Что такое протокол качества воды или химический анализ воды

Очень часто добываемая из скважины вода, особенно из верхних горизонтов, не соответствует нормативным показателям для питьевой воды (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Наиболее часто встречаются следующие отклонения:

• наличие нерастворенных механических примесей;
• растворенные в воде железо, марганец и другие химические элементы или их соединения;
• жесткость;
• наличие привкуса, запаха, цветности;
• бактериологическая загрязненность.

Нужно быть готовым к подобным трудностям, но боятся их не стоит. Все несоответствия можно выявить при помощи лабораторного анализа воды, а правильно подобранная система водоподготовки позволит решить любые проблемы с качеством добываемой воды.  Остановимся подробно на некоторых наиболее важных показателях и рассмотрим, как именно они влияют на качество воды и на здоровье человека.

Аммоний-ион

Аммоний-ион (NH4+) — в природных водах накапливается при растворении в воде газа — аммиака (NH3), образующегося при биохимическом распаде азотсодержащих органических соединений. Растворенный аммиак поступает в водоем с поверхностным и подземным стоком, атмосферными осадками, а также со сточными водами.

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.).

Водородный показатель (pH) 

Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН- в воде преобладают — то есть рН>7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ — рН<7- кислую. В дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга и рН будет приблизительно равен 7.

При растворении в воде различных химических веществ, как природных, так и антропогенных, этот баланс нарушается, что приводит к изменению уровня рН.

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:

• сильнокислые воды < 3
• кислые воды 3-5
• слабокислые воды 5-6.5
• нейтральные воды 6.5-7.5
• слабощелочные воды 7.5-8.5
• щелочные воды 8.5-9.5
• сильнощелочные воды > 9.5

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многое другое.

Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он не влияет на потребительские качества воды. При высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH<4 тоже может вызывать неприятные ощущения. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 единиц.

Жесткость воды

Жесткость воды – содержание в ней растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание этих солей называют общей жесткостью. Общая жесткость воды подразделяется на карбонатную, обусловленную концентрацией гидрокарбонатов (и карбонатов при рН 8,3) кальция и магния, и некарбонатную — концентрацию в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот. Поскольку при кипячении воды гидрокарбонаты переходят в карбонаты и выпадают в осадок, карбонатную жесткость называют временной или устранимой. Остающаяся после кипячения жесткость называется постоянной. Результаты определения жесткости воды выражают в мг-экв/дм3 (в настоящее время чаще применяют градусы жесткости оЖ численно равные мг-экв/дм3). Временная или карбонатная жесткость может доходить до 70-80% общей жесткости воды.

Жесткость воды формируется в результате растворения горных пород, содержащих кальций и магний. Преобладает кальциевая жесткость, обусловленная растворением известняка и мела, однако в районах, где больше доломита, чем известняка, может преобладать и магниевая жесткость.

Анализ воды на жесткость имеет значение в первую очередь для подземных вод разной глубины залегания и для вод поверхностных водотоков, берущих начало из родников.

Величина общей жесткости в питьевой воде не должна превышать 10,0 оЖ. Особые требования предъявляются к технической воде для различных производств, так как накипь может выводить технику из строя.

Проверить воду на жесткость необходимо перед её использованием в любых технических агрегатах, связанных с нагревом и кипением воды. Не спешите покупать фильтр, чтобы снизить жесткость воды, может быть она и так в пределах нормы.

Общая минерализация 

Общая минерализация — суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества как правило находятся именно в виде солей.

Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов).

Остаточный хлор 

Хлор является сильным окислителем и хорошим антибактериальным средством. Поэтому его применяют для обеззараживания питьевой воды. Калининградские станции водоподготовки, снабжающие город питьевой водой, тоже применяют хлорирование, как основной метод дезинфекции воды. Применяется хлор и для дезинфекции сточных вод, для отбеливания целлюлозы при производстве бумаги и ваты.

Анализ воды на остаточных хлор необходим в первую очередь для воды, прошедшей процедуру хлорирования.

Остаточный хлор присутствует в питьевой водопроводной воде. Он весьма летуч и небольшие его концентрации быстро улетучиваются из воды. Но при высоких концентрациях свободный хлор представляет серьезную опасность для здоровья человека. В природных водоемах он присутствовать не должен. Его концентрации необходимо контролировать в питьевой водопроводной воде, в воде плавательных бассейнов и в любой другой воде, прошедшей процедуру обеззараживания хлором.

Свободный хлор – это хлор, присутствующий в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита. Хлор, существующий в виде хлораминов, а также в виде треххлористого азота, называют связанным хлором.

Цветность 

Цветность — показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски и обусловленный содержанием окрашенных соединений; выражается в градусах по специальной шкале.

Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа. Концентрация этих веществ зависит от геологических условий, водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки и т.п. Чем больше гумусовых веществ, тем выше цветность.

Сточные воды некоторых предприятий также могут создавать довольно интенсивную окраску воды.

Высокая цветность воды ухудшает ее органолептические свойства и оказывает отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в воде, который расходуется на окисление соединений железа и гумусовых веществ. Но сам по себе показатель цветности не говорит о характере загрязнения, но если он высокий, значит какое-то загрязнение есть.

Железо 

Железо поступает в воду при растворении горных пород. Железо может вымываться из них подземными водами. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями гуминовых кислот. Насыщенными железом оказываются подземные воды в толщах юрских глин. В глинах много пирита FeS, и железо из него относительно легко переходит в воду.

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 восстановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.

Анализ воды на железо необходим для самых разных типов воды — поверхностных природных вод, приповерхностных и глубинных подземных вод, сточных вод промышленных предприятий.

Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0,3 мг/дм³ такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/дм³ вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус. Все это делает такую воду практически неприемлемой как для технического, так и для питьевого применения.

В небольших количествах железо необходимо организму человека – оно входит в состав гемоглобина и придает крови красный цвет. Но слишком высокие концентрации железа в воде для человека вредны. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/дм³ значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус. Железо увеличивает показатели цветности и мутности воды.

Нитраты 

Загрязнение воды нитратами может быть обусловлено как природными, так и антропогенными причинами. В результате деятельности бактерий в водоемах аммонийные ионы могут переходить в нитрат-ионы, кроме того, во время гроз некоторое количество нитратов возникает при электрических разрядах – молниях.

Основными антропогенными источниками поступления нитратов в воду являются сброс хозяйственно-бытовых сточных вод и сток с полей, на которых применяются нитратные удобрения.

Наибольшие концентрации нитратов обнаруживаются в поверхностных и приповерхностных подземных водах, наименьшие – в глубоких скважинах. Очень важно проверять на содержание нитратов воду из колодцев, родников, водопроводную воду, особенно в районах с развитым сельским хозяйством.

Повышенное содержание нитратов в поверхностных водоемах ведет к их зарастанию, азот, как биогенный элемент, способствует росту водорослей и бактерий.

Опасны нитраты и для человека. Различают первичную токсичность собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма.

Нитриты 

Анализ воды на нитриты делается для вод поверхностных и приповерхностных водотоков. Проверять содержание нитритов в воде особенно важно при анализе воды из колодцев и родников.

Нитриты могут применяться в промышленности как консерванты и ингибиторы коррозии. Из сточных вод они могут попадать в открытые водотоки.

Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях медленного окисления NO2- в NO3-, это указывает на загрязнение водоема. Содержание нитритов является важным санитарным показателем.

Фториды

Фториды входят в состав минералов — солей фтора, находящихся в почвах и в горных породах. При их растворении образуются фториды, которые и поступают в воду. Фториды присутствуют почти во всех источниках воды, но в различной концентрации.

Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям, поэтому содержание фторидов в воде должно контролироваться. В основном, повышенная концентрация фторидов встречается в подземных водах.

Перманганатная окисляемость 

Окисляемость — это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей. Этот показатель отражает общую концентрацию органики в воде. Природа органических веществ может быть самой разной — и гуминовые кислоты почв, и сложная органика растений, и химические соединения антропогенного происхождения. Для определения конкретных соединений используются другие методы.

Перманганатная окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм³ воды.

ПДК питьевой воды по перманганатной окисляемости согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 5,0-7,0 мг/дм3.

Сероводород

Сероводород — H2S — довольно распространенный загрязнитель воды. Он образуется при гниении органики. В поверхностных и подземных водотоках сероводород выделяется при разложении органических соединений. Особенно много сероводорода может быть в придонных слоях воды или в подземных водах — в условиях дефицита кислорода.

В присутствии кислорода сероводород быстро окисляется. Для его накопления нужны восстановительные условия.

Сероводород может поступать в водотоки со стоками химических, пищевых, целлюлозных производств, с городской канализацией.

Сероводород не только токсичен, он имеет резкий неприятный запах (запах тухлых яиц), который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая ее непригодной для питьевого водоснабжения. Появление сероводорода в придонных слоях служит признаком острого дефицита кислорода и развития заморных явлений в водоеме.

Если вам нужно качественное обустройство скважин и водоподготовка — обращайтесь в ООО «Артезианские скважины»!