Качественные показатели питьевой воды
Химические показатели качества воды
Активная реакция воды(pH) Степень её кислотности или щёлочности - определяется концентрацией
водородных ионов. Обычно выражается через рН - отрицательный логарифм
концентрации ионов водорода. При рН = 7,0 реакция воды нейтральная, при
рН<7,0 среда кислая, при рН>7,0 среда щелочная.
По нормам СанПиН рН питьевой воды должен быть в пределах 6,5…8,5
Жесткость воды. Совокупность химических и физических свойств воды, связанных с
содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным
образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей
называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную
жёсткость, образованную гидрокарбонатами и постоянную жёсткость,
вызванную присутствием других солей. Временная жёсткость может быть
устранена кипячением.
По СанПиНу жесткость питьевой воды должна быть не выше 7,0 мг-экв/л
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.
По СанПиНу щелочность питьевой воды должна быть не выше 7,0 мг-экв/л
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). Повышенное содержание
хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и
нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными
водами.
ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 350 мг/л .
Читать дальше?
Сульфаты попадают
в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в
пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству
желудка (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей,
обладающих слабящим эффектом) - "английская соль" и "глауберова соль"
соответственно).
ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 350 мг/л.
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).
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.
По нормам СанПиН ПДК в воде амbfrf составляет 0,5 мг/л; нитритов - 0,5 мг/л; нитратов - 50,0 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.
Недостаток
фтора в воде приводит к кариесу, его избыток - к флюорозу ("пятнистая
эмаль зубов"), рахиту и малокровию. Оптимальная доза фтора в питьевой
воде составляет 0,7…1,2 мг/л.
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, хотя его можно
получать и из ананасов.
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 СанПиНу окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л.
Общее солесодержание и сухой остаток характеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде).
По СанПиН на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л
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 (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)
Марганец встречается
в аналогичных модификациях. 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 в воде железа составляет 0,2 мг/л; марганца - 0,1 мг/л.
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 и является общеклеточным и каталитическим ядом. По этим
причинам, а также вследствие интенсификации процессов коррозии, сероводород следует полностью удалять из воды хозяйственно-питьевого назначения (по ГОСТ "Вода питьевая").
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.
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 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.
Остаточный хлор
(оставшийся в воде после обеззараживания) необходим для предотвращения
возможного вторичного заражения воды во время прохождения по сети.
Содержание остаточного хлора в водопроводной воде должно быть не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 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.
Медь, цинк 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.
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.
ПДК в воде меди составляет 1,0 мг/л; цинка - 5,0 мг/л
Органолептические показатели

Любое
знакомство со свойствами воды, сознаем мы это или нет, начинается с
определения органолептических показателей, т.е. таких, для определения
которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием,
вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной
информации о составе воды и может быть проведена быстро и без каких-либо
приборов. К органолептическим характеристикам относятся цветность,
мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус.
Температура воды
поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности,
скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может
изменяться в значительных пределах. Температура воды подземных
источников относительно постоянна и составляет обычно 4-8 оС.
Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11 оС.
Цветность воды
- интенсивность окраски, выраженная 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 водоёмов.
По нормам на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 о.
Читать дальше?
Мутность
определяется содержанием в воде взвешенных веществ. Сравнивая при
одинаковом освещении образец исследуемой воды и образцы дистиллированной
воды, того же объёма, искусственно замутнённые определённым количеством
стандартной взвеси, подбирают образец с наиболее подходящей
концентрацией. Мутность может выражаться в миллиграммах на литр (мг/л),
единицах мутности по формазину или единицах мутности NTU. 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 течение года.
По нормам мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л.
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 -
сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество
растворённой углекислоты. Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция.
По нормам СанПиН 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 природный запахи: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневый, рыбный, травянистый, неопределённый и сероводородный. Запахи искусственного происхождения называют по определяющим их веществам: фенольный, хлорфенольный, нефтяной, смолистый и так далее. Интенсивность запаха измеряется органолептически по пятибалльной шкале:
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.
По нормам запах воды должен быть не более 2 баллов.