Вода является уникальным сырьем, фундаментом для духовного и человеческого развития. Так как это вещество является ценным природным ресурсом, играет значение в обменных процессах, определение цветности воды является важным параметром анализа ее качества.
Значимость анализа качества воды
Человек является элементом биосферы. Основные ресурсы - воду, пищу, воздух - люди получают именно из биосферы. Накапливая и сбрасывая промышленные и бытовые отходы, на протяжении длительного времени люди нарушают равновесие биосферы.
Каковы последствия
Подобные процессы приводят к тому, что существенно изменяются органолептические и физические показатели (меняется цветность воды, появляется неприятный запах), повышается количественное содержание хлоридов, сульфатов, токсичных тяжелых металлов, нитратов, сокращается количество кислорода воздуха в воде, появляются болезнетворные бактерии, радиоактивные элементы.
Непосредственный контакт и употребление загрязненной воды способны привести к серьезным проблемам. Разнообразные паразиты проникают в кожу, могут провоцировать серьезные болезни. В настоящее время повышается опасность эпидемических заболеваний: холеры, дизентерии, брюшного тифа.
Для того чтобы остановить стихийность развития подобных событий, необходимо осуществлять специальную обработку воды из водопровода, скважины.
Основные загрязнители
Существует около четырех сотен разнообразных видов веществ, которые способны вызывать загрязнение, влиять на цветность воды, снижать ее органолептические показатели. Возможно превышение допустимой нормы следующих показателей:
- органолептический;
- общий санитарный;
- токсикологический.
В таком случае воду считают загрязненной, непригодной к употреблению. Ее нельзя использовать без предварительной очистки.
Среди химических соединений, способных влиять на цветность воды, необходимо упомянуть нефть и ее многочисленные продукты, ПАВ (поверхностно-активные вещества), тяжелые металлы, пестициды, диоксины.
Существенно загрязняют воду биологические компоненты (вирусы и болезнетворные микроорганизмы), физические (радиоактивные соединения).
Факторы загрязнения
Определение цветности и мутности воды проводится для анализа ее пригодности к применению. Среди факторов, которые негативно отражаются на качестве поверхностных вод, отмечают:
- сброс неочищенных стоков в водоемы;
- смыв ливневыми осадками ядохимикатов;
- утечки нефтепродуктов и нефти;
- газовые и дымовые выбросы.
Помимо поверхностных вод систематически загрязняются и подземные, в частности, вблизи промышленных крупных центров. Проникают вредные соединения разнообразными путями:
- просачиванием из хранилищ хозяйственно-бытовых и промышленных стоков;
- по трубам неисправных скважин;
- из прудов-накопителей.
Среди естественных источников загрязнения отмечают подземные минерализованные либо морские воды, внедряемые в незагрязненные пресные источники во время эксплуатации водозаборных сооружений, а также во время откачки воды из функционирующих скважин.
Примеси, ухудшающие качество
Показатель цветности воды позволяет выявлять некоторые примеси, негативно отражающиеся на ее качестве. К примеру, подобный эффект дают нерастворимые эмульсии, суспензии, которые взвешены в воде. Их наличие является свидетельством загрязненности водного источника водорослями, песком, глиной.
Также на цветность воды влияют органические соединения: частицы гумуса почвы, продукты разложения и жизнедеятельности животных и растительных организмов.
Анализируя источники ухудшения качества воды, нельзя оставить без внимания и соединения техногенного происхождения: жиры, органические кислоты, фенолы, белки, вирусы, углеводы. ГОСТом "Вода. Методы определения цветности" определены требования к отбору проб воды, выбираемой для исследований. Также там регламентируются основные принципы и порядок работ.
Цветность и мутность питьевой воды связана с микроорганизмами: вирусами, бактериями, планктоном. Увеличение мутности является свидетельством загрязненности, невозможности применения в питьевых и хозяйственных целях.
Органические вещества могут придавать воде определенные запахи: гнилостный, землистый, рыбный, болотный, нефтяной, аптечный, повышать ее цветность, неблагоприятно действовать на организм человека.
Из-за микроорганизмов существенно повышается риск холеры, дизентерии, тифа, полиомиелита, поэтому так важно осуществлять определение цветности воды. Методы анализа, применяемые в настоящее время, позволяют с высокой степенью вероятности выявлять различные болезнетворные организмы, осуществлять своевременную и качественную очистку воды.
Требования к качеству
Что такое цветность воды? Норма СанПина по данному показателю составляет 20 градусов. Под данным параметром подразумевают ее окраску, вызываемую растворенными в ней веществами. Среди основных компонентов, которые вызывают изменение цвета, выделяют гуминовые кислоты, а также различные соединения железа.
Определение цветности воды является важным компонентом комплексного физико-химического анализа, целью проведения которого является определение пригодности питьевой воды к применению. Определяют данный показатель по платинокобальтовой шкале цветности раствора.
Что важно знать
Питьевая и хозяйственная вода должна быть абсолютно безвредной для человека, обладать высокими санитарными, химическими, физическими показателями. Именно поэтому был разработан ГОСТ. Цветность воды, ее запах, мутность – эти параметры являются обязательными элементами, анализируемыми в рамках лабораторных исследований.
Если вода имеет первоначальную мутность, а после продолжительного отстаивания светлеет, следовательно, в ней содержится повышенное количество глины и песка. Какие требования предъявляет к этому показателю ГОСТ? Определение цветности, мутности, запаха осуществляется согласно нормативам, указываемым в СанПине. К примеру, по мутности существует следующее требование – этот показатель не должен быть больше чем 1,5 мг взвешенных частиц на 1 дм3 воды.
Кислотность
Она определяется по водородному показателю рН. В зависимости от его значения вода может быть щелочной либо кислой. Оптимальным считается показатель рН по СанПину в диапазоне 6-9.
Жесткость воды
Данный показатель важен для проведения анализа. Он характеризует присутствие в воде солей магния и кальция. Если количественное содержание данных катионов превышает нормальные показатели, воду считают жесткой (по СанПину установлен предел - 7 ммоль/л).
Выделяют временную и постоянную жесткости. Последний показатель иначе называется некарбонатной, а первый вариант – карбонатной. Жесткая вода приводит в негодность электрические приборы, вызывает сухость кожи и волос, способствует мочекаменной болезни. Для удаления ее используют следующие методы: кипячение, добавление питьевой соды (гидрокарбоната натрия).
Методы очистки питьевой и хозяйственной воды подбирают с учетом ее первоначальных показателей, выявляемых в рамках лабораторных исследований.
Варианты очистки
В наше время индустриального прогресса существенно возросли выбросы сточных вод в водоемы от промышленных комбинатов. Появилась экстренная необходимость осуществления их обработки с целью разрушения либо удаления вредных веществ органической и неорганической природы.
В качестве сырья выступает сточная вода, а готовым продуктом являются ее очищенные потоки. Мероприятия, связанные с очисткой, принято делить на две группы: деструктивные, регенеративные. В первом случае идет речь о разрушении загрязняющих веществ. Те продукты, которые образуются после проведения очистки, удаляются в газообразном виде либо остаются в воде, не принося вреда живых организмам.
Сущность регенеративных методов состоит в очистке сточных вод, а также в утилизации вредных веществ, образующихся в отходах. В наши дни применяют следующие методики обезвреживания воды:
- гидрохимические;
- механические;
- электрохимические;
- биологические;
- физико-химические.
При сочетании сразу несколько методик ведут речь о комбинированной очистке воды. Выбор метода зависит от характера и степени загрязнения, а также от химического состава присутствующих примесей.
Механическая очистка предполагает удаление путем фильтрования механических примесей. Крупные частицы улавливаются ситами, решетками, септиками, песколовками разнообразных конструкций. Поверхностные примеси убирают из проб воды отстойниками, нефтяными ловушками, маслоуловителями.
Благодаря механической очистке можно удалять из сточных вод больше 70 % нерастворимых примесей, причем многие из них потом дополнительно применяются в химическом производстве.
Химический метод состоит в добавлении к сточным водам определенных химических соединений. Они, вступая во взаимодействие с примесями, осаждают их в виде осадка. Благодаря данному методу очистки удается снижать процентное содержание нерастворимых примесей в сточной воде до 80 %, растворимых - до 25 %.
Гидромеханические способы используют в тех случаях, когда необходимо извлекать из сточных вод нерастворимые грубодисперсные примеси неорганического и органического вида. Для этого выполняется процеживание, отстаивание, центрифугирование, фильтрование с помощью конструктивных материалов и приспособлений. К примеру, применяются центрифуги, отстойники, решетки, сита, гидроциклоны.
Термины в анализах воды
СанПин использует следующие обозначения:
- ПДК – предельно допустимые концентрации;
- ОДУ - ориентировочный допустимый уровень соединений;
- класс опасности.
По нормативным документам выделяют следующие классы опасности:
- 1К (самые опасные элементы);
- 2К (вещества высокой опасности);
- 3К (опасные вещества);
- 4К (соединения умеренной опасности).
Также в анализе проб воды учитывается такой показатель, как токсичность. В группе органолептических показателей применяют обозначения:
- ЗАП - вещество с запахом;
- ОКР - присутствие элемента, окрашивающего воду;
- ОП - соединение, которые вызывает опалесценцию.
Подведем итоги
Вода является важнейшим химическими соединением, без которого невозможно полноценное существование человека, его промышленная деятельность. В зависимости от количественного содержания микроорганизмов в питьевой, сточной, хозяйственной воде, а также катионов тяжелых металлов, можно вести речь о ее пригодности (непригодности) к применению, подбирать эффективные технологии очистки.
