Поскольку на практике это далеко не всегда возможно, широко практикуется определение сухого остатка, измеряемого гравиметрическим методом (взвешиванием) после упаривания воды.

Полученные значения, однако, часто оказываются гораздо более низкими, чем арифметическая сумма индивидуальных концентраций. Связано это с термическим разложением гидрокарбонат-ионов с выделением углекислого газа. Поэтому самые значительные расхождения межде величинами сухого остатка и вычисляемой общей минерализацией (TDS – total dissolved solids) наблюдаются для вод с высокой щелочностью, т.е. с высоким содержанием гидрокарбонат-ионов.

Разумеется, сухой остаток (общая минерализация) — гораздо менее информативный показатель, нежели данные полного химического анализа питьевой воды. В то же время, он позволяет получить обобщенное представление о качестве питьевой воды. В первую очередь, о ее органолептических свойствах:

слишком высокие (более 1 г/л) значения сухого остатка (общей минерализации) свидетельствуют о том, что такая вода хуже утоляет жажду. Кроме того, вода с очень высокой минерализацией может иметь соленый или горький привкус;
вода с очень низкой минерализацией (величина сухого остатка менее 100 мг/л) также может быть неприятна на вкус и небезопасна при постоянном употреблении. Такая вода обычно характеризуется очень низкой жесткостью, т.е. низкими концентрациями ионов кальция и магния, что является значимым фактором риска для развития заболеваний сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата.

С другой стороны, вода с очень низкой минерализацией (величина сухого остатка менее 100 мг/л) также может быть неприятна на вкус и небезопасна при постоянном употреблении. Такая вода обычно характеризуется очень низкой жесткостью, т.е. низкими концентрациями ионов кальция и магния, что является значимым фактором риска для развития заболеваний сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата.

На основании результатов многочисленных научных исследований, как эпидемиологических, так и экспериментальных, установлен оптимальный уровень сухого остатка (общей минерализации) питьевой воды — 200-500 мг/л. Вода, минерализованная на уровне до 1000 мг/л, считается качественной, пригодной для питья и приготовления пищи без ограничений. Вода с более высокой минерализацией относится к минеральным водам, употребление которых связано с определенными показаниями и ограничениями.

Для нормализации минерального состава питьевой воды, в том числе для получения питьевой воды с оптимальным значением сухого остатка (общей минерализации) можно использовать минеральные добавки серии «Северянка». Дополняя питьевую воду солями кальция, магния, калия, гидрокарбонат-ионами и другими жизненно важными ингредиентами, «Северянка» оптимизирует значение сухого остатка (общей минерализации) питьевой воды.

источник

Одним из важных показателей качества питьвой воды является сухой остаток (минерализация) воды. По ионно-солевому составу сухого остатка природных вод можно определить к какому типу относится вода, например, к хлоридно-натриевому типу. Минеральная или столовая питьевая это вода.

Сухой остаток характеризует содержание в воде нелетучих растворенных веществ (главным образом минеральных) и органических веществ, температура кипения которых превышает 105–110°С. Сухой остаток определяют гравиметрическим и расчетным методами. Перед определением сухого остатка пробу необходимо фильтровать либо отстаивать для отделения от взвешенных веществ.

Для определения сухого остатка поверхностных природных вод обычно достаточно высушивания при температуре 103–105°С. Высушивание при температуре 178–182°С применяется специалистами при детальном исследовании природных или сточных вод.

Воду с сухим остатком до 1000 мг/л называют пресной. Именно такая минерализация свойственна воде рек, большинства пресных озер и водохранилищ. Воду называют солоноватой, если ее минерализация составляет 1000-3000 мг/л, и соленой при минерализации свыше 3000 мг/л, что характерно для воды морей и океанов.

Наиболее распространенными в природной воде являются: анионы СГ, НСО3, СО3 и катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, H+. В зависимости от того, какой анион или группа анионов преобладает, природные воды разделяют на три класса:

1) гидрокарбонатные и карбонатные

2) сульфатные

С химическим (минеральным) составом воды связывали ее вкусовые качества и возможность развития у населения массовых заболеваний. В современных условиях интерес к вопросу влияния минерализации воды на организм человека возрос, а объем исследований расширился. Этому способствовало и то, что ныне проблема дефицита пресной воды во многих странах мира является очень острой. Особое значение приобрела гигиеническая оценка электролитного состава питьевой воды с появлением технических возможностей его изменения. Сегодня можно считать, что влияние общей минерализации воды или ее электролитного состава на организм человека достаточно изучено.

К тому же вода с повышенной минерализацией хуже утоляет жажду. Ощущение жажды возникает рефлекторно вследствие уменьшения количества воды в организме, главным образом в плазме крови. Даже незначительное обезвоживание приводит к повышению осмотического давления плазмы крови и к раздражению осморецепторов сосудов, что вызывает возбуждение определенных зон коры головного мозга — так называемого центра жажды. Чтобы утолить жажду, нужно прекратить раздражение осморецепторов, то есть нормализовать осмотическое давление плазмы крови. Этого легче достичь, употребляя воду с низкой минерализацией, которая является гипотонической в отношении крови и межтканевой жидкости.

Чтобы вода не имела горького и соленого вкуса интенсивностью свыше 2 баллов, ее сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л. Именно такую воду называют пресной. То есть верхний предел минерализации (сухого остатка) питьевой воды — 1000 мг/л — установлен на основании влияния на органолептические свойства воды.

Кроме того, опыты на лабораторных животных и результаты исследований, проведенных с участием волонтеров, свидетельствуют, что употребление высокоминерализованной воды небезразлично для организма: оно может приводить к расстройству многих метаболических и биохимических процессов и развитию различных нарушений как на функциональном, так и на морфологическом уровне. Так, употребление воды с сухим остатком, превышающим 1000 мг/л, сопровождается повышением гидрофильности тканей, задержкой воды в организме, уменьшением на 30-60% диуреза. Вследствие этого повышается нагрузка на сердечно-сосудистую систему и тяжесть течения хронических болезней: ишемической болезни сердца, стенокардии, миокардиодистрофии, гипертонической болезни. Повышается риск их обострения, что может привести к инфаркту миокарда и т. п.

Употребление воды с повышенной минерализацией может вызвать диспепсические расстройства у лиц, которые изменили место проживания. Это обусловлено содержанием в воде солей магния и прежде всего сульфатов, которые раздражают слизистую оболочку тонкой и толстой кишок, усиливая их перистальтику. Кроме того, под влиянием такой воды изменяется секреторная и моторная функции желудка. Установлено, что длительное употребление высокоминерализованной воды приводит к развитию и прогрессированию мочекаменной и желчнокаменной болезней.

Таким образом, оптимальной считают минерализацию воды на уровне 300-500 мг/л. Вода с сухим остатком 100-300 мг/л считается удовлетворительной минерализации, 500-1000 мг/л — повышенной, но допустимой минерализации. Солоноватая и соленая вода (с минерализацией выше 1000 мг/л) неприятна на вкус, ее употребление приводит к нарушениям в состоянии здоровья. Поэтому качественной следует считать питьевую воду, имеющую сухой остаток до 1000 мг/л.

Статьи: Все о воде и системах очистки воды Интернет-магазин «ЮВК», Киев.

источник

Анализ проб сточных вод сухой остаток.

Расчет. Содержание сухого остатка (х) в мг/л вычисляют по формуле

где а — масса чашки с сухим остатком, мг; b — масса пустой чашки, мг; V — объем анализируемой сточной воды, мл.

Анализ проб сточных вод прокаленный остаток.

Расчет. Содержание прокаленного остатка(х) в мг/л вычисляют по формуле

где а-масса чашки с прокаленным остатком, мг; b-масса пустой чашки, мг;

V-объем анализируемой сточной воды, мл.

Анализ проб сточных вод пенистость.

Химический анализ сточных вод на щелочность.

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