Мутность воды: возможные причины и методы устранения
Будете ли вы плавать в мутной воде? А пить ее из скважины? Наверняка, вы предпочтете чистую прозрачную воду, в которой приятно понежиться и которую не опасно пить. Сегодня поговорим о том, что такое мутность воды. Пригодна ли она для использования, и какая опасность кроется в примесях? Как изучить качество? И как избавится от негативных явлений?
Что такое мутность?
Под загрязнением воды принято понимать изменение ее свойств при воздействии химических или органических веществ. При обнаружении таковых использование живительной жидкости нужно приостановить, поскольку это может быть опасно для организма человека.
В лабораториях на очистительных станциях делают анализ на:
- мутность и цветность воды;
- запах и кислотность;
- содержание органических элементов;
- наличие тяжелых металлов;
- химическое потребление кислорода и пр.
Загрязненная жидкость содержит неорганические и органические тонкодисперсные взвеси. Мутность воды - это показатель, характеризующий степень прозрачности.
Причины возникновения мутности
О мутности говорят тогда, когда в воде чаще всего появляются твердые частицы песка, гальки, ила. Их смывают осадки, талые воды в реку, также они могут возникнуть в результате разрушения скважины.
Меньше всего примесей зимой. Больше всего - весной и летом, когда часто возникают паводки и наблюдается сезонный прирост планктона и водорослей.
Государственные стандарты
В нашей стране мутность воды определяется путем сравнивания двух образцов: стандартной и взятой непосредственно из водоема. Используют фотометрический метод. Результат выражается в двух видах:
- при использовании суспензии коалина - в мг/дм3;
- при использовании формазина - ЕМ/дм3.
Последний принятый Международной организацией Стандартизации. Обозначается как ЕМФ (Единица мутности по формазину).
В России приняты такие нормы мутности воды. ГОСТ для питьевой - 2,6 ЕМФ, для обеззараживающей - 1,5 ЕМФ.
Как определить качество воды
В любом водоканале есть лаборатория, в которой проводятся исследования качества воды, поставляемой в трубы. Замеры проводятся по несколько раз в день, чтобы не пропустить ни единого изменения. Рассмотрим основные методы определения мутности воды.
Суть любого метода состоит в том, чтобы через жидкость прошел луч света. В абсолютно прозрачной колбе он остается неизменным, лишь немного рассеивается и имеет незначительное отклонение угла. Если в воде присутствуют взвешенные частицы, они по-разному будут препятствовать прохождению луча света. Этот факт зафиксирует отражающий прибор.
На сегодняшний день мутность питьевой воды можно определять такими методами:
- Фотометрически. Есть два варианта исследования: турбидиметрический, который фиксирует ослабленные лучи, и нефелометрический, результатом которого является отражение рассеянного света.
- Визуально. Степень загрязнения оценивается по шкале, высотой 10-12 см, в специальной мутномерной пробирке.
Виды взвешенных частиц
Любые примеси, находящиеся в питьевой воде, имеют свои свойства. Они характеризуются по такому параметру, как гидравлическая крупность, которая выражается в скорости оседания на дно в неподвижной воде при температуре 10 °С. Приведем примеры взвешенных частиц в таблице.
Взвешенные частицы и их характеристики
| Взвешенные вещества | Размер, мм | Гидравлическая крупность, мм/с | Время оседания на глубину 1 м |
| Коллоидные частицы | 2×10-4 | 7×10-6 | 4 года |
| Тонкая глина | 1×10-3 | 7×10-4 | 0,5-2 месяца |
| Глина | 27×10-4 | 5×10-3 | 2 суток |
| Ил | 5×10-2 | 1.7-0.5 | 10-30 минут |
| Мелкий песок | 0,1 | 7 | 2,5 минуты |
| Средний песок | 0,5 | 50 | 20 секунд |
| Крупный песок | 1,0 | 100 | 10 секунд |
Из истории измерения мутности
Очевидно, что мутность воды - это один из самых важных факторов, влияющих на качество потребляемой жидкости. Даже небольшие изменения в стандартах свидетельствуют о наличии патогенной флоры, которая может привести к различным заболеваниям у человека. И как только человечество поняло, что чистота - залог здоровья, сразу возникла необходимость проверять воду.
Первыми людьми, придумавшими специальную технологию, чтобы в лабораторных условиях изучать жидкость, стали Уиппл и Джексон, а их прибор назвали "свечной турбидиметр Джексона". Он представлял собой колбу, которую держали над свечей. Внутрь помещалась вода для исследования, в которую наливали первую в мире суспензию на основе кизельгура. Жидкость наливалась медленно до тех пор, пока свет от свечи полностью не рассеивался. Затем смотрели на шкалу и переводили данные в джексоновские единицы мутности.
Несмотря на то что полимеров в те времена еще не было и для суспензий готовили материалы из природных ресурсов, этот метод хоть и давал погрешности, но использовали его очень долго.
Лишь в 1926 году ученые Кингсбери и Кларк химическим путем создали формазин. Это идеальное вещество для изучения мутности воды. Для приготовления суспензии необходимо взять литр дистиллированной воды, 5,00 г сульфата гидразина и 50,00 г гексаметилентетрамина.
Метод качественного определения мутности
Понадобятся пробирка высотой 10-12 см, лист черного картона.
Последовательность действий:
- Наберите в пробирку воды.
- Колбу поставьте так, чтобы она стояла на черном фоне, а сбоку был источник света: солнце или лампа накаливания.
- Визуально определите степень мутности: прозрачная вода, слабо загрязненная, слабо мутная, мутная, очень мутная.
Метод количественного определения мутности
Понадобится: колба для анализа (высота 6 см, диаметр 2,5 см), экран для трубки, шприц, пипетка, образец шрифта (высота 3,5 мм, ширина линии 0,35 мм)
Последовательность действий:
- В колбу наберите воду. Установите ее на штативе.
- Вниз под колбу положите образец шрифта. Это может быть просто буква.
- Вокруг трубки нужно создать экран для отражения света.
- Источник света поместите сверху прямо над трубкой.
- Пипеткой отбирайте воду до тех пор, пока не увидите букву.
- Замерьте высоту столба с водой. Данные должны быть с точностью до 10 мм.
Выводы
Мутность воды - это важный фактор, определяющий степень загрязнения жидкости. В современном мире на всех очистительных станциях внимательно следят за этим показателем, чтобы правильно выбрать метод дальнейшей фильтрации воды. Проверить мутность можно и в домашних условиях, использовав методы качественного и количественного исследований.