Źródła zanieczyszczeń woda może być opadem atmosferycznym, który niesie ze sobą różne zanieczyszczenia antropogeniczne z powietrza i gleby; ścieki komunalne, głównie ścieki bytowe (komunalne), zawierające odchody, detergenty (detergenty), mikroorganizmy chorobotwórcze; ścieki przemysłowe z różnych gałęzi przemysłu.

Najbardziej trwałymi zanieczyszczeniami są oleje naftowe. Zanieczyszczenia z przemysłu celulozowo-papierniczego, chemicznego, tekstylnego, hutniczego, wydobywczego i spożywczego są niebezpieczne; oczyszczalnie ruda uranu i przetwórstwo paliwa jądrowego do reaktorów i elektrowni jądrowych. Źródłem zanieczyszczeń jest rolnictwo w związku ze stosowaniem pestycydów, nawozów; ze względu na powstawanie spływów zwierzęcych bogatych w mocznik (mogą przedostawać się do zbiorników wodnych z gruntów rolnych wraz z wodami deszczowymi).

Zwykle rozróżnia się biologiczne (organiczne), chemiczne i fizyczne (termiczne) zanieczyszczenie wody.

Zanieczyszczenie biologiczne – ścieki zawierające odchody, mocz, odpady spożywcze, ścieki z rzeźni, browarów, mleczarni i cukrowni, serowarni, odpady z przemysłu celulozowo-papierniczego, garbarni itp. Wody takie są skażone bakteriologicznie i mogą powodować choroby: czerwonkę, infekcje jelitowe , tyfus i inne.

Zanieczyszczenia chemiczne wody powstają w ściekach z przedsiębiorstw zawierających toksyczne ilości soli ołowiu, miedzi, niklu, cynku, kadmu, berylu, azotanów i azotynów, siarczanów i siarczków, nadsiarczanów, produktów naftowych, fenoli, pestycydów i innych związków chemicznych zakłócających procesy fotosyntezy i powodują, że woda nie nadaje się do celów rybackich, rekreacyjnych, bytowych i pitnych.

Zanieczyszczenie termiczne pochodzi z elektrowni cieplnych. Zrzut podgrzanej wody do naturalnych zbiorników wodnych powoduje wzrost temperatury wody, zastępując typową florę sinicami, które uwalniają się podczas rozkładu substancje toksyczne. Taka woda nie nadaje się do picia, rybołówstwa, a często także do przemysłu, ponieważ możliwe jest zakłócenie procesów technologicznych i korozja konstrukcji metalowych.

Substancje toksyczne zawarte w wodach są bardzo niebezpieczne dla człowieka, gdyż aktywnie kumulują się w łańcuchach pokarmowych.

Zatem węglowodory, aminy aromatyczne, związki nitrowe, dostając się do organizmu ludzkiego, mogą powodować raka. Zdarzają się przypadki zatruć rybami zawierającymi związki rtęci.

Zanieczyszczenie wody negatywnie wpływa na biosferę. Szkodliwe substancje zawarte w zanieczyszczonej wodzie wpływają na skórę ciała, błony śluzowe i mogą przedostawać się do organizmu wraz z pożywieniem. Największą szkodę dla biosfery powodują zanieczyszczenia chemiczne wody. Nawet niewielki wzrost stężenia niektórych substancji zanieczyszczających powoduje znaczne szkody dla organizmów żywych. Największe szkody wyrządzają następujące zanieczyszczenia wody:

· Metale ciężkie: ołów, kadm, chrom, rtęć, beryl itp. Kadm powoduje choroby kości. Chrom wpływa na skórę (obrzęk, egzema). Rtęć powoduje przewlekłe zatrucie i zaburzenia centralnego układu nerwowego. Beryl jest ogólnie toksyczną trucizną o dużym stopniu kumulacji, która wpływa na centralny układ nerwowy.

· Chemikalia: cyjanki, arsen, fluor, bor itp. Zatem stężenia fluoru powyżej 1,5 mg/l powodują fluorozę, która wpływa na kości ludzkie.

· Pestycydy,wykorzystywane do uprawy gruntów rolnych. Ich szkodliwy wpływ na biosferę zależy od rodzaju produktu i formy jego wykorzystania.

· Zanieczyszczenie bakteryjne wodne patogeny chorób zakaźnych prowadzą do epidemii (cholera, dur brzuszny, wąglik, czerwonka itp.).

· Syntetyczne środki powierzchniowo czynne (środki powierzchniowo czynne), które zakłócają napowietrzanie wody i proces samooczyszczania, stymulują namnażanie się niebezpiecznych mikroorganizmów.

Zanieczyszczenia te powodują choroby zwierząt i roślin. A przede wszystkim mają szkodliwy wpływ na życie organizmy wodne spadek zawartości tlenu w wodzie w wyniku zanieczyszczenia produktami naftowymi, a także zanieczyszczenia termicznego zbiorników wodnych. Ten ostatni zakłóca reżim termiczny i biologiczny zbiorników wodnych.

Jakość wody charakteryzuje się jej właściwości fizyczne, chemiczne i bakteriologiczne.

DO właściwości fizyczne obejmują: temperaturę, barwę, zmętnienie, smak i zapach. Temperatura wody ze studni powinna wynosić 7-12°C. Woda w wyższej temperaturze traci swoje właściwości odświeżające. Temperatury poniżej 5°C uważane są za szkodliwe dla zdrowia człowieka i prowadzą do przeziębień.

Pod chromatyczność zrozumieć jego barwę i wyrazić ją w stopniach w skali platynowo-kobaltowej.

Mętność określana na podstawie zawartości cząstek zawieszonych w wodzie i wyrażana w miligramach na litr (mg/l). Woda ze źródeł podziemnych charakteryzuje się niskim mętnością.

Obecność substancji organicznych w wodzie gwałtownie pogarsza jej właściwości fizyczne (organoleptyczne), powodując powstawanie różnego rodzaju zapachów (ziemistych, zgniłych, rybich, bagiennych, farmaceutycznych, kamforowych, olejowych, chlorofenolowych itp.), zwiększa kolor, pienienie, i ma niekorzystny wpływ na ludzi i zwierzęta.

Stwierdzono niewielkie zmiany właściwości fizyczne woda zmniejsza wydzielanie soku żołądkowego, a przyjemne doznania smakowe zwiększają ostrość wzroku i tętno (nieprzyjemne - zmniejszają).

Właściwości chemiczne wody charakteryzują się następującymi wskaźnikami: odczynem aktywnym, twardością, utlenialnością, zawartością rozpuszczonych soli.

Aktywna reakcja wodę określa się na podstawie stężenia jonów wodorowych. Zwykle wyraża się go w kategoriach pH. Przy pH=7 środowisko jest neutralne; przy pH<7 среда кислая, при pH>7 środowisko zasadowe.

Twardość wody zależy od zawartości w nim soli wapnia i magnezu. Wyraża się go w miligramowych odpowiednikach na litr (mg·eq/L). Woda ze źródeł podziemnych charakteryzuje się dużą twardością, natomiast woda ze źródeł powierzchniowych ma stosunkowo niską twardość (3-6 mEq/l).

Twarda woda zawiera wiele soli mineralnych, które powodują osadzanie się kamienia na ściankach naczyń, bojlerów i innych urządzeń - sól kamienna. Twarda woda jest destrukcyjna i nie nadaje się do systemów wodociągowych. W takiej wodzie herbata nie parzy się dobrze, mydło słabo się rozpuszcza, a warzywa, zwłaszcza strączkowe, są słabo ugotowane.

Woda miękka powinna mieć twardość nie większą niż 10 mEq/l.

W ostatnie lata Sugeruje się, że woda o niskiej zawartości soli twardościowych przyczynia się do rozwoju chorób układu krążenia.

Utlenialność określana jest na podstawie zawartości rozpuszczonych substancji organicznych w wodzie i może służyć jako wskaźnik zanieczyszczenia źródła ściekami. W przypadku studni szczególnie niebezpieczne są ścieki zawierające białka, tłuszcze, węglowodany, kwasy organiczne, etery, alkohole, fenole, olej itp.

Zawartość soli rozpuszczonych w wodzie(mg/l) charakteryzuje się gęstym (suchym) osadem. Woda ze źródeł powierzchniowych ma mniejszą gęstość osadu niż woda ze źródeł podziemnych, tj. zawiera mniej rozpuszczonych soli. Limit mineralizacji wody pitnej (suchej pozostałości) wynoszący 1000 mg/l został kiedyś ustalony na podstawie organoleptycznej. Wody o dużej zawartości soli mają słonawy lub gorzki smak. Dopuszcza się ich zawartość w wodzie na poziomie progu odczuwalności: 350 mg/l dla chlorków i 500 mg/l dla siarczanów. Dolna granica mineralizacji, przy której homeostaza organizmu utrzymywana jest w drodze reakcji adaptacyjnych, to sucha pozostałość 100 mg/l, optymalny poziom mineralizacji to 200-400 mg/l. W tym przypadku minimalna zawartość wapnia musi wynosić co najmniej 25 mg/l, magnezu - 10 mg/l.

Stopień zanieczyszczenie bakteriologiczne wodę określa się na podstawie liczby bakterii zawartych w 1 cm sześciennym wody i nie powinna ona przekraczać 100. Woda ze źródeł powierzchniowych zawiera bakterie wprowadzone przez ścieki i wodę deszczową, zwierzęta itp. Woda z podziemnych źródeł artezyjskich z reguły nie jest zanieczyszczona bakteriami.

Wyróżnia się bakterie chorobotwórcze (chorobotwórcze) i saprofityczne. Aby ocenić skażenie wody bakteriami chorobotwórczymi, oznacza się w niej zawartość bakterii E. coli. Zanieczyszczenie bakteryjne mierzy się za pomocą miana coli i wskaźnika coli. Miano coli– objętość wody zawierającej jedną E. coli musi wynosić co najmniej 300. Indeks Coli– liczba bakterii E. coli zawartych w 1 litrze wody nie powinna być większa niż 3.

• Geochemia krajobrazów naturalnych i technogenicznych
  • PLAN DYDAKTYCZNY
  • LITERATURA
  • Ocena zanieczyszczenia wody
  • Biochemiczne i chemiczne zapotrzebowanie tlenu
  • Analityczne oznaczanie BZT i ChZT
  • Substancje nieorganiczne w wodzie. Jony pochodzące z nawozów i soli stosowanych do topienia śniegu i kontroli lodu. Emisje kwasów. Jony metali ciężkich. Podstawowe reakcje chemiczne w hydrosferze
  • Metody oczyszczania wody: fizyczne, chemiczne i biologiczne. Podstawowe zasady i projektowanie sprzętu. Oczyszczanie wody pitnej: procesy uzdatniania wody i leżące u ich podstaw reakcje chemiczne. Normy wody
  • Zanieczyszczenie gleby. Chemiczne skutki zanieczyszczeń kwasami
  • Rola metali w przyrodzie ożywionej
  • Konieczność i toksyczność jonów metali
  • Zależność zapotrzebowania i toksyczności metali w ekosystemach
  • Potencjalnie niebezpieczne metale śladowe w atmosferze, hydrosferze i litosferze
  • Globalny transport śladowych ilości metali potencjalnie niebezpiecznych
  • Mikroelementy. Odbiór i wchłanianie metali w organizmie
  • Molekularne podstawy toksyczności metali. Seria toksyczności
  • Czynniki środowiskowe wpływające na toksyczność
  • Tolerancja organizmów na metale. Rakotwórczość jonów metali. Sposób, w jaki metale wpływają na organizm
  • Jony metali ciężkich w wodach naturalnych. Formy istnienia metali w ekosystemach wodnych, zależność toksyczności od formy. Wtórna toksyczność wody
  • Struktura atmosfery
  • Rozkład temperatury, ciśnienia i innych parametrów na wysokości
  • Przyczyny powstawania charakterystycznych warstw atmosfery (wzór barometryczny, konwekcja, promieniowanie kosmiczne). Znaczenie warstw dla człowieka
  • Jonosfera
  • Zmiana składu chemicznego wraz z wysokością (niezgodność ze wzorem barometrycznym)
  • Rozpatrywanie atmosfery jako układu (otwartego, zamkniętego, izolowanego). Podejście termodynamiczne (N2O). Burze
  • Podejście kinetyczne
  • Podstawowe reakcje chemiczne zachodzące w atmosferze i troposferze
  • Elementy kinetyki chemicznej (rząd reakcji, molekularność, zależność szybkości od ciśnienia)
  • Warstwa ozonowa
  • Niszczące działanie halogenów, freonów itp.
  • Charakterystyczny skład chemiczny emisji do atmosfery
  • Przemiany chemiczne zanieczyszczeń
  • Możliwość samooczyszczenia atmosfery
  • Granice biosfery, skład i masa materii żywej
  • Clarksa i funkcje geochemiczne materii żywej, procesy biogeochemiczne jako czynnik geologiczny
  • Materia organiczna, procesy syntezy i rozkładu

BEZPOŚREDNI CYKL ROZKŁADU ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ZAWIERAJĄCYCH AZOT

reprezentowany jest przez nierozłożone substancje białkowe, często pochodzenia zwierzęcego, a także azot będący częścią mikroorganizmów, roślin niskich i nierozłożonych pozostałości roślin wyższych.

Na początku rozkładu powstaje amoniak, następnie pod działaniem bakterii nitryfikacyjnych w obecności wystarczającej ilości tlenu amoniak utlenia się do kwasu azotawego (NO 2 -) ( azotyny) a następnie enzymy innej rodziny drobnoustrojów utleniają kwas azotawy do kwasu azotowego (NO 3 -) (azotany).

W przypadku świeżego zanieczyszczenia odpadami zawartość wody wzrasta. SOLE AMONIOWE, czyli jon amonowy wynosi 1. Wskaźnik niedawne zanieczyszczenia woda z substancjami organicznymi o charakterze białkowym. 2. Jon amonowy można spotkać w wodach czystych zawierających substancje humusowe oraz w wodach pochodzenia głębokogruntowego.

Wykrywanie azotynów w wodzie wskazuje na niedawne zanieczyszczenie źródła wody materią organiczną (zawartość azotynów w wodzie nie powinna przekraczać 0,002 mg/l).

AZOTANY- jest to końcowy produkt utleniania związków amonowych, na co wskazuje obecność w wodzie przy braku jonów amonowych i azotynowych długotrwałe zanieczyszczeniaźródło wody. Zawartość azotanów w wodzie ze studni kopalnianych powinna wynosić 10 mg/l, w wodzie pitnej z wodociągu centralnego do 45 mg/l.

Wykrycie jednoczesnej obecności soli amonowych, azotynów i azotanów w wodzie wskazuje na stałe i długotrwałe organiczne zanieczyszczenie wody.

CHLORKI- są niezwykle rozpowszechnione w przyrodzie i występują we wszystkich wodach naturalnych. Duża ich ilość w wodzie sprawia, że ​​nie nadaje się ona do picia ze względu na słony smak. Ponadto chlorki mogą służyć jako wskaźnik możliwego zanieczyszczenia źródła wody ściekami, dlatego chlorki jako sanitarne substancje wskaźnikowe mogą mieć znaczenie, jeśli badania ich zawartości przeprowadzane są wielokrotnie, w mniej lub bardziej długim okresie czasu. (GOST „Woda pitna nie >> 350 mg/l).

SIARCZANY- są również ważnymi wskaźnikami organicznego zanieczyszczenia wody, ponieważ zawsze znajdują się w ściekach bytowych. (GOST „Woda pitna” nie >> 500 mg/l).

UTLENIANIE- jest to ilość tlenu w mg zużyta do utlenienia substancji organicznych zawartych w 1 litrze wody.

ROZPUSZCZONY TLEN

Woda gruntowa ze względu na brak kontaktu z powietrzem bardzo często nie zawiera tlenu. Stopień nasycenia wód powierzchniowych jest bardzo zróżnicowany. Wodę uważa się za czystą, jeśli zawiera 90% maksymalnej możliwej zawartości tlenu w danej temperaturze, Średnia czystość - na poziomie 75-80%; Wątpliwe - na poziomie 50-75%; Zanieczyszczony - mniej niż 50%.

Zgodnie z „Zasadami ochrony wód powierzchniowych przed zanieczyszczeniem” zawartość tlenu w wodzie o każdej porze roku w próbce pobranej przed godziną 12:00 musi wynosić co najmniej 4 mg/l.

Ze względu na znaczne wahania bezwzględnej zawartości tlenu w wodach naturalnych bardziej wartościowym wskaźnikiem jest wielkość zużycia tlenu podczas określonego okresu przechowywania wody w określonej temperaturze (BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE NA TLEN przez 5 lub 20 dni - BZT 5 - BZT 20).

W tym celu wodę do badania nasyca się tlenem atmosferycznym poprzez energiczne wytrząsanie, określa się początkową zawartość tlenu i pozostawia na 5 lub 20 dni w temperaturze 20 0 C. Następnie ponownie określa się zawartość tlenu. Najczęściej wskaźnik BZT 5 służy do charakteryzowania procesów samooczyszczania zbiorników wodnych z zanieczyszczeń ściekami przemysłowymi i bytowymi.

GŁÓWNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ ZBIORNIKÓW, KONSEKWENCJE ZANIECZYSZCZEŃ ZBIORNIKÓW

Głównymi źródłami zanieczyszczeń wody są:

1. ścieki przemysłowe i bytowe (woda gospodarcza charakteryzuje się wysokim poziomem skażenia bakteryjnego i organicznego)

2. odwadnianie wód z terenów nawodnionych

3. ścieki z obiektów inwentarskich (mogą zawierać bakterie chorobotwórcze i jaja robaków pasożytniczych)

4. zorganizowane (osłony burzowe) i niezorganizowane spływy powierzchniowe z terenów osiedli, pól uprawnych (stosowanie różnych środków chemicznych - nawozów mineralnych, pestycydów itp.)

5. spływ kretem;

6. transport wodny (3 rodzaje ścieków: fekalna, bytowa i woda pozyskiwana z maszynowni).

Ponadto dodatkowymi źródłami zanieczyszczenia wody patogenami infekcji jelitowych mogą być: ścieki szpitalne; zbiorowe kąpiele; pranie ubrań w małym stawie.

Zanieczyszczenia przedostające się do zbiorników wodnych:

1. naruszają normalne warunki życia biocenozy zbiornika;

2. przyczyniają się do zmiany parametrów organoleptycznych wody (barwa, smak, zapach, przezroczystość);

3. zwiększać skażenie bakteryjne zbiorników wodnych. Spożycie przez człowieka wody niepoddanej metodom oczyszczania i dezynfekcji prowadzi do rozwoju: chorób zakaźnych, czyli bakteryjnych, czerwonki, cholery, wirusowych (wirusowe zapalenie wątroby), chorób odzwierzęcych (leptospiroza, tularemia), robaczycy, a także zakażenia człowieka pierwotniakami (ameba, pantofel orzęskowy);

4. zwiększyć ilość substancji chemicznych, których nadmiar w wodzie pitnej przyczynia się do rozwoju chorób przewlekłych (np. kumulacja ołowiu, berylu w organizmie)

Dlatego na jakość wody pitnej nakładane są następujące wymagania higieniczne:

1. Woda musi być bezpieczna epidemiologicznie przed ostrymi chorobami zakaźnymi;

2. muszą mieć nieszkodliwy skład chemiczny;

3. Woda musi mieć korzystne właściwości organoleptyczne, być przyjemna w smaku i nie może budzić zastrzeżeń estetycznych.

Aby zmniejszyć zachorowalność ludzi związaną z przenoszeniem drogą wodną, ​​konieczne jest:

wdrożenie kompleksu środków środowiskowych (przedsiębiorstwa są źródłami zanieczyszczeń) i kontrola nad jego wdrażaniem (organy kontrolne Ministerstwa Gospodarki Naturalnej, FS Rospotrebnadzor);

stosowanie metod poprawy jakości wody pitnej (vodokanal);

Technologie czyszczenia

Obszary działalności

Używany sprzęt

Zadaj pytanie specjaliście

Tradycyjnie wskaźniki jakości wody dzielą się na fizyczne (temperatura, barwa, smak, zapach, zmętnienie itp.), chemiczne (pH wody, zasadowość, twardość, utlenialność, mineralizacja całkowita (ciała stałe) itp.) oraz sanitarno-bakteriologiczne (ogólne). skażenie bakteryjne wody, liczba coli, zawartość w wodzie składników toksycznych i radioaktywnych itp.).

Aby określić, w jakim stopniu woda spełnia wymagane normy, dokumentuje się wartości liczbowe wskaźników jakości wody, z którymi porównuje się zmierzone wskaźniki.

Literatura regulacyjna i techniczna tworząca ustawodawstwo wodno-sanitarne określa szczegółowe wymagania dotyczące jakości wody, w zależności od jej przeznaczenia. Do takich dokumentów należą GOST 2874-82 „Woda pitna”, SanPiN 2.1.4.559-96 „Woda pitna”, „Woda pitna. Wymagania higieniczne dotyczące jakości wody w scentralizowanych systemach zaopatrzenia w wodę pitną”, SanPiN 2.1.4.1116-02 „Woda pitna. Wymagania higieniczne dotyczące jakości wody pakowanej w opakowania. Kontrola jakości”, SanPiN 2.1.4.1175-02 „Wymagania higieniczne dotyczące jakości wody z wodociągów niescentralizowanych. Sanitarna ochrona źródeł.”

Zgodnie z wymogami SanPin woda pitna musi być nieszkodliwa w swoim składzie chemicznym, bezpieczna pod względem radiacyjnym i epidemiologicznym, a także posiadać przyjemny smak i zapach. Dlatego też, aby zachować własne zdrowie, tak ważna jest wiedza, jaką wodę pijesz. W tym celu należy poddać ją analizie w celu sprawdzenia, czy woda spełnia wymagania norm i przepisów sanitarnych.

Rozważmy szczegółowo parametry, według których ocenia się jakość wody.

Fizyczne wskaźniki jakości wody

Temperatura wody o źródłach powierzchniowych decyduje temperatura powietrza, wilgotność, prędkość i charakter ruchu wody (a także szereg innych czynników). W zależności od pory roku może ulegać znacznym zmianom (od 0,1 do 30°C). W przypadku źródeł podziemnych temperatura wody jest bardziej stabilna (8-12°C).

Optymalna temperatura wody do picia wynosi 7-11 ºС.

Warto zauważyć, że ten parametr wody ma wielka wartość dla niektórych gałęzi przemysłu (na przykład dla systemów chłodniczych i kondensacji pary).

Mętność– wskaźnik zawartości różnych substancji zawieszonych w wodzie (pochodzenia mineralnego – cząstki gliny, piasku, mułu; pochodzenia nieorganicznego – węglany różnych metali, wodorotlenek żelaza; pochodzenia organicznego – plankton, algi itp.). Substancje zawieszone dostają się do wody w wyniku erozji brzegów i dna rzeki, przedostawania się ich wraz z roztopami, deszczem i ściekami.

Podziemne źródła z reguły mają niewielkie zmętnienie wody ze względu na obecność w niej zawieszonego wodorotlenku żelaza. W przypadku wód powierzchniowych zmętnienie jest często spowodowane obecnością zoo- i fitoplanktonu, cząstek mułu lub gliny; jego wartość zmienia się w ciągu roku.

Mętność wody wyraża się zwykle w miligramach na litr (mg/l); jego wartość dla wody pitnej zgodnie z normą SanPiN 2.1.4.559-96 nie powinna przekraczać 1,5 mg/l. Do wielu produkcji w przemyśle spożywczym, medycznym, chemicznym i elektronicznym woda jest taka sama lub więcej wysoka jakość. Jednocześnie w wielu procesach produkcyjnych dopuszczalne jest stosowanie wody o dużej zawartości zawiesin.

Kolor wody- wskaźnik charakteryzujący intensywność barwy wody. Mierzy się ją w stopniach w skali platynowo-kobaltowej, a badaną próbkę wody porównuje się barwą z roztworami wzorcowymi. Kolor wody zależy od obecności w niej zanieczyszczeń, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych. Na tę cechę duży wpływ ma obecność w wodzie substancji organicznych wymywanych z gleby (głównie kwasów huminowych i fulwowych); żelazo i inne metale; zanieczyszczenia technogenne ze ścieków przemysłowych. Wymaganie SanPiN 2.1.4.559-96 – barwa wody pitnej nie powinna przekraczać 20°. Wybrane gatunki Przemysł zaostrza wymagania dotyczące wartości barwy wody.

Zapach i smak wody– tę cechę określa się organoleptycznie (za pomocą zmysłów), a więc jest ona dość subiektywna.

Zapach i smak, jaki może pojawić się w wodzie, wynika z obecności w niej rozpuszczonych gazów, substancji organicznych, soli mineralnych i chemicznych substancji zanieczyszczających. Intensywność zapachów i smaków określa się w pięciostopniowej skali lub na podstawie „progu rozcieńczenia” próbki wody do badania wodą destylowaną. W takim przypadku ustala się współczynnik rozcieńczenia niezbędny do wyeliminowania zapachu lub smaku. Określenie zapachu i smaku następuje poprzez bezpośrednią degustację w temperaturze pokojowej, a także w temperaturze 60°C, co powoduje ich intensyfikację. Woda pitna o temperaturze 60 ° C nie powinna mieć smaku ani zapachu więcej niż 2 punkty (wymagania GOST 2874-82).

Zgodnie z 5-punktową skalą: przy 0 punktach - nie wykryto zapachu ani smaku;

przy wyniku 1 woda ma bardzo delikatny zapach lub smak, wykrywalny jedynie przez doświadczonego badacza;

przy 2 punktach wyczuwalny jest delikatny zapach lub smak, oczywisty dla niespecjalisty;

w 3 punktach można łatwo wykryć zauważalny zapach lub smak (co jest przyczyną skarg na jakość wody);

przy wyniku 4 istnieje wyraźny zapach lub smak, który może spowodować, że powstrzymasz się od picia wody;

przy wyniku 5 woda ma tak silny zapach lub smak, że całkowicie nie nadaje się do picia.

O smaku wody decyduje obecność w niej rozpuszczonych substancji, które nadają jej określony smak, który może być słony, gorzki, słodki i kwaśny. Wody naturalne z reguły mają jedynie słony i gorzki posmak. Ponadto słony smak pojawia się w wodzie zawierającej chlorek sodu, a gorzki smak pochodzi z nadmiaru siarczanu magnezu. Woda z dużą ilością rozpuszczonego dwutlenku węgla (tzw wody mineralne) ma kwaśny smak. Woda o smaku atramentowym lub żelaznym jest nasycona solami żelaza i manganu; cierpki smak nadają mu siarczan wapnia i nadmanganian potasu; Zasadowy smak wynika z zawartości w wodzie sody, potażu i zasad. Smak może być pochodzenia naturalnego (obecność manganu, żelaza, metanu, siarkowodoru itp.) lub sztucznego (w wyniku odprowadzania ścieków przemysłowych). Wymagania SanPiN 2.1.4.559-9 dotyczące wody pitnej - smak nie więcej niż 2 punkty.

Zapachy w wodzie nadają różne organizmy żywe i martwe, szczątki roślin, specyficzne substancje wydzielane przez niektóre glony i mikroorganizmy, a także obecność w wodzie rozpuszczonych gazów, takich jak chlor, amoniak, siarkowodór, merkaptany czy zanieczyszczenia organiczne i chloroorganiczne . Zapachy mogą być pochodzenia naturalnego (naturalnego) lub sztucznego. Do pierwszych zaliczają się takie zapachy, jak drzewny, aromatyczny, ziemisty, bagnisty, spleśniały, gnilny, trawiasty, rybi, niejasny i siarkowodór itp. Zapachy sztucznego pochodzenia wzięły swoją nazwę od substancji, które je determinują: kamfora, fenol , chlorowe, żywiczne, farmaceutyczne, chlorowo-fenolowe, zapachowe produktów naftowych itp.

Wymagania SanPiN 2.1.4.559-9 dla wody pitnej - zapach nie więcej niż 2 punkty.

Chemiczne wskaźniki jakości wody

Ogólna mineralizacja(sucha pozostałość). Mineralizacja całkowita jest ilościowym wskaźnikiem zawartości substancji rozpuszczonych w 1 litrze wody (sole nieorganiczne, substancje organiczne – z wyjątkiem gazów). Wskaźnik ten nazywany jest również całkowitą zawartością soli. Charakteryzuje się suchą pozostałością otrzymywaną przez odparowanie przefiltrowanej wody i wysuszenie zatrzymanej pozostałości do stałej masy. Normy rosyjskie dopuszczają mineralizację wody wykorzystywanej do celów domowych i pitnych na poziomie nie większym niż 1000 - 1500 mg/l. Sucha pozostałość do wody pitnej nie powinna przekraczać 1000 mg/l.

Aktywna reakcja wody(stopień jego kwasowości lub zasadowości) określa się na podstawie stosunku występujących w nim jonów kwasowych (wodorowych) i zasadowych (hydroksylowych). Charakteryzując go, wykorzystują wskaźniki pH - wodór i hydroksyl, które określają odpowiednio kwasowość i zasadowość wody. Wartość pH jest równa ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu stężenia jonów wodorowych w wodzie. Przy równych ilościach jonów kwasowych i zasadowych odczyn wody jest obojętny, a wartość pH wynosi 7. Przy pH<7,0 вода имеет кислую реакцию; при рН>7,0 – zasadowy. Normy SanPiN 2.1.4.559-96 wymagają, aby wartość pH wody pitnej mieściła się w przedziale 6,0...9,0. Większość naturalnych źródeł ma wartość pH w tym zakresie. Może jednak spowodować znaczną zmianę wartości pH. Prawidłowa ocena jakości wody i trafny wybór metody jej oczyszczania wymaga znajomości pH źródeł wody w różnych porach roku. Woda o niskim pH ma silne działanie korozyjne na stal i beton.

Jakość wody jest często opisywana za pomocą terminu takiego jak twardość. Wymagania dotyczące jakości wody pod względem twardości w Rosji i Europie są bardzo różne: 7 mEq/l (wg norm rosyjskich) i 1 mEq/l (dyrektywa Rady UE). Podwyższona twardość jest najczęstszym problemem związanym z jakością wody.

Twardość wody– wskaźnik charakteryzujący zawartość soli twardościowych w wodzie (głównie wapnia i magnezu). Mierzy się go w miligramowych odpowiednikach na litr (mg-eq/l). Istnieją takie pojęcia jak twardość węglanowa (tymczasowa), twardość niewęglanowa (stała) i twardość całkowita wody.

Twardość węglanowa (usuwalna) jest wskaźnikiem obecności w wodzie wodorowęglanów wapnia i magnezu. Kiedy woda wrze, rozkłada się, tworząc słabo rozpuszczalne sole i dwutlenek węgla.

Twardość niewęglanową lub stałą określa się na podstawie zawartości w wodzie niewęglanowych soli wapnia i magnezu – siarczanów, chlorków, azotanów. Po zagotowaniu wody nie wytrącają się i pozostają w roztworze.

Twardość całkowita to całkowita zawartość soli wapnia i magnezu w wodzie; jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej.

W zależności od stopnia twardości wodę charakteryzuje się:

Stopień twardości wody różni się znacznie w zależności od rodzaju skał i gleb tworzących zlewnię; w zależności od warunków pogodowych i pory roku. Zatem w źródłach powierzchniowych woda jest z reguły stosunkowo miękka (3...6 mEq/l) i zależy od lokalizacji – im dalej na południe, tym większa jest twardość wody. Twardość wód gruntowych zmienia się w zależności od głębokości i położenia poziomu wodonośnego oraz wielkości rocznych opadów. W warstwie wapienia twardość wody wynosi zwykle 6 mEq/l lub więcej.

Twardość wody pitnej (wg SanPiN 2.1.4.559-96) nie powinna przekraczać 7,0 mEq/l.

Twarda woda ma nieprzyjemny smak z powodu nadmiaru wapnia. Niebezpieczeństwem ciągłego picia wody o zwiększonej twardości jest zmniejszenie motoryki żołądka, gromadzenie się soli w organizmie, ryzyko chorób stawów (zapalenie stawów, zapalenie wielostawowe) oraz tworzenie się kamieni w nerkach i drogach żółciowych. To prawda, że ​​​​bardzo miękka woda również nie jest korzystna. Miękka woda, która jest bardzo aktywna, może wypłukiwać wapń z kości, co prowadzi do ich łamliwości; rozwój krzywicy u dzieci. Kolejną nieprzyjemną właściwością miękkiej wody jest jej zdolność podczas przechodzenia przez przewód pokarmowy do wymywania pożytecznych substancji organicznych, w tym pożytecznych bakterii. Najlepszą opcją jest woda o twardości 1,5-2 mEq/l.

Powszechnie wiadomo już, że używanie twardej wody do celów domowych jest niepożądane. Konsekwencje takie jak osad na armaturze i armaturze, osadzanie się kamienia w instalacjach i urządzeniach do podgrzewania wody są oczywiste! Tworzenie się osadów soli wapniowo-magnezowych kwasów tłuszczowych podczas domowego użytkowania twardej wody prowadzi do znacznego wzrostu zużycia detergentów i spowolnienia procesu gotowania, co jest problematyczne dla przemysłu spożywczego. W niektórych przypadkach wykorzystanie twardej wody do celów produkcyjnych (w przemyśle papierniczym, zakładach włókien sztucznych, do zasilania kotłów parowych itp.) jest zabronione ze względu na niepożądane skutki.

Stosowanie twardej wody skraca żywotność urządzeń podgrzewających wodę (kotły, baterie centralnego zaopatrzenia w wodę itp.). Osadzanie się soli powodujących twardość (węglowodory Ca i Mg) na wewnętrznych ściankach rur, osady kamienia kotłowego w instalacjach podgrzewania i chłodzenia wody zmniejszają powierzchnię przepływu i zmniejszają wymianę ciepła. W instalacjach wody recyklingowej nie wolno stosować wody o dużej twardości węglanowej.

Zasadowość wody. Całkowita zasadowość wody to suma zawartych w niej hydratów i anionów słabych kwasów (krzemowy, węglowy, fosforowy itp.). Przy charakteryzowaniu wód podziemnych w zdecydowanej większości przypadków wykorzystuje się zasadowość węglowodorową, czyli zawartość węglowodorów w wodzie. Formy zasadowości: wodorowęglan, węglan i hydrat. Oznaczanie zasadowości (mg-eq/l) przeprowadza się w celu monitorowania jakości wody pitnej; określić przydatność wody do nawadniania; do obliczenia zawartości węglanów do późniejszego oczyszczania ścieków.

Maksymalne dopuszczalne stężenie zasadowości wynosi 0,5 - 6,5 mmol / dm3.

Chlorki– ich obecność obserwuje się niemal we wszystkich wodach. Ich obecność w wodzie tłumaczy się wymywaniem ze skał chlorku sodu (soli kuchennej), bardzo powszechnej soli na Ziemi. Znaczna ilość chlorków sodu występuje w wodzie morskiej, a także w wodzie niektórych jezior i podziemnych źródeł.

W zależności od normy maksymalne dopuszczalne stężenie chlorków w wodzie pitnej wynosi 300...350 mg/l.

Zwiększona zawartość chlorków przy jednoczesnej obecności w wodzie azotynów, azotanów i amoniaku występuje w przypadku zanieczyszczenia źródła ściekami bytowymi.

Siarczany obecne w wodach gruntowych w wyniku rozpuszczenia gipsu występującego w formacjach. Jeśli w wodzie występuje nadmierna zawartość siarczanów, może wystąpić rozstrój żołądkowo-jelitowy (sole te mają działanie przeczyszczające).

Maksymalne dopuszczalne stężenie siarczanów w wodzie pitnej wynosi 500 mg/l.

Treść kwasy krzemowe. Kwasy krzemowe w różnych postaciach (od koloidalnej po zdyspergowaną jonową) występują w wodach ze źródeł podziemnych i powierzchniowych. Krzem jest słabo rozpuszczalny, a jego zawartość w wodzie jest zazwyczaj niska. Krzem przedostaje się także do wody ze ściekami przemysłowymi z przedsiębiorstw produkujących ceramikę, cement, wyroby szklane i farby silikatowe.

Maksymalne dopuszczalne stężenie krzemu wynosi 10 mg/l. Zabrania się stosowania wody zawierającej kwasy krzemowe do zasilania kotłów wysokociśnieniowych – ze względu na tworzenie się kamienia krzemianowego na ściankach.

Fosforany W wodzie jest zwykle niewiele, dlatego ich zwiększona zawartość sygnalizuje możliwość skażenia ściekami przemysłowymi lub spływem z pól uprawnych. Przy zwiększonej zawartości fosforanów sinice intensywnie się rozwijają, obumierając uwalniając do wody toksyny.

Maksymalne dopuszczalne stężenie związków fosforu w wodzie pitnej wynosi 3,5 mg/l.

Fluorki I jodki. Fluorki i jodki mają pewne podobieństwa. Niedobór lub nadmiar tych pierwiastków w organizmie człowieka prowadzi do poważnych chorób. Na przykład niedobór (nadmiar) jodu powoduje choroby tarczycy („wole”), które rozwijają się, gdy dzienne spożycie jodu jest mniejsze niż 0,003 mg lub większe niż 0,01 mg. Fluorki występują w minerałach - solach fluorkowych. Aby zachować zdrowie człowieka, zawartość fluoru w wodzie pitnej powinna mieścić się w przedziale 0,7 – 1,5 mg/l (w zależności od klimatu).

Źródła powierzchniowe charakteryzują się przeważnie niską zawartością fluoru (0,3-0,4 mg/l). Zawartość fluoru w wodach powierzchniowych wzrasta w wyniku odprowadzania ścieków przemysłowych zawierających fluor lub w wyniku kontaktu wody z glebami nasyconymi związkami fluoru. Zatem wody artezyjskie i mineralne mające kontakt ze skałami wodonośnymi zawierającymi fluor mają maksymalne stężenie fluoru wynoszące 5–27 mg/l lub więcej. Ważną cechą wpływającą na zdrowie człowieka jest ilość fluoru w jego codziennej diecie. Zazwyczaj zawartość fluoru w codziennej diecie waha się od 0,54 do 1,6 mg fluoru (średnio – 0,81 mg). Warto zaznaczyć, że organizm ludzki wprowadza z pożywieniem 4-6 razy mniej fluoru niż z wodą pitną, która ma jego optymalną zawartość (1 mg/l).

Przy zwiększonej zawartości fluoru w wodzie (powyżej 1,5 mg/l) istnieje niebezpieczeństwo wystąpienia endemicznej fluorozy (tzw. „plamistego szkliwa zębów”), krzywicy i anemii w populacji. Chorobie tym towarzyszą charakterystyczne uszkodzenia zębów, zaburzenia procesów kostnienia szkieletu i wyczerpanie organizmu. Dlatego zawartość fluoru w wodzie pitnej jest ograniczona. Faktem jest również, że pewna zawartość fluoru w wodzie jest konieczna, aby zmniejszyć ryzyko chorób wynikających z następstw infekcji zębopochodnych (patologia układu krążenia, reumatyzm, choroby nerek itp.). Podczas picia wody o zawartości fluoru poniżej 0,5 mg/l rozwija się próchnica, dlatego lekarze zalecają w takich przypadkach stosowanie pasty do zębów zawierającej fluor. Fluor jest lepiej wchłaniany przez organizm z wody. Z powyższego wynika, że ​​optymalna dawka fluoru w wodzie pitnej wynosi 0,7...1,2 mg/l.

Maksymalne dopuszczalne stężenie fluoru wynosi 1,5 mg/l.

Nadmanganian utleniający się– parametr determinowany obecnością substancji organicznych w wodzie; Częściowo może sygnalizować, że źródło jest zanieczyszczone ściekami. W zależności od użytego środka utleniającego , istnieje różnica między utlenialnością nadmanganianu i utlenialnością dwuchromianu (lub ChZT - chemiczne zapotrzebowanie tlenu). Utlenialność nadmanganianu to cecha zawartości łatwo utlenionej materii organicznej, dwuchromian – całkowita zawartość substancji organicznych w wodzie. Wartość ilościowa tych wskaźników oraz ich stosunek pozwala pośrednio ocenić charakter substancji organicznych występujących w wodzie, a także metody i skuteczność oczyszczania wody.

Według wymagań SanPiN: wartość utlenienia nadmanganianu wody nie powinna przekraczać 5,0 mg O 2 /l. Wodę z utlenieniem nadmanganianu poniżej 5 mg O 2 /l uważa się za czystą, powyżej 5 mg O 2 /l za brudną.

W postaci całkowicie rozpuszczonej (żelazo żelazowe Fe2+). Występuje zwykle w studniach artezyjskich (nie ma tam rozpuszczonego tlenu). Woda jest przejrzysta i bezbarwna. Jeśli zawartość takiego żelaza jest wysoka, to po osiadaniu lub podgrzewaniu woda staje się żółtawo-brązowa;

W postaci nierozpuszczonej (żelazo żelazowe Fe3+) występuje w wodach powierzchniowych. Woda jest przejrzysta – z brązowawo-brązowym osadem lub wyraźnymi płatkami;

W stanie koloidalnym lub w postaci drobno zdyspergowanej zawiesiny. Woda jest mętna, kolorowa, żółtawo-brązowa opalizująca. Cząsteczki koloidalne będące w zawiesinie nie wytrącają się nawet po długotrwałym osadzaniu się;

W postaci tzw. organicznego żelaza – sole żelaza oraz kwasy humusowe i fulwowe. Woda jest przejrzysta, żółtawobrązowa;

Bakterie żelazne tworzące brązowy śluz na rurach wodociągowych.

Zawartość żelaza w wodach powierzchniowych środkowej Rosji wynosi od 0,1 do 1,0 mg/dm 3 żelaza; w wodach gruntowych wartość ta sięga 15-20 mg/dm3 lub więcej. Ważne jest, aby analizować zawartość żelaza w ściekach. Zbiorniki wodne są szczególnie zanieczyszczone żelazem przez ścieki z przemysłu metalowego, metalurgicznego, farb i lakierów, tekstyliów, a także spływy rolnicze. Na stężenie żelaza w wodzie wpływa wartość pH i zawartość tlenu w wodzie. W wodzie studniowej i odwiertowej żelazo może występować w postaci utlenionej i zredukowanej, ale gdy woda opadnie, zawsze utlenia się i może wytrącić się.

SanPiN 2.1.4.559-96 pozwala treść ogólnażelazo nie więcej niż 0,3 mg/l.

Uważa się, że żelazo nie jest toksyczne dla organizmu człowieka, jednak przy długotrwałym spożywaniu wody z nadmierną zawartością żelaza może nastąpić odkładanie się jego związków w tkankach i narządach człowieka. Woda zanieczyszczona żelazem ma nieprzyjemny smak i powoduje niedogodności w życiu codziennym. Na numer przedsiębiorstw przemysłowych które wykorzystują wodę do mycia produktu podczas jego wytwarzania, na przykład nawet w przemyśle tekstylnym mało treściŻelazo w wodzie znacząco obniża jakość produktu.

Mangan występujący w wodzie w podobnych modyfikacjach. Mangan jest metalem aktywującym szereg enzymów biorących udział w procesach oddychania, fotosyntezy, wpływającym na hematopoezę i metabolizm minerałów. Przy braku manganu w glebie rośliny doświadczają chlorozy, martwicy i plamień. Dlatego gleby ubogie w mangan (węglanowe i przewapnione) wzbogaca się nawozami manganowymi. W przypadku zwierząt brak tego pierwiastka w paszy prowadzi do spowolnienia wzrostu i rozwoju, zakłócenia metabolizmu minerałów i rozwoju anemii. Osoba cierpi zarówno na niedobór, jak i nadmiar manganu.

Normy SanPiN 2.1.4.559-96 dopuszczają, aby zawartość manganu w wodzie pitnej nie przekraczała 0,1 mg/l.

Nadmiar manganu w wodzie może powodować choroby układu kostnego człowieka. Ta woda ma nieprzyjemny metaliczny smak. Długotrwałe jego stosowanie prowadzi do odkładania się manganu w wątrobie. Obecność manganu i żelaza w wodzie sprzyja tworzeniu się bakterii żelazistych i manganowych, których produkty odpadowe w rurach i wymiennikach ciepła powodują zmniejszenie ich przekroju, a czasem nawet całkowite zablokowanie. Woda używana w przemyśle spożywczym, tekstylnym, przy produkcji tworzyw sztucznych itp. musi zawierać bezwzględnie ograniczona ilośćżelazo i mangan.

Ponadto nadmiar manganu powoduje plamienie prania podczas prania i powstawanie czarnych plam na armaturze i naczyniach.

Sód I potas- przedostawanie się tych pierwiastków do wód gruntowych następuje w procesie rozpuszczania podłoża skalnego. Głównym źródłem sodu w wodach naturalnych są złoża soli kuchennej NaCl, które powstały w miejscach starożytnych mórz. Potas występuje rzadziej w wodach ze względu na jego wchłanianie przez glebę i rośliny.

Sód odgrywa ważną rolę biologiczną dla większości form życia na Ziemi, w tym człowieka. Organizm ludzki zawiera około 100 g sodu. Jony sodu pełnią zadanie aktywacji metabolizmu enzymatycznego w organizmie człowieka.

Według SanPiN 2.1.4.559-96 maksymalne dopuszczalne stężenie sodu wynosi 200 mg/l. Nadmiar sodu w wodzie i żywności powoduje rozwój nadciśnienia i nadciśnienia u ludzi.

Potas sprzyja wzmożonemu usuwaniu wody z organizmu. Właściwość tę wykorzystuje się w celu ułatwienia funkcjonowania układu sercowo-naczyniowego w przypadku jego niewydolności, zaniku lub znacznego zmniejszenia obrzęków. Brak potasu w organizmie prowadzi do dysfunkcji układu nerwowo-mięśniowego (paraliż i niedowład) oraz układu sercowo-naczyniowego i przyczynia się do depresji, braku koordynacji ruchów, niedociśnienia mięśniowego, drgawek, niedociśnienia tętniczego, zmian w zapisie EKG, zapalenia nerek, zapalenia jelit itp. Potas MPC - 20 mg/l.

Miedź, cynk, kadm, arsen, ołów, nikiel, chrom I rtęć– przedostawanie się tych pierwiastków do źródeł wody następuje głównie ze ściekami przemysłowymi. Wzrost zawartości miedzi i cynku może być także skutkiem korozji rur wodociągowych ocynkowanych i miedzianych w przypadku zwiększonej zawartości agresywnego dwutlenku węgla.

Według norm SanPiN maksymalne dopuszczalne stężenie tych pierwiastków wynosi: dla miedzi – 1,0 mg/l; cynk – 5,0 mg/l; ołów – 0,03 mg/l; kadm – 0,001 mg/l; nikiel – 0,1 mg/l (w krajach UE – 0,05 mg/l), arsen – 0,05 mg/l; chrom Cr3+ – 0,5 mg/l, rtęć – 0,0005 mg/l; chrom Cr4+ - 0,05 mg/l.

Wszystkie te związki są metalami ciężkimi, które mają działanie kumulacyjne, czyli mają tendencję do kumulowania się w organizmie.

Kadm bardzo toksyczny. Nagromadzenie kadmu w organizmie może prowadzić do chorób takich jak anemia, uszkodzenie wątroby, nerek i płuc, kardiopatia, rozedma płuc, osteoporoza, deformacje układu kostnego, nadciśnienie. Nadmiar tego pierwiastka wywołuje i pogłębia niedobory Se i Zn. Objawy zatrucia kadmem obejmują uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, białko w moczu, ostry ból kości i dysfunkcję narządów płciowych. Wszystkie formy chemiczne kadmu są niebezpieczne.

Aluminium– jasny srebrzystobiały metal. Przede wszystkim przedostaje się do wody podczas procesu uzdatniania wody – jako część koagulantów oraz podczas odprowadzania ścieków z obróbki boksytu.

W wodzie maksymalne dopuszczalne stężenie soli glinu wynosi 0,5 mg/l.

Kiedy w wodzie występuje nadmiar aluminium, dochodzi do uszkodzenia centralnego układu nerwowego człowieka.

Bor I selen– obecność tych pierwiastków w niektórych wodach naturalnych stwierdza się w bardzo niskich stężeniach. Należy pamiętać, że ich zwiększone stężenie prowadzi do poważnego zatrucia.

Tlen pozostaje w wodzie w postaci rozpuszczonej. W wodach gruntowych nie ma rozpuszczonego tlenu. Jego zawartość w wodach powierzchniowych zależy od temperatury wody, a także od intensywności procesów wzbogacania lub zubożenia wody w tlen, sięgającej do 14 mg/l.

Nawet istotna treść tlen I dwutlenek węgla nie pogarsza jakości wody pitnej, jednocześnie sprzyja rozwojowi korozji metali. Wzrost temperatury wody, a także jej ruchliwość, intensyfikuje proces korozji. Zwiększona zawartość agresywnego dwutlenku węgla w wodzie powoduje również, że ściany betonowych rur i zbiorników są podatne na korozję. Niedopuszczalna jest obecność tlenu w wodzie zasilającej kotły parowe średnio i wysokociśnieniowe. Siarkowodór ma właściwość nadawania wodzie charakterystycznego nieprzyjemnego zapachu i powodowania korozji metalowych ścian kotłów, zbiorników i rur. Z tego powodu obecność siarkowodoru w wodzie pitnej i wodzie przeznaczonej na większość potrzeb przemysłowych jest niedozwolona.

Związki azotu. Substancje zawierające azot obejmują azotyny NIE 2 - , azotany NIE 3 - i sole amonowe NH 4 + , prawie zawsze obecny we wszystkich wodach, w tym w wodach gruntowych. Ich obecność świadczy o tym, że w wodzie znajdują się substancje organiczne pochodzenia zwierzęcego. Substancje te powstają w wyniku rozkładu zanieczyszczeń organicznych, głównie mocznika i białek, które dostają się do wody wraz ze ściekami bytowymi. Rozważana grupa jonów jest ze sobą ściśle powiązana.

Pierwszym produktem rozkładu jest amoniak (azot amonowy), powstaje w wyniku rozkładu białek i jest wskaźnikiem zanieczyszczenia świeżymi odchodami. Utlenianie jonów amonowych do azotanów i azotynów w wodzie naturalnej przeprowadzają bakterie Nitrobacter i Nitrosomonas. Azotyny- najlepszy wskaźnik skażenia wody świeżymi odchodami, szczególnie przy jednoczesnej podwyższonej zawartości amoniaku i azotynów. Azotany-wskaźnik starszego skażenia wody organicznymi odchodami. Zawartość azotanów wraz z amoniakiem i azotynami jest niedopuszczalna.

Zatem obecność, ilość i stosunek związków zawierających azot w wodzie pozwala ocenić, jak mocno i jak długo woda była zanieczyszczona odpadami pochodzenia ludzkiego. Wobec braku amoniaku w wodzie i jednocześnie obecności azotynów, a zwłaszcza azotanów, można stwierdzić, że zbiornik był już dawno zanieczyszczony i w tym czasie woda uległa samooczyszczeniu. Jeśli w zbiorniku występuje amoniak i nie ma azotanów, oznacza to, że woda została w ostatnim czasie zanieczyszczona substancjami organicznymi. Amoniak i azotyny nie są dozwolone w wodzie pitnej.

MPC w wodzie: amon – 2,0 mg/l; azotyny – 3,0 mg/l; azotany - 45,0 mg/l.

Jeśli stężenie jonów amonowych w wodzie przekracza wartości tła, oznacza to, że zanieczyszczenie nastąpiło niedawno i źródło zanieczyszczenia jest blisko. To mogłoby być gospodarstwa hodowlane, oczyszczalnie ścieków komunalnych, nagromadzenia nawozów azotowych, obornik, osady, osadniki odpadów przemysłowych itp.

Picie wody o dużej zawartości azotanów i azotynów powoduje zaburzenie funkcji oksydacyjnej krwi.

Chlor wprowadzane do wody pitnej, gdy tak się dzieje. Chlor wykazuje działanie dezynfekujące poprzez utlenianie lub chlorowanie (zastąpienie) cząsteczek substancji wchodzących w skład cytoplazmy komórek bakteryjnych, w wyniku czego bakterie giną. Czynniki wywołujące czerwonkę, dur brzuszny, cholerę i dur brzuszny są niezwykle wrażliwe na chlor. Stosunkowo małe dawki chloru dezynfekują nawet wodę silnie zanieczyszczoną bakteriami. Jednak całkowita sterylizacja wody nie następuje ze względu na przeżycie poszczególnych osobników odpornych na chlor.

Wolny chlor- substancja szkodliwa dla zdrowia ludzkiego, dlatego zawartość resztkowego wolnego chloru w wodzie pitnej scentralizowanego zaopatrzenia w wodę jest ściśle regulowana normami higienicznymi SanPiN. SanPiN ustala górną i minimalną dopuszczalną zawartość wolnego chloru resztkowego. Problem w tym, że choć woda jest dezynfekowana w stacji uzdatniania wody, to w drodze do konsumenta jest narażona na ryzyko wtórnego skażenia. Na przykład w stalowym rurociągu podziemnym mogą znajdować się przetoki, przez które zanieczyszczenia gleby przedostają się do wód głównych.

Dlatego SanPiN 2.1.4.559-96 stanowi, że zawartość chloru resztkowego w wodzie wodociągowej powinna wynosić nie mniej niż 0,3 mg/l i nie więcej niż 0,5 mg/l.

Chlor jest środkiem toksycznym i silnym alergenem, dlatego chlorowana woda ma niekorzystny wpływ na skórę i błony śluzowe. Obejmuje to zaczerwienienie różnych obszarów skóry i objawy alergicznego zapalenia spojówek (obrzęk powiek, pieczenie, łzawienie, ból w okolicy oczu). Chlor działa również szkodliwie na układ oddechowy: w wyniku kilkuminutowego przebywania w basenie z chlorowaną wodą u 60% pływaków występuje skurcz oskrzeli.

Około 10% chloru stosowanego w chlorowaniu wody tworzą związki zawierające chlor, takie jak chloroform, dichloroetan, czterochlorek węgla, tetrachloroetylen, trichloroetan. 70 - 90% substancji zawierających chlor powstałych podczas uzdatniania wody to chloroform. Chloroform przyczynia się do przewlekłych zatruć zawodowych z pierwotnym uszkodzeniem wątroby i centralnego układu nerwowego.

Ponadto podczas chlorowania istnieje możliwość tworzenia się dioksyn, które są związkami niezwykle toksycznymi. Wysoki stopień toksyczności chlorowanej wody znacznie zwiększa ryzyko zachorowania na raka. Dlatego amerykańscy eksperci uważają, że substancje zawierające chlor w wodzie pitnej są pośrednio lub bezpośrednio odpowiedzialne za 20 nowotworów na 1 milion mieszkańców.

Siarkowodór Występuje w wodach gruntowych i jest głównie pochodzenia nieorganicznego.

W naturze gaz ten stale powstaje podczas rozkładu substancji białkowych. Ma charakterystyczny nieprzyjemny zapach; powoduje korozję metalowych ścian zbiorników, kotłów i rur; jest ogólną trucizną komórkową i katalityczną. W połączeniu z żelazem tworzy czarny osad siarczku żelaza FeS. Wszystko to stanowi podstawę do całkowitego usunięcia siarkowodoru z wody pitnej (patrz GOST 2874-82 „Woda pitna”).

Warto dodać, że SanPiN 2.1.4.559-96 dopuszcza obecność siarkowodoru w wodzie do poziomu 0,003 mg/l. Pytanie brzmi: czy nie jest to literówka w dokumencie regulacyjnym?!

Wskaźniki mikrobiologiczne. Całkowita liczba drobnoustrojów(TMC) określa się na podstawie liczby bakterii zawartych w 1 ml wody. Zgodnie z wymogami GOST woda pitna nie powinna zawierać więcej niż 100 bakterii na ml.

Dla oceny sanitarnej wody szczególne znaczenie ma liczba bakterii z grupy coli. Obecność bakterii E. coli w wodzie świadczy o jej zanieczyszczeniu odpadami kałowymi i w konsekwencji o ryzyku przedostania się do niej bakterii chorobotwórczych. Ustalenie obecności bakterii chorobotwórczych podczas analizy biologicznej wody jest trudne, a badania bakteriologiczne sprowadzają się do określenia całkowitej liczby bakterii w 1 ml wody rosnących w temperaturze 37°C oraz bakterii E. coli - coli. Obecność tych ostatnich sygnalizuje zanieczyszczenie wody wydzielinami ludzi, zwierząt itp. Minimalna objętość badanej wody, ml, na jedną E. coli nazywana jest colititre, a liczba E. coli w 1 litrze wody nazywana jest indeksem coli. Według GOST 2874-82 dozwolony jest indeks coli do 3, colitre co najmniej 300 i całkowita liczba bakterie w 1 ml - do 100.

Według SanPiN 2.1.4.559-96 całkowita liczba drobnoustrojów wynosi 50 CFU/ml, pospolite bakterie z grupy coli(OKB) CFU/100ml i termotoletariackie bakterie z grupy coli(TCB) CFU/100ml - niedozwolone.

Bakterie i wirusy chorobotwórcze występujące w wodzie mogą powodować choroby takie jak czerwonka, dur brzuszny, parafit, amebiaza, cholera, biegunka, bruceloza, zakaźne zapalenie wątroby, gruźlica, ostre zapalenie żołądka i jelit, wąglik, polio, tularemia itp.

Firma Przewoźnik łodzią oferuje Państwu profesjonalne rozwiązanie problemu oczyszczania wody ze związków, których zawartość w wodzie jest wyższa niż norma. Nasi specjaliści doradzą we wszelkich pojawiających się pytaniach oraz pomogą w wyborze i wdrożeniu optymalnego schematu uzdatniania wody, w oparciu o konkretne dane wstępne.

Woda naturalna ma odczyn lekko zasadowy (6,0-9,0). Wzrost zasadowości wskazuje na zanieczyszczenie lub zakwitnięcie zbiornika. Kwaśną reakcję wody obserwuje się w obecności substancji humusowych lub przedostawaniu się ścieków przemysłowych.

Sztywność. Twardość wody zależy od skład chemiczny gleba, przez którą przepływa woda, zawartość w niej tlenku węgla, stopień zanieczyszczenia materią organiczną. Mierzy się go w mEq/L lub w stopniach. W zależności od stopnia twardości woda może być: miękka (do 3 mg-eq/l); średnia twardość (7 mg = eq/l); twardy (14 mg=równoważnik/l); bardzo twardy (ponad 14 mg-eq/l). Bardzo twarda woda ma nieprzyjemny smak i może pogorszyć przebieg kamieni nerkowych.

Utlenialność wody to ilość tlenu w miligramach zużyta do chemicznego utlenienia substancji organicznych i nieorganicznych zawartych w 1 litrze wody. Zwiększone utlenianie może wskazywać na zanieczyszczenie wody.

Siarczany w ilościach przekraczających 500 mg/l nadają wodzie gorzko-słony smak; w stężeniu 1000-1500 mg/l wpływają niekorzystnie na wydzielanie żołądkowe i mogą powodować niestrawność. Siarczany mogą być wskaźnikiem skażenia wód powierzchniowych odchodami zwierzęcymi.

Podwyższona zawartość żelaza powoduje zabarwienie, zmętnienie, nadaje wodzie zapach siarkowodoru, nieprzyjemny atramentowy posmak, a w połączeniu ze związkami humusowymi - bagnisty smak.

Amoniak w wodzie uważany jest za wskaźnik niebezpiecznego epidemiologicznie zanieczyszczenia wód słodkich substancjami organicznymi pochodzenia zwierzęcego. Wskaźnikiem starszych zanieczyszczeń są sole kwasu azotawego – azotany, które są produktami utleniania amoniaku pod wpływem mikroorganizmów w procesie nitryfikacji. Obecność azotanów w wodzie bez amoniaku oraz soli kwasu azotawego wskazuje na zakończenie procesu mineralizacji a przy dużej ich zawartości w wodzie wskazują na długotrwałe jej zanieczyszczenie. Jednakże zawartość w wodzie wszystkich trzech składników – amoniaku, azotynów i azotanów – wskazuje na niepełność procesu mineralizacji i niebezpieczne epidemiologicznie zanieczyszczenie wody.

52. Metody poprawy jakości wody .

I. Metody podstawowe

1. Klarowanie i odbarwianie (oczyszczanie): osadzanie, filtracja, koagulacja.

2. Dezynfekcja: gotowanie, chlorowanie, ozonowanie, naświetlanie promieniami UV, wykorzystanie oligodynamicznego działania srebra, zastosowanie ultradźwięków, wykorzystanie promieni gamma.

II.Specjalne metody przetwarzania: dezodoryzacja, odgazowanie, odmrażanie, zmiękczanie, odsalanie, odfluorowanie, fluoryzacja, odkażanie.

W pierwszym etapie oczyszczania woda z otwartego źródła ulega wyklarowaniu i odbarwieniu. Klarowanie i odbarwianie polega na usuwaniu zawiesin i kolorowych koloidów (głównie substancji humusowych) z wody i odbywa się poprzez osadzanie i filtrację. Procesy te są powolne, a skuteczność wybielania jest niska. Chęć przyspieszenia sedymentacji cząstek zawieszonych i przyspieszenia procesu filtracji doprowadziła do wstępnej koagulacji wody środkami chemicznymi (koagulantami), które tworzą wodorotlenki z szybko osadzającymi się płatkami i przyspieszającymi sedymentację zawieszonych cząstek.

Jako koagulant stosuje się siarczan glinu – Al2(SO4)3; chlorek żelazowy – FeCl3; siarczan żelaza - FeSO4 itp. Koagulanty odpowiednio oczyszczone są nieszkodliwe dla organizmu, ponieważ resztkowe ilości glinu i żelaza są bardzo małe (aluminium - 1,5 mg/l, żelazo - 0,5 - 1,0 mg/l).

Po koagulacji i osadzeniu woda jest filtrowana za pomocą filtrów szybkich lub wolnych.

W każdym schemacie ostatnim etapem uzdatniania wody w stacji uzdatniania wody powinna być dezynfekcja. Jego zadaniem jest niszczenie mikroorganizmów chorobotwórczych, tj. zapewnienie epidemicznego bezpieczeństwa wodnego. Dezynfekcję można przeprowadzić metodami chemicznymi i fizycznymi (bez odczynników).

Gotowanie jest metodą prostą i niezawodną. Mikroorganizmy wegetatywne giną po podgrzaniu do 800C w ciągu 20 - 40 sekund, zatem w momencie zagotowania woda jest faktycznie dezynfekowana.

Ultradźwięki służą do dezynfekcji ścieków bytowych. Jest skuteczny wobec wszystkich mikroorganizmów, w tym także form zarodnikowych, a jego zastosowanie nie powoduje pienienia się podczas dezynfekcji ścieków bytowych.

Promieniowanie gamma to bardzo niezawodna i skuteczna metoda, która błyskawicznie niszczy wszelkiego rodzaju mikroorganizmy.

Do odczynników, które podczas dezynfekcji nie zmieniają składu chemicznego wody zalicza się ozon.

Obecnie główną metodą stosowaną do dezynfekcji wody w stacjach wodociągowych ze względów technicznych i ekonomicznych jest metoda chlorowania.

Skuteczność dezynfekcji wody zależy od wybranej dawki chloru, czasu kontaktu aktywnego chloru z wodą, temperatury wody i wielu innych czynników.

Modyfikacje chlorowania obejmują: chlorowanie podwójne, chlorowanie amoniakiem i ponowne chlorowanie.

Uzdatnianie składu mineralnego wody można podzielić na usuwanie z wody soli lub gazów w nadmiernych ilościach (zmiękczanie, odsalanie i odsalanie, odmrażanie, odfluorowanie, odgazowanie, odkażanie itp.) oraz dodawanie minerałów w celu poprawy właściwości organoleptycznych i fizjologicznych właściwości wody (fluoryzacja, częściowa mineralizacja po odsalaniu itp.).

Do dezynfekcji indywidualnych źródeł wody stosuje się formy tabletek zawierające chlor. Aquasept, tabletki zawierające 4 mg aktywnego chloru, soli jednosodowej kwasu dichloroizocyjanurowego. Pantocyd to lek z grupy organicznych chloramin, rozpuszczalność wynosi 15-30 minut. Uwalnia 3 mg aktywnego chloru.

Wartość charakteryzującą zawartość substancji organicznych i mineralnych w wodzie, które w określonych warunkach ulegają utlenieniu przez jeden z silnych utleniaczy chemicznych, nazywa się utlenialnością. Istnieje kilka rodzajów utleniania wody: nadmanganian, dichromian, jodan, cer. Najwyższy stopień utlenienia osiąga się metodami dwuchromianowego i jodanowego utleniania wody.

Utlenialność wyraża się w miligramach tlenu użytego do utlenienia substancji organicznych zawartych w 1 dm 3 wody.

Skład substancji organicznych w wodach naturalnych kształtuje się pod wpływem wielu czynników. Do najważniejszych zalicza się wewnątrzzbiornikowe biochemiczne procesy wytwarzania i przetwarzania, wpływy z innych zbiorników wodnych, ze spływem powierzchniowym i podziemnym, z opadami atmosferycznymi, ze ściekami przemysłowymi i bytowymi. Substancje organiczne powstające w zbiorniku i dostające się do niego z zewnątrz mają bardzo zróżnicowany charakter i właściwości chemiczne, w tym odporność na działanie różnych środków utleniających.

Stosunek substancji łatwo i trudno utlenionych zawartych w wodzie w istotny sposób wpływa na utlenialność wody w warunkach określonej metody jej oznaczania.

W wodach powierzchniowych substancje organiczne występują w stanie rozpuszczonym, zawieszonym i koloidalnym. Te ostatnie nie są uwzględniane oddzielnie w rutynowych analizach, dlatego rozróżnia się utlenianie próbek przefiltrowanych (rozpuszczona materia organiczna) i niefiltrowanych (ogólna materia organiczna).

Wartości utlenialności wód naturalnych wahają się od ułamków miligramów do dziesiątek miligramów na litr, w zależności od ogólnej produktywności biologicznej zbiorników wodnych, stopnia zanieczyszczenia substancjami organicznymi i związkami składników odżywczych, a także od wpływu substancji organicznych substancje pochodzenia naturalnego pochodzące z bagien, torfowisk itp. . Wody powierzchniowe charakteryzują się wyższą utlenialnością w porównaniu do wód podziemnych (dziesiąte i setne miligrama na 1 dm 3), z wyjątkiem wód z pól naftowych i wód gruntowych zasilanych przez bagna. Rzeki i jeziora górskie charakteryzują się utlenialnością na poziomie 2-3 mg O/dm 3 , rzeki nizinne - 5-12 mg O/dm 3 , rzeki zasilane bagnami - kilkadziesiąt miligramów na 1 dm 3 .

Utlenianie niezanieczyszczonych wód powierzchniowych charakteryzuje się dość wyraźną strefowością fizjograficzną (tab. 1).

Tabela 1. Strefa fizjograficzna wód naturalnych

Utlenialność podlega regularnym wahaniom sezonowym. O ich charakterze determinuje z jednej strony reżim hydrologiczny i zależna od niego podaż substancji organicznych ze zlewni, z drugiej zaś reżim hydrobiologiczny.

W zbiornikach wodnych i ciekach wodnych narażonych na silne oddziaływania działalność gospodarcza człowieka, zmiana utlenialności działa jako cecha odzwierciedlająca reżim dopływu ścieków. W przypadku wód naturalnych, lekko zanieczyszczonych zaleca się oznaczenie utleniania nadmanganianem, w wodach bardziej zanieczyszczonych zwykle oznacza się utlenianie dwuchromianem (ChZT).

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi składu i właściwości wody w zbiornikach w pobliżu punktów poboru wody pitnej wartość ChZT nie powinna przekraczać 15 mg O/dm 3 ; na terenach rekreacyjnych w zbiorniki wodne dozwolona jest wartość ChZT do 30 mg O/dm 3.

W programach monitorowania ChZT stosuje się jako miarę ilości materii organicznej w próbce podatnej na utlenianie przez silny utleniacz chemiczny. ChZT służy do charakteryzacji stanu cieków i zbiorników wodnych, dopływu ścieków bytowych i przemysłowych (w tym stopnia ich oczyszczenia), a także spływu powierzchniowego.

Tabela 2. Wartości ChZT w zbiornikach wodnych o różnym stopniu zanieczyszczenia

Aby obliczyć stężenie węgla zawartego w materii organicznej, wartość ChZT (mg O/dm3) mnoży się przez 0,375 (współczynnik równy stosunkowi ilości substancji równoważnej węglu do ilości substancji równoważnej tlenowi).

Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT)

Stopień zanieczyszczenia wody związkami organicznymi definiuje się jako ilość tlenu niezbędną do ich utlenienia przez mikroorganizmy w warunkach tlenowych. Utlenianie biochemiczne różnych substancji zachodzi z różną szybkością. Substancje łatwo utleniające się („biologicznie miękkie”) to formaldehyd, niższe alkohole alifatyczne, fenol, furfural itp. Środkowe miejsce zajmują krezole, naftole, ksylenole, rezorcyna, pirokatechol, anionowe środki powierzchniowo czynne itp. Substancje „biologicznie twarde”, takie jak jak hydrochinon, sulfonol, niejonowe środki powierzchniowo czynne itp.

BZT 5

W warunkach laboratoryjnych wraz z BZT n oznacza się BZT 5 – biochemiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 dni.

W wodach powierzchniowych wartości BZT 5 wahają się zwykle w granicach 0,5-4 mg O 2 /dm 3 i podlegają wahaniom sezonowym i dobowym.

Wahania sezonowe zależą głównie od zmian temperatury i początkowego stężenia rozpuszczonego tlenu. Wpływ temperatury wyraża się poprzez jej wpływ na szybkość procesu zużycia, która wzrasta 2-3 razy wraz ze wzrostem temperatury o 10 o C. Wpływ początkowego stężenia tlenu na proces biochemicznego zużycia tlenu wynika z fakt, że znaczna część mikroorganizmów ma swoje własne optymalne tlenowe dla rozwoju w ogóle oraz dla aktywności fizjologicznej i biochemicznej.

Dobowe wahania wartości BZT 5 zależą także od początkowego stężenia rozpuszczonego tlenu, które w ciągu doby może zmieniać się o 2,5 mg O 2 /dm 3 w zależności od stosunku intensywności procesów jego wytwarzania i zużycia. Zmiany wartości BZT 5 są bardzo znaczne w zależności od stopnia zanieczyszczenia jednolitych części wód.

Tabela 3. Wartości BZT 5 w zbiornikach wodnych o różnym stopniu zanieczyszczenia

W przypadku zbiorników wodnych zanieczyszczonych głównie ściekami bytowymi BZT 5 wynosi zwykle około 70% BZT p.

W zależności od kategorii zbiornika wartość BZT 5 reguluje się w następujący sposób: nie więcej niż 3 mg O 2 /dm 3 dla zbiorników na wodę bytową i pitną oraz nie więcej niż 6 mg O 2 /dm 3 dla zbiorników na wodę bytową i kulturalne wykorzystanie wody. Dla mórz (I i II kategoria użytkowania wody rybackiej) pięciodniowe zapotrzebowanie tlenu (BZT 5) w temperaturze 20 o C nie powinno przekraczać 2 mg O 2 /dm 3.

Oznaczanie BZT 5 w wodach powierzchniowych służy do oceny zawartości substancji organicznych ulegających biochemicznemu utlenieniu, warunków życia organizmów wodnych oraz jako integralny wskaźnik zanieczyszczenia wody. Przy monitorowaniu efektywności oczyszczalni ścieków konieczne jest stosowanie wartości BZT 5.

BZT str

Całkowite biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT p) to ilość tlenu potrzebna do utlenienia zanieczyszczeń organicznych przed rozpoczęciem procesów nitryfikacji. Przy określaniu BZT nie uwzględnia się ilości tlenu zużytego do utlenienia azotu amonowego do azotynów i azotanów. Dla ścieków bytowych (bez znaczących domieszek przemysłowych) wyznacza się BZT 20, przyjmując, że wartość ta jest bliska BZT p.

Całkowite biologiczne zapotrzebowanie tlenu BZT dla zbiorników rybołówstwa śródlądowego (kategorie I i II) w temperaturze 20 o C nie powinno przekraczać 3 mg O 2 /dm 3.

Rozpuszczony tlen

Rozpuszczony tlen występuje w naturalnej wodzie w postaci cząsteczek O2. Na jego zawartość w wodzie wpływają dwie grupy przeciwnie ukierunkowanych procesów: jedne zwiększają stężenie tlenu, inne je zmniejszają. Do pierwszej grupy procesów wzbogacających wodę w tlen zalicza się:

proces absorpcji tlenu z atmosfery;

uwalnianie tlenu przez roślinność wodną podczas fotosyntezy;

przedostawanie się do zbiorników z wodami deszczowymi i śnieżnymi, które zazwyczaj są przesycone tlenem.

Pochłanianie tlenu z atmosfery następuje na powierzchni zbiornika wodnego. Szybkość tego procesu wzrasta wraz ze spadkiem temperatury, wzrostem ciśnienia i spadkiem mineralizacji. Aeracja, czyli wzbogacenie głębokich warstw wody w tlen, następuje na skutek mieszania się mas wody, m.in. wiatru, pionowej cyrkulacji temperatur itp.

Fotosynteza uwalniania tlenu następuje, gdy dwutlenek węgla jest asymilowany przez wodę

roślinność (rośliny przyczepione, pływające i fitoplankton). Proces fotosyntezy przebiega tym intensywniej, im wyższa jest temperatura wody, intensywność nasłonecznienia i im więcej substancji biogennych (składników odżywczych) ( P,N itp.) w wodzie. Produkcja tlenu następuje w powierzchniowej warstwie zbiornika, której głębokość uzależniona jest od przezroczystości wody (może być ona różna dla każdego zbiornika i pory roku, od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów).

Do grupy procesów zmniejszających zawartość tlenu w wodzie zalicza się reakcje jego zużycia do utleniania substancji organicznych: biologiczne (oddychanie organizmów), biochemiczne (oddychanie bakterii, zużycie tlenu podczas rozkładu substancji organicznych) i chemiczne (utlenianie Fe2+,Mn 2+,NIE 2 -,NH4+,CH 4,H2S). Szybkość zużycia tlenu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, liczebności bakterii i innych organizmów wodnych oraz substancji ulegających utlenianiu chemicznemu i biochemicznemu. Ponadto spadek zawartości tlenu w wodzie może nastąpić na skutek jego uwalniania się do atmosfery z warstw powierzchniowych i tylko wtedy, gdy woda w danej temperaturze i ciśnieniu okaże się przesycona tlenem.

W wodach powierzchniowych zawartość rozpuszczonego tlenu jest bardzo zróżnicowana – od 0 do 14 mg/dm 3 – i podlega wahaniom sezonowym i dobowym. Dobowe wahania zależą od intensywności procesów jego wytwarzania i zużycia i mogą sięgać 2,5 mg/dm 3 rozpuszczonego tlenu. Zimą i latem dystrybucja tlenu jest warstwowa. Niedobory tlenu częściej obserwuje się w zbiornikach wodnych o wysokim stężeniu substancji organicznych zanieczyszczających środowisko oraz w zbiornikach wodnych zeutrofizowanych, zawierających duże ilości substancji biogennych i humusowych.

Stężenie tlenu decyduje o wielkości potencjału redoks oraz w dużej mierze o kierunku i szybkości procesów chemicznego i biochemicznego utleniania związków organicznych i nieorganicznych. Reżim tlenowy ma głęboki wpływ na żywotność zbiornika. Minimalna zawartość rozpuszczonego tlenu zapewniająca prawidłowy rozwój ryb wynosi około 5 mg/dm3. Obniżenie go do 2 mg/dm 3 powoduje masową śmierć (zabijanie) ryb. Przesycenie wody tlenem w wyniku procesów fotosyntezy przy niedostatecznym wymieszaniu warstw wody ma również niekorzystny wpływ na kondycję populacji wodnych.

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi składu i właściwości wody w zbiornikach w punktach poboru wody pitnej i sanitarnej zawartość tlenu rozpuszczonego w próbce pobranej przed godziną 12:00 nie powinna być w żadnym momencie trwania badania niższa niż 4 mg/dm 3 rok; w przypadku zbiorników rybackich stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie nie powinno być niższe niż 4 mg/dm 3 w okresie zimowym (w okresie zamarzania) i 6 mg/dm 3 w okresie letnim.

Oznaczanie tlenu w wodach powierzchniowych uwzględniane jest w programach obserwacyjnych w celu oceny warunków życia organizmów wodnych, w tym ryb, a także jako pośrednia cecha oceny jakości wód powierzchniowych i regulacji procesu oczyszczania ścieków. Zawartość rozpuszczonego tlenu jest niezbędna do oddychania tlenowego i jest wskaźnikiem aktywności biologicznej (tj. Fotosyntezy) w zbiorniku wodnym.

Tabela 4. Zawartość tlenu w zbiornikach wodnych o różnym stopniu zanieczyszczenia

Stopień zanieczyszczenia wody i klasa jakości	Rozpuszczony tlen
	lato, mg/dm 3	zima, mg/dm 3	% nasycenia
Bardzo czysty, I
Czysty, II
Umiarkowanie zanieczyszczony, III
Zanieczyszczony, IV
Brudny, V
Bardzo brudny, VI

Względna zawartość tlenu w wodzie, wyrażona jako procent jej normalnej zawartości, nazywana jest stopniem nasycenia tlenem. Wartość ta zależy od temperatury wody i atmosfery

ciśnienie i zasolenie. Obliczane według wzoru:

M- stopień nasycenia wody tlenem,%;

A- stężenie tlenu, mg/dm 3 ;

R- ciśnienie atmosferyczne na danym obszarze, Pa;

N- normalne stężenie tlenu w danej temperaturze, zasoleniu (zasoleniu) i ciśnieniu całkowitym 101308 Pa.

Zasadowość (pH)

Zasadowość wód naturalnych lub oczyszczonych odnosi się do zdolności niektórych ich składników do wiązania równoważnej ilości mocnych kwasów. Zasadowość wynika z obecności w wodzie anionów słabych kwasów (węglany, wodorowęglany, krzemiany, borany, siarczyny, podsiarczyny, siarczki, wodorosiarczki, aniony kwasów huminowych, fosforany).

Ich suma nazywa się całkowita zasadowość. Ze względu na nieznaczne stężenie trzech ostatnich jonów, o całkowitej zasadowości wody zwykle decydują wyłącznie aniony kwasu węglowego (zasadowość węglanowa). Aniony po hydrolizie tworzą jony wodorotlenkowe:

CO 3 2- + H 2 OÛ HCO 3 - + OH - ;

HCO 3 - + H 2 OÛ H 2 CO 3 + OH - .

Zasadowość określa się na podstawie ilości mocnego kwasu potrzebnej do zneutralizowania 1 dm 3 wody. O zasadowości większości wód naturalnych decydują wyłącznie wodorowęglany wapnia i magnezu, pH tych wód nie przekracza 8,3.

Oznaczanie zasadowości jest przydatne przy dozowaniu chemikaliów niezbędnych do uzdatniania wody w wodociągach, a także do oczyszczania niektórych ścieków. Oznaczenie zasadowości w nadmiernych stężeniach metali ziem alkalicznych jest ważne dla określenia przydatności wody do nawadniania. Razem z wartościami pH Zasadowość wody służy do obliczania zawartości węglanów i bilansu kwasu węglowego w wodzie.

Wartość wodoru (pH)

CO 2 + H 2 0Û H + + HCO 3 -Û 2H + + CO3 2-.

Dla wygody wyrażania zawartości jonów wodorowych wprowadzono wartość będącą logarytmem ich stężenia, przyjmowanym z przeciwnym znakiem:

pH = -lg.

Wody powierzchniowe zawierające niewielkie ilości dwutlenku węgla charakteryzują się odczynem zasadowym. Zmiany pH są ściśle powiązane z procesami fotosyntezy (podczas spożywania CO2 wodny

jony są uwalniane przez roślinność ON-). Źródłem jonów wodorowych są także kwasy huminowe występujące w glebach. Hydroliza soli metali ciężkich odgrywa rolę w przypadkach, gdy do wody przedostają się znaczne ilości siarczanów żelaza, glinu, miedzi i innych metali:

Fe2+ ​​+ 2H2OÞ Fe(OH)2+2H+.

Oznaczający pH w wodach rzecznych waha się zwykle w granicach 6,5-8,5, w opadach 4,6-6,1, na bagnach 5,5-6,0, w wody morskie 7,9-8,3. Stężenie jonów wodorowych podlega wahaniom sezonowym. Zimą rozmiar pH dla większości wód rzecznych wynosi 6,8-7,4, latem 7,4-8,2. Ogrom pH Wody naturalne są w pewnym stopniu zdeterminowane geologią zlewni.

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi składu i właściwości wody w zbiornikach przy punktach poboru wody pitnej, wodach w zbiornikach wodnych na terenach rekreacyjnych oraz wodzie w zbiornikach rybackich wartość pH nie powinna przekraczać zakresu 6,5-8,5.

Ogrom pH Woda jest jednym z najważniejszych wskaźników jakości wody. Stężenie jonów wodorowych ma ogromne znaczenie dla procesów chemicznych i biologicznych zachodzących w wodach naturalnych. Od rozmiaru pH zależy od rozwoju i aktywności życiowej roślin wodnych, stabilności różnych form migracji pierwiastków oraz agresywnego działania wody na metale i beton. Ogrom pH woda wpływa także na procesy przemian różnych form składników pokarmowych oraz zmienia toksyczność substancji zanieczyszczających.

W zbiorniku można wyróżnić kilka etapów procesu zakwaszania. Na pierwszym etapie pH praktycznie się nie zmienia (jony wodorowęglanowe potrafią całkowicie zneutralizować jony H+). Trwa to do momentu, gdy całkowita zasadowość w zbiorniku spadnie około 10-krotnie do wartości mniejszej niż 0,1 mol/dm 3.

Na drugim etapie zakwaszenia zbiornika pH woda zwykle nie podnosi się powyżej 5,5 przez cały rok. Zbiorniki takie określa się jako umiarkowanie kwaśne. Na tym etapie zakwaszenia zachodzą istotne zmiany w składzie gatunkowym organizmów żywych.

Na trzecim etapie zakwaszenia zbiornika pH stabilizuje się na wartościach pH<5 (обычноpH 4.5), nawet jeśli opady mają wyższe wartości pH. Wynika to z obecności substancji humusowych i związków glinu w warstwie zbiornikowej i glebowej.

W zależności od pH wody naturalne można racjonalnie podzielić na siedem grup (tab. 3.3).

Tabela 5. Grupy wód naturalnych w zależności od pH

Grupa		Notatka
Wody silnie kwaśne		powstający w wyniku hydrolizy soli metali ciężkich (kopalnianych i wód kopalnianych)
Wody kwaśne		przedostawanie się kwasu węglowego, fulwowego i innych kwasów organicznych do wody w wyniku rozkładu substancji organicznych
Wody lekko kwaśne		obecność kwasów huminowych w glebie i wodach bagiennych (wodach strefy leśnej)
Wody neutralne		obecność w wodach Ca(HCO3) 2, Mg(HCO3) 2
Wody lekko zasadowe		obecność w wodach Ca(HCO3) 2,Mg(HCO3) 2
Wody alkaliczne		obecność Na2CO3 Lub NaHCO3
Wody silnie alkaliczne		obecność Na2CO3 Lub NaHCO3

Substancje zawieszone (grube zanieczyszczenia) materiały wybuchowe

Zawiesiny występujące w wodach naturalnych składają się z cząstek gliny, piasku, mułu, zawieszonych substancji organicznych i nieorganicznych, planktonu i różnych mikroorganizmów. Stężenie cząstek zawieszonych jest związane z czynnikami sezonowymi i reżimem przepływu, zależy od skał tworzących koryto rzeki, a także od czynników antropogenicznych, takich jak rolnictwo, górnictwo itp.

Zawieszone cząstki wpływają na przejrzystość wody i przenikanie światła, temperaturę, skład rozpuszczonych wód powierzchniowych, adsorpcję substancji toksycznych, a także skład i rozmieszczenie osadów oraz szybkość tworzenia się osadów. Woda zawierająca dużo cząstek zawieszonych nie nadaje się do użytku rekreacyjnego ze względów estetycznych.

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi składu i właściwości wód w zbiornikach wodnych w punktach celów gospodarczych, pitnych i kulturalnych zawartość substancji zawieszonych w wyniku odprowadzania ścieków nie powinna wzrosnąć odpowiednio o więcej niż 0,25 mg/dm 3 i 0,75 mg/ dm 3. Dla zbiorników zawierających więcej niż 30 mg/dm3 naturalnych substancji mineralnych w okresach niżowych dopuszcza się zwiększenie stężenia substancji zawieszonych w granicach 5%.

Określenie ilości cząstek zawieszonych ma znaczenie przy monitorowaniu procesów biologicznego i fizykochemicznego oczyszczania ścieków oraz ocenie stanu zbiorników naturalnych.

Zanieczyszczenia grube oznaczane są metodą grawimetryczną po ich oddzieleniu poprzez filtrację przez filtr „niebieskiej wstęgi” (głównie dla próbek o przezroczystości poniżej 10 cm).